數學算法對計算機編程優化策略

魏慧敏

（大同師范高等專科學校數學系 山西省大同市 037039）

從目前的發展情況來看，計算機編程的應用價值也在逐漸凸顯出來，同時其應用領域也得到很大程度的拓展。隨著計算機技術完善度的不斷提升，計算機程序也得到了很大程度的優化，從而為應用領域的拓寬奠定基礎。數學算法的融入，有利于計算機程序的進一步完善，同時也可以提升系統內容豐富度，降低計算機編程問題發生概率。

1 數學算法和計算機編程內容概述

1.1 數學算法

數學算法具有歸納性，在發現的事物中提數學問題，并對數學問題進行歸納，便于深入研究，在這個過程中，可以使得工作程序優化，工作量大大減少。應用數學算法研究數學問題和分析數學問題，就要首先對數學算法進行分析，設施最基礎的工作，也是最關鍵的工作， 所以，在計算機編程中要合理應用數學算法，使得計算機編程獲得良好的效果，確保計算機編程順利展開。應用數學算法優化計算機編程，需要發揮數學理論的作用，基于數學理論展開，不僅可以節省時間，而且還可以降低成本，獲得良好的優化效果，由此使得數學算法的應用更為完美，計算機編程獲得最佳。

比如，采用編程的方法計算：給定一個數 X，開平方并取倒數。具體編程內容如下：

1.2 計算機編程

計算機編程就是使用某種語言編寫程序代碼，使程序實現某種功能。程序在電腦上執行時，將按照設定的流程進行運行。在選擇和應用算法時，有著非常具體明確的要求，合理的算法選擇，可以保證程序運行的高效、準確、資源占用少。計算機語言是計算機編程的基本實現方式，需要對計算機語言進行深入的分析和研究，才能對基于該語言的算法進行完善。從本質上來說，在編程中使用算法就是數學思維在計算機語言中的具體應用，是電腦對復雜問題進行處理的有效方法。對計算機編程進行算法優化，提高編程的質量，使計算機更有效率地完成任務。

1.3 兩者之間關系

在具體應用過程中，所使用到的數學算法是對數學之間的應用規律進行整合，同時將其歸類到某一循環過程中，組成穩定的應用程序。而計算機程序在應用中，則是建立在已有數學算法規律上，對于數學內容進行整合處理。而且數學算法在應用過程中，也會應用到算法中的數列規律，這也是完成編程體系的核心內容，相互之間的融合，也可以有效提升計算機編程速度，滿足程序穩定運行的基礎條件。另外，在推行編程優化的過程中，也會基于數學算法來完成數學模型的建立，同時也需要針對編程中的相關問題來優化模型規律，提升系統應用過程穩定性。另外，在數學算法應用過程中，也需要利用基礎規律來替代計算機語言，使語言內可以得到持續優化，這樣也可以更好的解決計算機編程中的相關問題，同時還可以

2 數學算法在計算機編程中應用的目的和意義

2.1 優化目的

依托于數學算法來展開計算機編程設計時，其主要目的便是將數學思想順利融入到計算機模型當中，這樣才能夠提升兩者應用過程的融合度，實現計算機模型功能的優化完善，這樣也可以更好的完成計算機編程工作，提升編程問題的解決速度。從實際應用情況來看，在計算機軟件應用過程中，也會對一些應用模型問題進行梳理，了解應用模型中所存在的相關問題，對于問題出現原因進行細化整理，針對問題出現的本質原因，采用相應的處理方法來完成整理，這樣所能夠得到的處理結果更加高效和精準。而且在計算機編程過程中，也會將數學算法中的數學思想，充分融入到模型當中，借此來將數學知識所具備的應用優勢有效發揮出來，進而來完成編程問題的快速處理，提高問題的處理效率[1]。

2.2 優化意義

從目前的應用情況來看，基于計算機編程的設計情況，在其中應用數學算法時，也會具備以下應用意義：

（1）提升計算機編程過程的工作效率，在計算機編程過程中，可以將數學算法中的數學思想，充分融入到模型當中，借此來將數學知識所具備的應用優勢有效發揮出來，依托于數學思想中的邏輯關系，可以加快編程語言的整理速度，提升計算機編程工作的開展速度。

（2）提升計算機程序內容的功能性，相較于以往的計算機編程，有了數學算法的融入，在面對問題時也可以對其展開細致分析， 對于問題出現原因進行細化整理，針對問題出現的本質原因，采用相應的處理方法來完成整理，這也在很大程度上提高了分析結果的高效和精準性，這也是拓寬編程兼容性的基礎要求[2]。

（3）加快計算機編程的智能化發展速度，智能化已經成為現階段行業發展的重要趨勢，而智能化實現的前提條件便是系統具有縝密的邏輯關系，面對請求時，可以利用邏輯關系來完成請求分析，同時匹配相應的管理內容，完成此類問題的應對處理，從而提升計算機編程所帶來的經濟效益和社會效益。

2.3 應用體現

在現階段的應用情況下，基于數學算法所建立的計算機編程體系，相較于以往的編程系統，在實際應用中，其功能性、工作效率更高，這也為計算機行業的穩定發展創造了良好的應用條件。同時在推行編程優化的過程中，也會基于數學算法來完成數學模型的建立，同時也需要針對編程中的相關問題來優化模型規律，提升系統應用過程穩定性。尤其是社會經濟快速發展的背景下，信息技術的使用價值也在不斷提升，例如目前的計算機行業在發展過程中，其應用價值也得到了良好的凸顯，許多計算機系統的優化程度都在提升，這樣也有效提高了算法的應用價值。同時計算機編程也在交通行業、服務行業、電子商務等方面得到了良好應用。以電子商務行業為例，在實際應用過程中，計算機編程所擬定的程序，可以對用戶瀏覽數據、搜索數據進行匯總，這樣也可以在后續選擇推送信息時，提升信息內容的使用價值，從而起到優化系統內容的作用[3]。

3 數學算法在計算機編程中的具體應用

3.1 C語言運用

進行計算機編程時，經常使用到的編程語言便是C 語言，這也是系統設計過程中的基礎語言，同時也是進行高級語言拓展的基礎要求。基于以往的設計經驗，在實際設計環節中，經常出現的問題便是容易出現重復翻譯的情況，主要原因在于，此類語言在設計過程中，屬于一種較為簡單的內容，其代碼邏輯性相對簡單，面對較為復雜的問題時，容易出現上述應用問題。數學算法在應用過程中，可以補充C 語言本身的邏輯性不足，而且在應用過程中，也能夠對代碼內容進行簡化，在確保邏輯關系正確的基礎上，加快計算機程序的編程速度。在對計算機進行編程設計時，在應用中都是需要完成邏輯分析工作，并且也會據此來擬定分析流程圖，從而實現設計邏輯的優化處理，提升設計結果的可靠性[4]。

例如，在對閏年或平年進行判斷時，在傳統計算機編程中，需要判斷天數為366 或365，整個判斷過程的復雜程度相對較大，而基于數學算法可以將其簡化為對每年二月份的判斷，閏年二月份有29 天，而平年只有28 天，對于該月份天數進行判斷，便可以評估出今年是閏年還是平年，比如在對2010年是閏年還是平年進行判斷時，先從12 個月中篩選出2月份，隨后依托于數學算法中的邏輯關系，判斷出該年份2月份只有28 天，從而輸出判斷結果：2010年為平年。

3.2 數據結設計

進行應用結構設計時，也需要加強數據結設計，這也是提升最終編程結果合理性的重要環節。在對數據結進行優化設計時，需要充分發揮出數學算法的應用優勢，利用數學關系來完成變量參數、位置信息的調整處理，從而提升算法應用過程的合理性和可靠性。而且在對計算機進行數據結設計時，也會更加注重邏輯分析工作，據此來擬定分析流程圖，從而實現設計邏輯的優化處理，提升設計結果的可靠性。例如，對閏年或平年進行判斷時，根據數學算法中的內容可以了解到，閏年是指可以被4 或400 整除的年份，那么在對程序進行設計時，需要先完成400 的整除計算，隨后再進行4 的整除計算，如果不存在余數，那么該年為閏年，反之，該年份為平年。這樣在計算過程中，也將實際應用中的計算內容進行了簡化處理，同時也能夠應對多數據的同步處理，從而加快了數據信息的整理速度[5]。

3.3 建立數學模型

在數學算法的應用過程中，也需要據此來建立相應的數學模型，這樣也可以提升數據處理過程的簡便性，同時也能夠滿足應用模式計算，提升計算結果的可靠性。在數學模型建立過程中，首要任務便是對模型參數進行分析，同樣以閏年或平年判斷為例，在數學模型的建立過程中，會將年份、月份、天數作為模型中的重要參數，同樣數學模型中也會涉及到一些計算方法，如加、減、乘、除、平方、平方差等，這些內容在數學模型也需要做好篩選，結合計算機編程所需要篩選的結果，對此內容進行整理，這也可以在很大程度上提升檢測過程的可靠性，并且也需要加強編程處理，同時也需要做好程序內容的篩選和簡化處理，如上述章節提到的判斷2月份天數、判斷能夠被4 或400 整除，從中篩選某一種作為模型應用時的參考編程，將相關參數帶入到其中進行計算，從而得到可靠的數據分析結果[6]。

3.4 對象語言

目前所使用的對象語言主要是指C++，該語言則是針對C 語言展開編程的語言方式，這也是系統設計過程中能夠展開優化設計的基礎條件，從而來完成相應的程序設計要求。基于以往的設計經驗，在實際設計環節中，對象語言在使用過程中，也經常出現錯誤情況和復雜程度較高的情況，這樣在應用過程中，也需要根據實際情況來對其進行優化處理，使其可以更好地滿足設計要求。在數學算法優化處理的過程中，能夠對現有邏輯結構進行優化，從而提升計算機編程內容的高效性。從實際的應用情況來看，首要任務便是做好類的定義工作，同時根據實際需求來完成嵌套處理，并且對于較大規模的程序，也需要加強繼承處理，利用邏輯關系來減少整理量，提升提取信息的使用價值。例如，依托于數學算法來完成數學建模，在模型中對關系之間的關聯性進行處理，而且依托于邏輯繼承，完成整個應用程序的合理設計，同時在計算機語言編程處理過程中，也會對數學算法應用優勢進行可靠性分析，并且在分析中也會根據建模思路來完成問題整理，從而提升數據分析結果的可靠性，進而滿足相應的處理要求[7]。

3.5 編程結構

除了上述提到的相關內容，數學算法在編程結構中也有著良好的應用，依托于數學算法所建立的編程結構，在實際應用中，能夠利用可靠的分析思路，對于應用信息進行優化處理，而且也需要擬定相應的操作指令，講邏輯規律帶入到計算機編程結構當中，使計算機編程本身也更加具備應用規律，加快編程結構對于信息的處理速度。目前在對檢驗程序進行處理時，會將其細分為簡化運作和普通運作兩種情況。通常情況下，面對需要進行計算的內容，會使用簡化運作模式對其進行處理，從而獲取到準確的數據計算結果。如果不能利用簡便算法來對其進行計算，那么此時則需要利用普通模式對其進行處理，以得到可靠的數據計算結果[8]。

4 結束語

綜上所述，從目前的發展情況來看，數學算法在計算機編程中有著非常良好的應用，將其應用到計算機編程中，可以將計算步驟進行簡化處理，這樣也可以將語言進行簡化處理，減少重復計算的問題。但是在數學算法融合過程中，也存在一些應用問題，這也是后續發展過程中需要注意的內容，從而促進行業經濟的有序發展。