數學算法對計算機編程的優化分析

國慶亮

（濟寧市任城區疾病預防控制中心 山東省濟寧市 272000）

伴隨著科技信息技術和現代計算機數學編程技術的迅猛發展和不斷進步，算書算字數學在其技術發展的整個歷史演進過程中，逐漸發展演變為各種計算機的算字數學，其主要研究目的就是通過廣泛應用各種計算機算字數學的基本算法理論，建立適合的各種計算機算字數學編程模型，使之逐步轉化為整個計算機數學編程實際問題，從而促使人們不斷對各種計算機數學編程實際工作方式進行優化，不斷提高計算機數學編程實際工作效率。在國家快速發展，地區經濟不斷進步的歷史時期，信息化和工業智能化的重要特征尤其突出，自二十一世紀來臨之時，信息技術和工業智能化已經進入一個新的時代，而電腦科技的出現在很大程度上帶動了各行各業的健康順利的發展，現在這個社會已經不能再離開電腦獨立生存了，它所產生的作用和影響也不容忽視。在此基礎上，為了能更好地促進和保證計算機技術的順利發展，本文通過實例深入分析了數學算法對我國現階段計算機編程優化工作的重要意義，并進一步突出了它的重要價值。

1 數學算法對計算機編程應用現狀

近幾年來，隨著我國信息化水平的不斷提升和現代工業管理服務質量的不斷提高，我國社會經濟的發展速度也日益加快，而現代計算機的廣泛應用與發展已成為新世紀我國社會經濟發展的重要推動力，發揮著不容忽視的作用。但要想使計算機相關技術更充分、更完善地發展，就必須對其進行編程優化，而且，把先進的數學算法廣泛地應用于計算機的各種編程優化中，不僅是能使計算機的發展更充分、更完善，而且能直接帶動計算機相關產品行業的人員和工作效率得到有效地提高，這對我國經濟社會的進步和長遠發展是非常有利的。在現代企業計算機中，隨著信息網絡技術的迅速進步和不斷發展，計算機在現代信息社會以及人們的工作、生活和日常管理中所能發揮的重要作用越來越重要，尤其是隨著我國新一代企業大數據應用和企業信息化管理時代的深入，計算機中的信息網絡技術已越來越廣泛地為現代人們廣泛認識和充分重視[1]。華中科學院應用數學與信息系統計算科學研究所副研究員吳文俊在2005年的一個多月時間里，第一次在中國計算科學家協會人文學術論壇上作了關于“計算機時代的東方數學”的重要學術演講。

本文通過對已有的研究報告進行分析得出，計算機時代的來臨，為多個行業的發展帶來了全新的機遇，所以多個行業都需要抓住時代機遇，解決時代發展遇到的問題，將數字算法合理應用到計算機編程過程中，發揮出技術融合的重要意義。伴隨著網絡應用時代的到來，以及我國有特色的社會主義市場經濟的技術進步和科學發展，現代網絡社會已進一步迅速發展成為現代計算機應用的時代，在發展的角度來看，古代使用的傳統數學需要和現代已有的科學技術進行融合，發展成全新的現代計算機技術，為多個行業發展提供良好環境，發揮出新時代技術具有的全部效果。在現代通用計算機不斷出現之后，計算機在現代社會中所能發揮的各種日常生活中所能發揮的重要作用就變得日益重要，并且在其不斷發展的歷史過程中就逐漸與其他交叉學科形成了密切的相互聯系，特別是傳統數學和現代計算機的這種聯系，它們的發展變化速度也是相對較快的。

2 數學算法的重要性

伴隨著我國現代社會和經濟的不斷發展，特別是信息時代和移動計算機時代的到來，計算機軟件的應用已經非常迅速，而且在發展過程中，通過一些簡單的操作，執行一些菜單式的程序，也就可以解決一些實際存在的需要復雜數學計算的問題，而且這些軟件在整個計算過程中所得到得精度和準確度都比較高。在當前計算機操作系統中進行數學編程時，首先也是要建立合理、科學的系統數學編程模型，然后再將這種系統數學模型的算法不斷擴展應用到自己的系統數學編程模型中[3]。本文在設計和優化過程中，數學編程算法的交叉優化設計目標是：使所用的各種系統數學編程算法及其相應或相應的應用計算機系統編程數學問題相互交叉吻合，經過一系列編程科學研究，將一系列編程數學算法的知識點和各種編程數學方法融為一體，建立一套科學、合理的應用計算機編程數學算法模型，使各種應用計算機的系統編程數學算法都能順利有序地運行和完成[4]。

3 數學算法的目標和意義

當人們用計算機來解決這個問題時，首先要考慮的是，在具體地解決這個問題的基礎上，要抽象出一個更適合自己的數學模型，并把它表現出來。在此基礎上，人們還對所有相關的應用程序進行了編寫和測試，并在整個測試過程中對這些應用程序進行了調整，以便將實際的應用程序轉換為能夠在計算機內部正常運行的應用程序，從而使之能夠在現有的應用程序基礎上繼續改進。因為人們的計算機程序和算法與之密切相關，它們應該是更清楚、更熟悉的公式，即人們所謂的算法+數據結構=程序，這也很好地表現出了人們自己編寫的計算機程序與其他數學算法之間的聯系。在設計和編寫計算機系統程序時，人們首先要考慮的是如何建立一個相關的數學模型，也就是說，人們需要使用大量的函數來解決各種實際的問題，在這個問題解決的過程中，將一些比較復雜的問題，通過一種更簡單的方法，轉化為更科學的數學模型[5]。通過不斷地深入調查研究，并將與之密切相關的資料不斷地收集整合，并對研究對象的內在規律性以及固定特征等因素進行了詳細的觀察和分析，從而在進行探究性分析時，能把握到主要的矛盾和重點問題，從而能夠根據密切相關的問題建立起能夠反映實際問題的大小和數量關系。進而能運用有效的數學方法和理論，對實踐中的各種問題進行分析和研究，并最終徹底解決這些問題。

因此，人們可以清楚地看到，建立一個數學模型的階段，在很大程度上是建立在所有的數學理論知識的基礎之上的，并且在這個階段的過程中，人們解決了各種實際問題。伴隨著我國現代社會的信息技術和計算機科學技術的進步與發展，現代社會中針對計算機軟件的應用與開發也逐漸發展起來，并日益活躍起來，原本繁瑣復雜的計算機數學原理與計算，不斷被轉換為一些更易于用戶使用，更簡單地菜單式編輯程序。計算機程序編程的整個過程，其首要目的就是使人們能利用自己編寫的各種計算機應用程序，如計算機程序的設計、代碼的編寫等，來解決存在的各種問題。

（1）確定問題的具體情況和范圍；

（2）確保在進行編譯程序的任何時候形成的機器源代碼的實際性能和質量；

（3）確定機器人員執行相關命令的實際速度。并且在編譯各種類型的應用程序的過程中，將會有不同的生產率。

不但如此，如果人們用一個絕對長的時間單位來衡量一個程序的性能水平，這樣做也許并不合適，但如果人們仍然不停地忽略這些受影響的因素，那么，就會導致某一特定程序的實際運行和工作量大小，僅與人們選擇的一個算法大小有關，因此，人們必須在這個實施過程中考慮要優化的算法。序列的運行周期是否不會短縮，還需要從空間復雜和實際應用復雜兩個方面考慮更多的分析和研究，以便人們能夠使所考慮的問題更加科學、全面，并且在網絡上對同樣的問題進行編程的過程中，通過采用多種方法和算法手段，可以幫助人們解決這個問題[6]。

4 數學算法的特點和創新點

計算機程序進行編程的實際應用過程中，有很多因素會影響整個程序的執行效率，對這些因素的分析和研究，將會很清楚地反映出這一點，其主要原因在于：

（1）由于計算機程序編程者所需使用的各種計算機軟硬件在設備開發過程中是存在較大的局限性的，而且在某種程度上，存在這種局限性的條件是完全可以接受的。斷開的更新會使計算機應用程序的執行、運行管理效率不斷下降到最低限度，最終會被淘汰，但是要想徹底淘汰它，不僅需要耗費大量的精力和時間，還需要付出更高的代價。

（2）在相同的情況下，與這種軟件相比，如果人們使用了比較先進和最優的數學算法，則有可能對應用程序進行很大程度的改進和優化，使人們的計算機系統在正常運行時的效率得到很大提高，并且所需的費用和成本也可能更小。對數學算法的應用進行了分析和研究，顯然可以發現，如果人們僅僅把數學的基本知識和計算機專業等方面的知識緊密地結合起來，特別是在計算機編程的實踐過程中，人們可以用一些簡單的例子對它進行梳理和分析，從而構造出適合各種數學算法及其可能導致的效率低下等問題，這樣，經過不斷的思考和研究，才對當前的一些問題提出改進措施，從而推動了計算機編程技術的發展和進步。

5 數學算法重要表現及實際效果分析

（1）通常情況下，想要將數學算法融入計算機的應用過程中，我需要做的就是對計算機所應用的程序進行較為詳細的優化與分析，這不僅能夠極大程度上提升計算機自身的穩定性，同時還能對我國眾多行業發展起到極為有效的促進作用。現如今，隨著我國綜合實力的不斷發展，信息化技術對于人們的影響是十分巨大的，特別是對于計算機行業自身而言，這種數學算法的應用能夠最大程度加強編程技術的整體質量，C 語言便是最為常見的計算機技術應用。

（2）數據結設計的應用。由于數據結在計算機設計和編程優化中有著重要的意義和影響，所以當考慮數據結在設計中的應用作用時，就必須考慮數據結的編制和應用問題。在數學算法的實際應用中，將相應的數據組合起來，可以調整變量的具體位置和大小，使變量更好地滿足算法的要求，并能有效地保證算法的簡潔性，避免數學算法的繁瑣和復雜直接影響到計算機編程的效果。有效地減少了數學算法在執行編程程序時的具體開銷。在這個階段，人們各國的大型計算機應用技術正在不斷地發展，相應的大型計算機設備也在不斷地更新，軟件和硬件在一定程度上已經大量地得到改進和優化，許多計算機設備已經采用了雙核心或者說四核心，其中分布式系統也在變得多樣化，

（3）當前階段就需要進一步推進將數學算法應用于計算機編程和優化的工作，從而進一步確保軟硬件之間的升級更加平穩高效。要特別注意的一點是，現在許多計算機科學編程者在應用各種數學統計算法時，不僅因為技術上沒有對多個單核計算機模型進行新的數學計算，而且由于技術上需要對該模型進行新的調整和不斷改進，因此不能采用先前的一種連續計算模型，以便有效地保證多核計算機編程的整個過程不會變得更簡單、更容易、更易操作。

6 結論

綜上所述，本文通過對以上主要內容的合理闡述和認真分析，集中討論了計算機編程優化中各種數學算法在求解效果上存在的問題，并進一步強調了各種數學算法的精確度和它們對計算機編程優化的重要意義。當前，隨著我國經濟社會各層面發展的要求不斷提高，我國計算機科學和技術能力也在不斷增強，而現代計算機技術作為一種新生事物，它在一定程度上體現了一個民族的科技力量，因此，為了進一步促進我國經濟社會的進步和發展，必須對計算機科學和技術基礎設施進行改造和完善，通過合理的規劃和優化，提高我國計算機的質量和整體運行能力，從而大大提高相關產品的產業競爭力和工作效率。