計(jì)算機(jī)算法中的數(shù)學(xué)方法應(yīng)用

1、 計(jì)算機(jī)算法中的數(shù)學(xué)方法應(yīng)用 斯琴Reference：隨著現(xiàn)代社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)算法可以說是數(shù)學(xué)方法在現(xiàn)實(shí)生活中使用的表現(xiàn)之一，人們利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量編程的時(shí)候，是需要設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)算法，其主要是以數(shù)學(xué)方法作為參考的。并且隨著教育改革的不斷發(fā)展，在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育的時(shí)候也不斷地加入了一些邏輯推理的方法和思想，因此本文在分析的過程中主要是對(duì)計(jì)算機(jī)算法中的數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用進(jìn)行闡述，希望通過本文的分析可以為計(jì)算機(jī)算法的發(fā)展提供一些建議和借鑒。Keys：計(jì)算機(jī)；算法；數(shù)學(xué)方法；應(yīng)用；分析研究TP311 ：A ：1009-3044（2018）11-0267-02隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技

2、術(shù)的從出現(xiàn)開始逐漸獲得了巨大的發(fā)展，在我們的學(xué)習(xí)的過程中，其實(shí)在高中學(xué)習(xí)的時(shí)候就已經(jīng)開始接觸了計(jì)算機(jī)算法的應(yīng)用，尤其是在高考相關(guān)的題型中有關(guān)于計(jì)算機(jī)算法的部分，每年都會(huì)在選擇題或者是填空題中以流程圖的形式開始出現(xiàn)。除學(xué)校之外，在社會(huì)中計(jì)算機(jī)算法并不僅僅是出現(xiàn)在人們考試的過程中，計(jì)算機(jī)算法廣泛的出現(xiàn)在人們的生活和工作中，例如計(jì)算機(jī)算法作為基礎(chǔ)出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)編程和程序設(shè)計(jì)的過程中，與人們的生活和工作是息息相關(guān)的，不僅如此還為人們的生活和工作帶來了很大的便利，正是由于計(jì)算機(jī)算法在人們生活中所發(fā)揮的重要作用，因此本文就主要是對(duì)計(jì)算機(jī)算法中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。1 概述隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其在

3、人們生活和工作中所發(fā)揮的作用越來越重要，尤其是隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代和信息時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)技術(shù)越來越受到人們的重視。在我國(guó)古代的時(shí)候，數(shù)學(xué)出現(xiàn)的時(shí)候是比較早的，有關(guān)數(shù)學(xué)的方法也逐漸的出現(xiàn)在人們的生活中。在我國(guó)古代，隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展，也逐漸出現(xiàn)了相關(guān)的著作，例如九章算術(shù)等。而我們所說的東方數(shù)學(xué)其實(shí)就是印度的古代數(shù)學(xué)和中國(guó)的古代數(shù)學(xué)。對(duì)于中國(guó)古代數(shù)學(xué)來說，簡(jiǎn)單地說其實(shí)就是一種數(shù)學(xué)算法，隨著我國(guó)古代社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)在數(shù)學(xué)方面的成就處于世界領(lǐng)先地位，例如勾股定理、圓周率的計(jì)算等。隨著我們社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)發(fā)展為計(jì)算機(jī)時(shí)代，我國(guó)古代的數(shù)學(xué)隨著不斷發(fā)展逐漸的發(fā)展為計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)，我國(guó)作為原始的數(shù)學(xué)其實(shí)

4、就是與計(jì)算機(jī)相適應(yīng)的最為現(xiàn)代化的數(shù)學(xué)。尤其是隨著計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之后，由于計(jì)算機(jī)在人們的生活中發(fā)揮的作用越來越重要，因此計(jì)算機(jī)在發(fā)展的過程中就逐漸的與其他的學(xué)科形成了緊密的聯(lián)系，尤其是數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的緊密結(jié)合，交叉的發(fā)展速度是比較快的。正是由于計(jì)算機(jī)與其他學(xué)科之間出現(xiàn)融合交叉的趨勢(shì)，因此計(jì)算機(jī)算法中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用也是比較普遍的，相關(guān)學(xué)者對(duì)這方面的研究也是比較普遍的，這主要是由于于計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)的交叉比較多，對(duì)這方面的研究比較多，因此這也是推動(dòng)數(shù)學(xué)研究不斷進(jìn)步的動(dòng)力。2 數(shù)學(xué)方法的特點(diǎn)分析我們對(duì)數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)方法主要是有以下的三個(gè)特點(diǎn)，分別是抽象性、邏輯嚴(yán)密性和廣泛性。1） 抽象性我們

5、所說的抽象性其實(shí)就是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，數(shù)學(xué)抽象性的表達(dá)其實(shí)就是讓數(shù)學(xué)方法做到可以將事物的特性不斷的簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化到僅僅是留有期間的等量關(guān)系和空間存在的形式，這樣是十分方便進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，這樣就可以使得數(shù)學(xué)方法科學(xué)的、合理的解決我們?cè)谏钪泻凸ぷ髦杏龅降膯栴}。2） 邏輯嚴(yán)密性我們所說的邏輯嚴(yán)密性其實(shí)就是達(dá)表達(dá)了數(shù)學(xué)方法在應(yīng)用的過程中，要使得所有的問題都符合邏輯，其實(shí)這在高中學(xué)習(xí)的過程中是十分常見的，尤其是在學(xué)習(xí)幾何問題的時(shí)候是十分明顯的，而且我們也可以直觀地感受到使用數(shù)學(xué)條件是需要有理有據(jù)的同時(shí)，還需要符合數(shù)學(xué)邏輯，只有這樣我們可以得到一個(gè)確切的結(jié)果，這其實(shí)也決定了我們?cè)谑褂脭?shù)學(xué)方法的同時(shí)，是具有

6、可靠性的，沒有邏輯嚴(yán)密性就沒有可靠性。3） 廣泛性我們所說的廣泛性其實(shí)在高中學(xué)習(xí)的過程中，我們還不能夠明白地感受到數(shù)學(xué)方法的廣泛性，但是如果我們仔細(xì)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們?cè)谠S多領(lǐng)域都是可以看到數(shù)學(xué)的存在，這不僅僅是在我們素看到的教科書中，更多的是表現(xiàn)在許多與數(shù)學(xué)方法有關(guān)的領(lǐng)域中，例如心里統(tǒng)計(jì)學(xué)以及心理測(cè)量中。不僅如此還表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域中所使用的微積分、線性代數(shù)以及概率統(tǒng)計(jì)部分的數(shù)學(xué)思想等，從這我們就可以看出，在我們的生活中數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)方法是無處不在的。3 計(jì)算機(jī)算法與數(shù)學(xué)方法之間的聯(lián)系我們所使用的數(shù)學(xué)方法其實(shí)主要是抽象的、模型化的分析問題，相關(guān)的方法主要是分析法、綜合法、歸納法以及特殊法等各種各樣的

7、方法。在演算能力和空間想象呢你培養(yǎng)的方面對(duì)學(xué)生是有著較高的要求。近代數(shù)學(xué)的發(fā)展使得數(shù)學(xué)實(shí)用性的特點(diǎn)更加的突出，我國(guó)在實(shí)行教育改革之后，在基礎(chǔ)教育階段的數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中也不同程度的加入概率統(tǒng)計(jì)、邏輯統(tǒng)計(jì)等一些比較簡(jiǎn)單的現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想。我們使用數(shù)學(xué)思想和方法統(tǒng)計(jì)具體的知識(shí)，具體問題的解決，這樣教師在教學(xué)的過程中就可以很好的培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維方法和思維能力。學(xué)生在學(xué)生的過程中，掌握計(jì)算機(jī)算法的思想，其實(shí)也是掌握了一種方法，因此我國(guó)對(duì)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教育整合的過程中，是要正確地認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)算法和數(shù)學(xué)思維方法整合的重要性，并且在這個(gè)過程中還要重視對(duì)數(shù)學(xué)思維和計(jì)算機(jī)算法的辨析，不僅如此還需要找準(zhǔn)數(shù)學(xué)思維和計(jì)

8、算機(jī)算法之間的結(jié)合點(diǎn)，這樣就能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)算法和數(shù)學(xué)方法有機(jī)結(jié)合在一起，然后我們就可以找出適合的軟件，并制定出合理的方案。這樣就能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)十分思維發(fā)揮出更好的作用，有效促進(jìn)了計(jì)算機(jī)算法和數(shù)學(xué)方法的有機(jī)整合，促進(jìn)計(jì)算機(jī)算法的發(fā)展和進(jìn)步。4 計(jì)算機(jī)算法中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用1） 遞推歸納思想的應(yīng)用我們所說的遞推和歸納的概念，如果我們僅僅是本文來自于www.ZZ-單純的通過人工的計(jì)算，或者是加入的條件過多的話就會(huì)使得其非常的繁瑣和復(fù)雜，但是我們?cè)趯?shí)際計(jì)算的過程中，也就是在計(jì)算機(jī)算法中的應(yīng)用就可以使用簡(jiǎn)化的計(jì)算，可以將一些簡(jiǎn)單的語(yǔ)句條件輸入到計(jì)算機(jī)程序中，如果與程序完成計(jì)算就會(huì)十分的方便和便捷。例如我

9、們?cè)诟咧袛?shù)學(xué)考試的過程中，是會(huì)經(jīng)常看到數(shù)列的公式，像這樣的公式，不管是等差數(shù)列或者是等比數(shù)列，有或者是兩者的結(jié)合，我們都是可以使用計(jì)算機(jī)程序快速的計(jì)算本文來自于wwW.Zz-news.Com出結(jié)果，雖然在數(shù)學(xué)考試的過程中，我們是要使用計(jì)算方法和相關(guān)的公式來進(jìn)行答題，而遞推歸納思想在計(jì)算機(jī)算法中的應(yīng)用就僅僅只是一種快速得出結(jié)果的簡(jiǎn)化工具。2） 循環(huán)思想的應(yīng)用我們?cè)诟咧袛?shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，尤其是在高中數(shù)學(xué)教材內(nèi)容中，我們可以看到循環(huán)思想這個(gè)模塊是高考學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，也就是我么所說的數(shù)列求和、輾轉(zhuǎn)相除等方面。我們?cè)谟?jì)算機(jī)中是可以通過代碼形勢(shì)設(shè)定出一個(gè)程序來解決這類比較復(fù)雜的問題，雖然這方面的內(nèi)容在考

10、試的過程中并不會(huì)具體的涉及，但是我們?cè)谶@個(gè)過程中是可以通過代碼輸入完成后設(shè)定的相關(guān)程序，這樣就可以代替我們完成之后所有數(shù)的重復(fù)計(jì)算，我們僅僅是通過輸入相關(guān)的內(nèi)容就可以得到結(jié)果，使得的方便，這樣就大大方便了人們對(duì)這一類數(shù)學(xué)運(yùn)算的計(jì)算，節(jié)省了人們?cè)诮鉀Q這類問題時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間和精力。3） 比較分析法的應(yīng)用除了教材之外的內(nèi)容，我們根據(jù)計(jì)算機(jī)算法中數(shù)學(xué)應(yīng)用了解到一些程序員在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)算法的時(shí)候，對(duì)于算法這個(gè)方面的分析還需要結(jié)合時(shí)間和空間來進(jìn)行分析研究，我們首先是需要對(duì)其存在的復(fù)雜程度進(jìn)行深入的分析和研究，然后就需要在這個(gè)基礎(chǔ)上結(jié)合計(jì)算機(jī)算法時(shí)間和計(jì)算理念，分析我們?cè)诮鉀Q這類問題的時(shí)候應(yīng)該使用哪種算法來進(jìn)

11、行計(jì)算，并且還需要對(duì)使用的幾種算法進(jìn)行分析研究，比較分析哪一種算法是最好的。我們?cè)诰C合比較的過程中，數(shù)學(xué)方法是可以有效地將算法的每部分離出來并進(jìn)行具體的分析研究，然后使用數(shù)學(xué)方法的邏輯嚴(yán)密性對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)密的檢查和對(duì)比計(jì)算。雖然在實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)的過程中，有的時(shí)候我們是不能夠?qū)⑵渥鳛橛行У恼撟C和合理推斷，因此專家為了解決這方面的問題，或者是方便的展示計(jì)算機(jī)算法的一些性能的指標(biāo)，所以在一般情況下是可以按照要求，配置一個(gè)近似表達(dá)其性能的方式。而且我們對(duì)計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)算法中對(duì)數(shù)學(xué)方法的比較分析主要是根據(jù)對(duì)同類數(shù)據(jù)的處理方式、將實(shí)際運(yùn)行計(jì)算的時(shí)候大大縮短，并且還將原本復(fù)雜的算法不斷的簡(jiǎn)化，

12、這樣就能夠選擇出最合適現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)算法的數(shù)學(xué)方法，不斷的提高其運(yùn)行的效率和計(jì)算的速度，促進(jìn)計(jì)算機(jī)算法的發(fā)展和進(jìn)步。4）動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的應(yīng)用在數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的過程中，其中存在的許多問題是可以使用程序設(shè)計(jì)思維和方法來解決的。而我們所說的數(shù)學(xué)方法其實(shí)就是解決數(shù)學(xué)問題的途徑和相關(guān)步驟，由于數(shù)學(xué)方法是計(jì)算學(xué)科中最為根本的方法。從理論上來說，凡是可以使用計(jì)算機(jī)處理的問題都是可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)學(xué)問題的，也就是說，就是計(jì)算機(jī)解題的過程。我們?cè)谶@個(gè)過程中，無論是形成解題思路還是編寫相關(guān)的程序，其實(shí)都是實(shí)施某一種算法，其中動(dòng)態(tài)規(guī)劃法就是其中的一種。我么所說的動(dòng)態(tài)規(guī)劃法其實(shí)就是動(dòng)態(tài)規(guī)劃處理問題的一個(gè)多階段決策問題，一般都是從初始狀態(tài)開始的，然后通過對(duì)中間階段決策的選擇，達(dá)到了結(jié)束的狀態(tài)，這樣這些相關(guān)的決策就形成了一個(gè)決策序列，不僅如此同時(shí)還完成 整個(gè)過程的一條活動(dòng)路線。5 結(jié)束語(yǔ)隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)越來越向智能化的趨勢(shì)發(fā)展，但是自己算計(jì)發(fā)展的出路仍然是對(duì)數(shù)學(xué)算法和數(shù)學(xué)的機(jī)械化，而數(shù)學(xué)方法則是其在計(jì)算機(jī)算法中的合理利用，因此本文就主要是針對(duì)計(jì)算機(jī)算法中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用進(jìn)行分析研究，希望通過本文的闡述可以為計(jì)算機(jī)算法的發(fā)展提供一些建議和借鑒