浅谈计算机算法与应用

冉伏军

摘 要：随着计算机在日常生活程度中的普及度越来越高，计算机程序的应用也变得更加广泛，而一个程序中最为重要的部分就是算法的设计与应用。在本文中，将根据计算机算法作为问题解决过程中作为求解步骤的特点，对其设计、效率与结构展开分析，从而使计算机算法的应用符合其对应程序的具体要求。

关键词：计算机算法;算法设计;应用分析

引 言

作为计算机设计过程中的重要内容，程序的构成主要是以对应的算法与数据所构成的。为此，就要在设计的过程中，根据程序的根本问题以及所在，实现对计算机算法的正确应用，以此来使相应程序的整体完整性得到进一步提升，并实现自身应用领域的不断拓宽。

一、计算机算法的求解

对于计算机算法来说，其自身作为一个指令的有限集合，能够对一个与多个操作进行表述，并实现对系列问题的解决。而作为此过程中的求解步骤，需要在运用计算机算法的过程中，对其有穷性、确定性、可行性、输入、输出等内容进行明确，并在执行相应的步骤后，令其与对应的求解步骤也、能够在一个有穷的时间内完成相应的运算。而在此过程中，其内部的每一条语句也都能够表明不同的含义，而这些含义也可以让计算机与程序代码的编写人员进行明确，确保其在实际应用的过程中计算机算法是能够进行正常运行的[1]。

二、计算机算法的设计

在进行程序编写时，计算机算法应当根据正确性、可读性、健壮性、效率与低储存量需求等设计要点，进行计算机算法的设计。为此，就要在进行算法的编写过程中，考虑算法的逻辑性与语法正确性的同时，对其可读性进行提升，从而使算法能够使人与计算机进行交流的同时，使相应的人员也可以正确的对算法进行阅读、理解与交流。在进行计算机算法的编写时，也要将用户错误输入的情况考虑在内，确保算法自身的应变能力。例如，实际生活的过程中，在登录一些软件或是网页时，往往需要在窗口界面进行用户名以及密码的输入，如果由于在输入的过程中，没有正确的进行密码的输入，就会弹出一个相应的对话框进行提示，而这便是算法在设计与应用过程中应变能力的一种体现。同时，如果想要使一个使用程序能够在市场发展的过程中，更具有竞争力，就要在进行算法设计的过程中，确保其效率最大化与内存空间的最小化，从而提升程序的运行速度，并确保其运行效果。

三、计算机算法的效率

在进行对计算机算法的效率进行研究时，可以采取事后统计法与事前分析法两种方法，来进行分析。事后统计法在使用的过程中，需要根据时间的精确程度，结合对运行时间的比对，对算法的优劣性进行比较。然而在书籍运行的过程中，事后统计在使用时具有一个明显的缺陷，就是计算机本身在运行的过程中，便会由于计算机CPU温度等问题影响计算机算法的运行速度。而在运用事前分析估计的方法进行算法效率的度量时，使需要根据当前算法处理问题的规模来进行确认[2]。例如，在进行1000个数的求和时，应根据处理问题过程中所使用的具体语言来进行相关内容的度量。比如，在此过程中使用的语言为计算机Java语言，那么其效率便可以得到保证，而且算法自身复杂程度，也往往会影响到算法在运行过程中的效率。而程序内部的循环越多，那么其在进行计算时的时间复杂度也就越高，运行效率也会随之降低。

四、计算机算法的结构

在研究算法的过程中，首先应当对算法自身的结构具有一定的了解。通常在分析算法结构时，需要根据算法的执行情况对算法的结构进行划分，即顺序结构、分支结果与循环结构，其各自的结构特点分别为：

一，顺序结构。顺序结构内的程序代码，是按照由前到后的顺序进行逐步执行性的。例如，在有两个数值b和c时，便需要在求值的过程中，根据不同的变量特点对其进行定义与附加值，并通过对求和公式的使用来获取最后的值，而在此过程中只需要按照顺序结构进行展开与执行便能够获得最后的结果。

二，分支结构。分支结构也可以被称为选择结构，其会根据当前的情况进行具体内容的分配，并进行相应的运算。比如，当分支结构符合其中的第一个情况时，便会直接进行算法的执行。而如果不符合第一种情况，便会跳至第二种情况背景下进行展开，并以此类推。同时，在所有状况都不符合时，程序便会直接结束并跳出运行。

三，循环结构。循环结构类似于数学研究中的程序框图，通常也会被称为重复结构，当该种结构的算法在运行的过程中，如果其内部的限定条件符合程序的要求，便会在该程序内进行循环执行。而一旦其不符合限定条件，那么不符合该程序的内容便会直接跳出，但不会直接结束程序的运行。

五、计算机算法的应用

以一个学习成绩管理系统的设计为例，在针对其进行算法设计的过程中，需要其能够在正式投入到使用后，可以满足学生成绩信息的录入、显示、查找、修改、添加、删除、保存与排序。那么在对其进行设计的过程中，首先应当在设计的过程中考虑文件的输入、输出以及各项内容操作的展开与功能选择，综合对这些需求进行考虑，确保算法在完成设计后，对以上功能的支持可以得到保障。其次，则要根据设计需求，来进行系统整体模块的概要分析。在该系统的实际时，可以将其在大体上划分为信息输出、查询、显示、修改、插入、添加、删除与排序等不同的模块。再次，需要在这一个过程中，结合详细内容的设计，根据对应的算法结构对八大主要模块以及公共模块中的主函数、数据结构来完成对算法内容的安排与设计。最后，则需要对以完成的计算机算法进行运行测试，实现对以完成编写程序的编译、连接、运行，以根据前期所完成设定与需要实现的功能展开测试，而如果完成相应的测试，则表明算法的设计符合程序的使用要求，程序能够完成对成绩的输出、查询、显示、修改、插入、添加、删除与排序。

結 论

综上所述，计算机的算法在具体应用的过程中，通常会涉及到算法的求解、设计、效率与结构等方面的问题。并且需要在设计的过程中，结合计算机算法以及不同计算机语言的特点，采取针对性的方法进行展开，从而实现对计算机算法的合理应用，使其整体效用可以得到最大化发挥。

参考文献

[1] 高祎.数学算法在计算机编程优化中的应用分析[J].科技风，2019（04）：48.

[2] 王家兴.计算机算法与应用[J].电子世界，2018（02）：73+75.