数学算法在计算机编程优化中的作用

林华政，许芝卉，康淑瑰

（山西大同大学，山西 大同 037009）

0 引言

在信息时代背景下，计算机被广泛的应用到人们的生活工作和学习中，在很大程度上改变了人们的生活模式和工作方式，对人类的发展而言有着重要的作用。只有不断地优化计算机的编程才能大大的提升计算机的运行效率，解决计算机在工作过程中的大部分缺陷，进而应该注重数学算法在计算机编程优化的过程，不断地升级更新计算机的软件，有效地避免因为软件漏铜对计算机运行造成的影响。

1 数学算法在计算机编程中应用的重要意义

在计算机的编程中，可以利用数学算法进行数学的建模，将数学学习中经常用到的建模思想运用到计

算机编程中，并且将两者进行巧妙的结合，进而构建出计算机的模型。在利用数学建模思想将计算机的模型构建出来之后，可以充分利用模型进行研究，以此种方式来解决计算机编程中出现的一些漏洞。在计算机的编程优化中，充分利用数学模型的方式。可以很大程度上提升计算机编程中的一些缺陷或者漏洞，进而应该加强数学算法的使用，最大程度发挥出数学算法的优点，来实现计算机编程的优化。在计算机进行编程时，应该达到计算机编程优化的最终目标，在优化中深入的使用数学算法，就能够评价出计算机编程的整体运行效率。在整个过程中应该注意防止计算机硬件和软件本身的影响。在使用数学算法的过程中，可以大大的提高计算机编程的工作效率，提高优化的程度，为计算机程序的正常运行奠定了良好的基础，进而保证计算机的正常使用。当下，计算机程序的优化中可以深入的使用数学算法，就能够更加有效地保证计算机软件和硬件的有效地升级更新。与此同时，从当下的计算机编程现状进行分析，计算机编程中通常会缺少数学算法的利用率，而且在计算机的编程中一些系统本身会有一些不确定性也需要进行及时的更新和调整。

从关系分析的角度来讲，数学算法和计算机之间的连接是尤为紧密的。数学算法囊括了数字和几何这两种逻辑关系，从而形成全新的数字模型运行动作，并针对各种运算进行总结和归纳，由此来提炼出数字之间的变化规律和逻辑关系。计算机程序是以数学算法规律为前提要件的，能够针对信息展开整合并予以运作。也就是说，数学算法编程本质上也体现了数学模型建立的各项环节，能够把相对复杂的问题转化为有规律的数学结构，进行流程和步骤的简化。数学算法也可以用计算机语言来表达出来。

2 计算机编程的发展状况

在我国经济的不断发展中，计算机的应用不断的被开发，因此计算机中编程的水平高低直接影响到行业的发展。计算机编程的优化和发展直接影响着我国产业结构的优化，使得我国的传统产业在不断地增能加信息化的改革建设，在发展过程中使得我国的经济效益迅速的增长，进而使得我国在国际市场中的竞争实力变强，所以说计算机编程是我国重点支持的一项内容。基于信息时代下，计算机编程是所有信息化的最基本的保障，和每个行业都有着不同程度的联系，比如我们经常使用的安卓手机软件中的Java和Kotlin编程，或者是苹果手机中的编程，还有计算机软件中的C/C++以及易语言等。从最简单的说起，比如我们生活中常见的红绿灯，或者银行ATM机的使用都是会用到计算机编程。在计算机的编程中，如果真正的高效利用数学算法，就可以增强计算机的编程的逻辑，进而体现出数学算法的强大作用。在计算机编程的优化方面，越来越多的技术人员对数学算法进行深入的研究。在对数学算法进行研究之后，发现数学算法和计算机编程之间存在一定的联系，进而可以利用数学算法的优点，来对计算机的编程进行优化。在我国目前的计算机编程进行优化时，因为受到外界很多因素的影响，使得数学算法在计算机编程优化中的使用并不深入，不论是在思想意识上还是研究上都缺乏一定深入学习，使得计算机编程工作有很大的提升空间。目前在国际上计算机编程在优化中，已经加强了对数学算法的使用程度，可以说数学算法从某种程度上促进了计算机编程的发展。从计算机的编程活动而言，在未来的发展中，应该不断地深入研究数学算法在计算机编程中的研究，才能有效地推动计算机编程的发展。

3 数学算法在计算机编程的优化作用

人们在使用计算机时会经常遇到软件不定期的会升级更新的情况，所有的计算机软件的更新和开发都是需要计算机的编程。要想科学地更新和开发软件，首先应该对其建立一个数学的模型，这就是数学算法的一种应用，将计算机的问题和数学模型进行结合分析，使得实际的问题转变成理论化模型。在不同的计算机编程语言中都会利用数学算法来进行编程的优化。

3.1 数学算法在C语言编程的优化应用

C语言是一种高级的计算机语言，也是常用的一语言，其中也需要用到数学算法。在编程中借助数学算法能够复杂的代码变得更加简单整洁，并且让代码变得更加有逻辑性，可以将原来杂乱无章的代码放置到数学算法构架之中简化代码，通过简化后的代码可以让工作人员直观的看到问题，以提高技术人员的工作效率，同时让编程变得更加实用。在使用数学算法时，第一步应该理清算法的逻辑，并找到思路列出算法的具体步骤，再根据具体的步骤来编写程序，让整个编程过程都能够有清晰地思路作为指导。

3.2 数学算法在C++语言编程的优化应用

C++语言是一种面向对象的计算机语言，是在C语言的而基础上不断地演变而来的，当对计算机对象进行编程是，需要对这个对象进行一系列的封装操作，和原来的C语言相比，减少了很多的缺陷，提高了编程语言的优化。C++语言的编程中可以将使用数学算法进行优化，正确的使用数学算法可以提高类的相关运行效率和封装的效率。在优化C++语言时，应该对类进行定义，不同的类定义也会不同，之后在对类进行封装操作。除了这些基本的操作，还需要进行很多的继承操作，技术人员的工作量很大，但是利用数学算法可以大大的降低工作量。所以说，在计算机的C++语言编程中，数学算法可以有效地提升编程的工作效率。

3.3 数学算法在编程数据结构中的优化应用

数学算法在计算机的编程数据结构中也可以进行使用，在计算机的编程中只有拥有合理的数据结构才能有效地降低计算机的运行处理时长。但是在数据结构的中使用数学算法可以有效地提高效率，加入计算机的程序中存在共享的变量，可以借助数学算法进行深入的分析研究，进而设计出更加科学的数据结构，使得共享变量在统一的内存下进行使用，大大的节约了计算机的内存，在程序的使用中，还可以减低空间的复杂程度。在使用计算机编程语言解决问题时，可以对采用数学建模的方式，将实际得问题转变成编程的模型，进而显示出事物的具体特征，保证程序的使用功能。以简单的计算器功能实现为例进行分析，为了实现相应的运算功能，应该在计算器里提前设计编程，根据设定的程序让计算机拥有一些计算功能，而数学运算就很好地决定了相关的运算法则。

3.4 数学算法对编程数据的统计与整合

计算机编程运作本身就是以计算机为前提要件的，能够在使用基本数据的同时展开再一次的调节和运转，就计算机程序的编制来讲，每一次运转都会生成一系列的程序信息。但从最终的编程运算来讲，最后的信息往往更加具有参考价值，运作过程中的信息显示是经常被忽略的。如果只是关注最后的结果，不懂得有效地整合数据，就很有可能延长计算机内部的编程数据信息运行时间，最后降低结果的准确性和可靠性。在这种情况下，就要利用数学算法对内部数据库进行调节，根据每次编程运行的结果，对信息需求进行检验和分析，如果数学算法对数据信息的判定有效，那么该信息就可以在数据库中得以存储，如果判定无效，那么就直接予以去除，这就能够进一步省略内存空间，保证系统运行的流畅性和安全性。

3.5 数学算法对编程的整体考虑

笔者在上文中已经强调，对计算机编程进行优化，本质上就是对数学模型进行优化。由于数学模型已经存在，那么算法的选择就可以发挥出举足轻重的作用。在展开实际编程的时候，要根据算法选择规律：确定程序运行的指令，数学算法可以直接决定程序运行的速度，所以依靠这一手段对编程进行调整，可以加快运行的时间，提高程序的效率。在面对同一问题的时候，可供选择的数学算法是多种多样的，所以要加以细致的研究，做出正向的判断，把程序和算法结合到一起，在保证运算结果精准的同时，加快编程运行的速度。除此之外值得注意的是，数学算法，也可以为计算机编程的开发提供有效的参考，再经过一系列的分析与研究之后，计算机编程可以下发不同的命令，由此来实现数学算法结构的调整和优化。例如，再进行100以内的整数连续加减时，如果用数学算法进行计算，就可以选择首尾相加，从而得到最终的结果。如果用计算机编程进行计算，就可以设定首次输入值“if…and”检验程序的最大数。换句话讲，在数学算法的规律引导下，检验程序主要包括简化运作和普通运作这两种模式。

4 结束语

随着时代的发展计算机技术不断地进行升级发展，使得计算机的程度不断地保持优化。在计算机程序的优化中计算机技术得到不断地升级和发展，进而提高计算机的运行效率和质量。各行各业都在加快数字化建设的进程，使得计算机技术成为行业发展必不可少的部分。计算机技术的发展需要不断的优化计算机编程，但是如何优化计算机编程成为人们关注的问题。在计算机的C语言、C++语言以及编程的数据结构中都可以使用数学算法，进而有效地提升编程的工作效率，进而使得计算机的运行更加的流畅，为人们提供更优质的服务。■