常見演算法形式
A. 常用的演算法表示形式有哪些
演算法的常用表示方法有三種:
1、使用自然語言描述演算法;
2、使用流程圖描述演算法;
3、使用偽代碼描述演算法。
演算法是指對解決方案的准確、完整的描述,是解決問題的一系列清晰的指令。該演算法代表了描述解決問題的策略和機制的系統方式。也就是說,對於某個標准輸入,可以在有限的時間內獲得所需的輸出。
如果一個演算法有缺陷或不適合某個問題,執行該演算法將無法解決該問題。不同的演算法可能使用不同的時間、空間或效率來完成相同的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度和時間復雜度來衡量。
B. 數學中都有什麼演算法啊
定義法、配方法、待定系數法、換元法、反證法、數學歸納法、導數法、賦值法、消去法、定比分離法、比較法、分析法、綜合法 ,,,還有很多桑
介里有幾個比較詳細的哈。。。
一、換元法
「換元」的思想和方法,在數學中有著廣泛的應用,靈活運用換元法解題,有助於數量關系明朗化,變繁為簡,化難為易,給出簡便、巧妙的解答。
在解題過程中,把題中某一式子如f(x),作為新的變數y或者把題中某一變數如x,用新變數t的式子如g(t)替換,即通過令f(x)=y或x=g(t)進行變數代換,得到結構簡單便於求解的新解題方法,通常稱為換元法或變數代換法。
用換元法解題,關鍵在於根據問題的結構特徵,選擇能以簡馭繁,化難為易的代換f(x)=y或x=g(t)。就換元的具體形式而論,是多種多樣的,常用的有有理式代換,根式代換,指數式代換,對數式代換,三角式代換,反三角式代換,復變數代換等,宜在解題實踐中不斷總結經驗,掌握有關的技巧。
例如,用於求解代數問題的三角代換,在具體設計時,宜遵循以下原則:(1)全面考慮三角函數的定義域、值域和有關的公式、性質;(2)力求減少變數的個數,使問題結構簡單化;(3)便於藉助已知三角公式,建立變數間的內在聯系。只有全面考慮以上原則,才能謀取恰當的三角代換。
換元法是一種重要的數學方法,在多項式的因式分解,代數式的化簡計算,恆等式、條件等式或不等式的證明,方程、方程組、不等式、不等式組或混合組的求解,函數表達式、定義域、值域或最值的推求,以及解析幾何中的坐標替換,普通方程與參數方程、極坐標方程的互化等問題中,都有著廣泛的應用。
二、消元法
對於含有多個變數的問題,有時可以利用題設條件和某些已知恆等式(代數恆等式或三角恆等式),通過適當的變形,消去一部分變數,使問題得以解決,這種解題方法,通常稱為消元法,又稱消去法。
消元法是解方程組的基本方法,在推證條件等式和把參數方程化成普通方程等問題中,也有著重要的應用。
用消元法解題,具有較強的技巧性,常常需要根據題目的特點,靈活選擇合適的消元方法
三、待定系數法
按照一定規律,先寫出問題的解的形式(一般是指一個算式、表達式或方程),其中含有若干尚待確定的未知系數的值,從而得到問題的解。這種解題方法,通常稱為待定系數法;其中尚待確定的未知系數,稱為待定系數。
確定待定系數的值,有兩種常用方法:比較系數法和特殊值法。
四、判別式法
實系數一元二次方程
ax2+bx+c=0 (a≠0) ①
的判別式△=b2-4ac具有以下性質:
>0,當且僅當方程①有兩個不相等的實數根
△ =0,當且僅當方程①有兩個相等的實數根;
<0,當且僅當方程②沒有實數根。
對於二次函數
y=ax2+bx+c (a≠0)②
它的判別式△=b2-4ac具有以下性質:
>0,當且僅當拋物線②與x軸有兩個公共點;
△ =0,當且僅當拋物線②與x軸有一個公共點;
<0,當且僅當拋物線②與x軸沒有公共點。
五、 分析法與綜合法
分析法和綜合法源於分析和綜合,是思維方向相反的兩種思考方法,在解題過程中具有十分重要的作用。
在數學中,又把分析看作從結果追溯到產生這一結果的原因的一種思維方法,而綜合被看成是從原因推導到由原因產生的結果的另一種思維方法。通常把前者稱為分析法,後者稱為綜合法。
六、 數學模型法
例(哥尼斯堡七橋問題)18世紀東普魯士哥尼斯堡有條普萊格河,這條河有兩個支流,在城中心匯合後流入波羅的海。市內辦有七座各具特色的大橋,連接島區和兩岸。每到傍晚或節假日,許多居民來這里散步,觀賞美麗的風光。年長日久,有人提出這樣的問題:能否從某地出發,經過每一座橋一次且僅一次,然後返回出發地?
數學模型法,是指把所考察的實際問題,進行數學抽象,構造相應的數學模型,通過對數學模型的研究,使實際問題得以解決的一種數學方法。
七、配方法
所謂配方,就是把一個解析式利用恆等變形的方法,把其中的某些項配成一個或幾個多項式正整數次冪的和形式。通過配方解決數學問題的方法叫配方法。其中,用的最多的是配成完全平方式。配方法是數學中一種重要的恆等變形的方法,它的應用十分非常廣泛,在因式分解、化簡根式、解方程、證明等式和不等式、求函數的極值和解析式等方面都經常用到它。
八、因式分解法
因式分解,就是把一個多項式化成幾個整式乘積的形式。因式分解是恆等變形的基礎,它作為數學的一個有力工具、一種數學方法在代數、幾何、三角等的解題中起著重要的作用。因式分解的方法有許多,除中學課本上介紹的提取公因式法、公式法、分組分解法、十字相乘法等外,還有如利用拆項添項、求根分解、換元、待定系數等等。
九、換元法
換元法是數學中一個非常重要而且應用十分廣泛的解題方法。我們通常把未知數或變數稱為元,所謂換元法,就是在一個比較復雜的數學式子中,用新的變元去代替原式的一個部分或改造原來的式子,使它簡化,使問題易於解決。
介里LL沒有說很詳細桑,,,,內啥簡便演算法我也一起說了桑丶
乘法交換律,乘法分配律,加法交換律,加法結合律,乘法分配律,
C. 編程:演算法的定義是常用演算法有
演算法(Algorithm)是解題的步驟,可以把演算法定義成解一確定類問題的任意一種特殊的方法。在計算機科學中,演算法要用計算機演算法語言描述,演算法代表用計算機解一類問題的精確、有效的方法。演算法+數據結構=程序,求解一個給定的可計算或可解的問題,不同的人可以編寫出不同的程序,來解決同一個問題,這里存在兩個問題:一是與計算方法密切相關的演算法問題;二是程序設計的技術問題。演算法和程序之間存在密切的關系。
演算法是一組有窮的規則,它們規定了解決某一特定類型問題的一系列運算,是對解題方案的准確與完整的描述。制定一個演算法,一般要經過設計、確認、分析、編碼、測試、調試、計時等階段。
對演算法的學習包括五個方面的內容:① 設計演算法。演算法設計工作是不可能完全自動化的,應學習了解已經被實踐證明是有用的一些基本的演算法設計方法,這些基本的設計方法不僅適用於計算機科學,而且適用於電氣工程、運籌學等領域;② 表示演算法。描述演算法的方法有多種形式,例如自然語言和演算法語言,各自有適用的環境和特點;③確認演算法。演算法確認的目的是使人們確信這一演算法能夠正確無誤地工作,即該演算法具有可計算性。正確的演算法用計算機演算法語言描述,構成計算機程序,計算機程序在計算機上運行,得到演算法運算的結果;④ 分析演算法。演算法分析是對一個演算法需要多少計算時間和存儲空間作定量的分析。分析演算法可以預測這一演算法適合在什麼樣的環境中有效地運行,對解決同一問題的不同演算法的有效性作出比較;⑤ 驗證演算法。用計算機語言描述的演算法是否可計算、有效合理,須對程序進行測試,測試程序的工作由調試和作時空分布圖組成。
常見的演算法有排序,樹,圖等相關演算法
D. 什麼叫演算法演算法有哪幾種表示方法
演算法(Algorithm)是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。計算機科學家往往將「演算法」一詞的含義限定為此類「符號演算法」。「演算法」概念的初步定義:一個演算法是解決一個問題的進程。而並不需要每次都發明一個解決方案。
已知的演算法有很多,例如「分治法」、「枚舉測試法」、「貪心演算法」、「隨機演算法」等。
(4)常見演算法形式擴展閱讀
演算法中的「分治法」
「分治法」是把一個復雜的問題拆分成兩個較為簡單的子問題,進而兩個子問題又可以分別拆分成另外兩個更簡單的子問題,以此類推。問題不斷被層層拆解。然後,子問題的解被逐層整合,構成了原問題的解。
高德納曾用過一個郵局分發信件的例子對「分治法」進行了解釋:信件根據不同城市區域被分進不同的袋子里;每個郵遞員負責投遞一個區域的信件,對應每棟樓,將自己負責的信件分裝進更小的袋子;每個大樓管理員再將小袋子里的信件分發給對應的公寓。
E. 數據挖掘常用演算法有哪些
1、 樸素貝葉斯
樸素貝葉斯(NB)屬於生成式模型(即需要計算特徵與類的聯合概率分布),計算過程非常簡單,只是做了一堆計數。NB有一個條件獨立性假設,即在類已知的條件下,各個特徵之間的分布是獨立的。這樣樸素貝葉斯分類器的收斂速度將快於判別模型,如邏輯回歸,所以只需要較少的訓練數據即可。即使NB條件獨立假設不成立,NB分類器在實踐中仍然表現的很出色。它的主要缺點是它不能學習特徵間的相互作用,用mRMR中的R來講,就是特徵冗餘。
2、邏輯回歸(logistic regression)
邏輯回歸是一個分類方法,屬於判別式模型,有很多正則化模型的方法(L0,L1,L2),而且不必像在用樸素貝葉斯那樣擔心特徵是否相關。與決策樹與SVM相比,還會得到一個不錯的概率解釋,甚至可以輕松地利用新數據來更新模型(使用在線梯度下降演算法online gradient descent)。如果需要一個概率架構(比如,簡單地調節分類閾值,指明不確定性,或者是要獲得置信區間),或者希望以後將更多的訓練數據快速整合到模型中去,那麼可以使用它。
3、 線性回歸
線性回歸是用於回歸的,而不像Logistic回歸是用於分類,其基本思想是用梯度下降法對最小二乘法形式的誤差函數進行優化。
4、最近鄰演算法——KNN
KNN即最近鄰演算法,其主要過程為:計算訓練樣本和測試樣本中每個樣本點的距離(常見的距離度量有歐式距離,馬氏距離等);對上面所有的距離值進行排序;選前k個最小距離的樣本;根據這k個樣本的標簽進行投票,得到最後的分類類別;如何選擇一個最佳的K值,這取決於數據。
5、決策樹
決策樹中很重要的一點就是選擇一個屬性進行分枝,因此要注意一下信息增益的計算公式,並深入理解它。
6、SVM支持向量機
高准確率,為避免過擬合提供了很好的理論保證,而且就算數據在原特徵空間線性不可分,只要給個合適的核函數,它就能運行得很好。在動輒超高維的文本分類問題中特別受歡迎。可惜內存消耗大,難以解釋,運行和調參也有些煩人,而隨機森林卻剛好避開了這些缺點,比較實用。
F. 幾種常用的演算法簡介
1、窮舉法窮舉法是最基本的演算法設計策略,其思想是列舉出問題所有的可能解,逐一進行判別,找出滿足條件的解。
窮舉法的運用關鍵在於解決兩個問題:
在運用窮舉法時,容易出現的問題是可能解過多,導致演算法效率很低,這就需要對列舉可能解的方法進行優化。
以題1041--純素數問題為例,從1000到9999都可以看作是可能解,可以通過對所有這些可能解逐一進行判別,找出其中的純素數,但只要稍作分析,就會發現其實可以大幅度地降低可能解的范圍。根據題意易知,個位只可能是3、5、7,再根據題意可知,可以在3、5、7的基礎上,先找出所有的二位純素數,再在二位純素數基礎上找出三位純素數,最後在三位純素數的基礎上找出所有的四位純素數。
2、分治法分治法也是應用非常廣泛的一種演算法設計策略,其思想是將問題分解為若乾子問題,從而可以遞歸地求解各子問題,再綜合出問題的解。
分治法的運用關鍵在於解決三個問題:
我們熟知的如漢諾塔問題、折半查找演算法、快速排序演算法等都是分治法運用的典型案例。
以題1045--Square
Coins為例,先對題意進行分析,可設一個函數f(m,
n)等於用面值不超過n2的貨幣構成總值為m的方案數,則容易推導出:
f(m,
n)
=
f(m-0*n*n,
n-1)+f(m-1*n*n,
n-1)+f(m-2*n*n,
n-1)+...+f(m-k*n*n,
n-1)
這里的k是幣值為n2的貨幣最多可以用多少枚,即k=m/(n*n)。
也很容易分析出,f(m,
1)
=
f(1,
n)
=
1
對於這樣的題目,一旦分析出了遞推公式,程序就非常好寫了。所以在動手開始寫程序之前,分析工作做得越徹底,邏輯描述越准確、簡潔,寫起程序來就會越容易。
3、動態規劃法
動態規劃法多用來計算最優問題,動態規劃法與分治法的基本思想是一致的,但處理的手法不同。動態規劃法在運用時,要先對問題的分治規律進行分析,找出終結子問題,以及子問題向父問題歸納的規則,而演算法則直接從終結子問題開始求解,逐層向上歸納,直到歸納出原問題的解。
動態規劃法多用於在分治過程中,子問題可能重復出現的情況,在這種情況下,如果按照常規的分治法,自上向下分治求解,則重復出現的子問題就會被重復地求解,從而增大了冗餘計算量,降低了求解效率。而採用動態規劃法,自底向上求解,每個子問題只計算一次,就可以避免這種重復的求解了。
動態規劃法還有另外一種實現形式,即備忘錄法。備忘錄的基本思想是設立一個稱為備忘錄的容器,記錄已經求得解的子問題及其解。仍然採用與分治法相同的自上向下分治求解的策略,只是對每一個分解出的子問題,先在備忘錄中查找該子問題,如果備忘錄中已經存在該子問題,則不須再求解,可以從備忘錄中直接得到解,否則,對子問題遞歸求解,且每求得一個子問題的解,都將子問題及解存入備忘錄中。
例如,在題1045--Square
Coins中,可以採用分治法求解,也可以採用動態規劃法求解,即從f(m,
1)和f(1,
n)出發,逐層向上計算,直到求得f(m,
n)。
在競賽中,動態規劃和備忘錄的思想還可以有另一種用法。有些題目中的可能問題數是有限的,而在一次運行中可能需要計算多個測試用例,可以採用備忘錄的方法,預先將所有的問題的解記錄下來,然後輸入一個測試用例,就查備忘錄,直接找到答案輸出。這在各問題之間存在父子關系的情況下,會更有效。例如,在題1045--Square
Coins中,題目中已經指出了最大的目標幣值不超過300,也就是說問題數只有300個,而且各問題的計算中存在重疊的子問題,可以採用動態規劃法,將所有問題的解先全部計算出來,再依次輸入測試用例數據,並直接輸出答案。
4、回溯法回溯法是基於問題狀態樹搜索的求解法,其可適用范圍很廣。從某種角度上說,可以把回溯法看作是優化了的窮舉法。回溯法的基本思想是逐步構造問題的可能解,一邊構造,一邊用約束條件進行判別,一旦發現已經不可能構造出滿足條件的解了,則退回上一步構造過程,重新進行構造。這個退回的過程,就稱之為回溯。
回溯法在運用時,要解決的關鍵問題在於:
回溯法的經典案例也很多,例如全排列問題、N後問題等。
5、貪心法貪心法也是求解最優問題的常用演算法策略,利用貪心法策略所設計的演算法,通常效率較高,演算法簡單。貪心法的基本思想是對問題做出目前看來最好的選擇,即貪心選擇,並使問題轉化為規模更小的子問題。如此迭代,直到子問題可以直接求解。
基於貪心法的經典演算法例如:哈夫曼演算法、最小生成樹演算法、最短路徑演算法等。
G. 簡述演算法的各種表示形式
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原發布者:lsqlsy123
演算法的表示方法演算法的常用表示方法有如下三種:1、使用自然語言描述演算法2、使用流程圖描述演算法3、使用偽代碼描述演算法我們來看怎樣使用這3種不同的表示方法去描述解決問題的過程,以求解sum=1+2+3+4+5……+(n-1)+n為例。第1種:使用自然語言描述從1開始的連續n個自然數求和的演算法①確定一個n的值;②假設等號右邊的算式項中的初始值i為1;③假設sum的初始值為0;④如果i≤n時,執行⑤,否則轉出執行⑧;⑤計算sum加上i的值後,重新賦值給sum;⑥計算i加1,然後將值重新賦值給i;⑦轉去執行④;⑧輸出sum的值,演算法結束。從上面的這個描述的求解過程中,我們不難發現,使用自然語言描述演算法的方法雖然比較容易掌握,但是存在著很大的缺陷。例如,當演算法中含有多分支或循環操作時很難表述清楚。另外,使用自然語言描述演算法還很容易造成歧義(稱之為二義性),譬如有這樣一句話——「武松打死老虎」,我們既可以理解為「武松/打死老虎」,又可以理解為「武松/打/死老虎」。自然語言中的語氣和停頓不同,就可能使他人對相同的一句話產生不同的理解。又如「你輸他贏」這句話,使用不同的語氣說,可以產生3種截然不同的意思,同學們不妨試試看。為了解決自然語言描述演算法中存在著可能的二義性,我們提出了第2種描述演算法的方法——流程圖。第2種:使用流程圖描述從1開始的連續n個自然
H. 演算法的三種基本結構是
演算法有順序結構、條件分支結構、循環結構三種基本邏輯結構。
1、順序結構:順序結構是最簡單的演算法結構,語句與語句之間,框與框之間是按從上到下的順序進行的,它是由若干個依次執行的處理步驟組成的。
它是任何一個演算法都離不開的一種基本演算法結構。順序結構在程序框圖中的體現就是用流程線將程序框自上而下地連接起來,按順序執行演算法步驟。
2、條件結構:
條件結構是指在演算法中通過對條件的判斷,根據條件是否成立而選擇不同流向的演算法結構。
條件P是否成立而選擇執行A框或B框。無論P條件是否成立,只能執行A框或B框之一,不可能同時執行A框和B框,也不可能A框、B框都不執行。一個判斷結構可以有多個判斷框。
3、循環結構
在一些演算法中,經常會出現從某處開始,按照一定條件,反復執行某一處理步驟的情況,這就是循環結構,反復執行的處理步驟為循環體,顯然,循環結構中一定包含條件結構。循環結構又稱重復結構,循環結構可細分為兩類:
一類是當型循環結構,如下左圖所示,它的功能是當給定的條件P成立時,執行A框,A框執行完畢後,再判斷條件P是否成立,如果仍然成立,再執行A框,如此反復執行A框,直到某一次條件P不成立為止,此時不再執行A框,離開循環結構。
另一類是直到型循環結構,如下右圖所示,它的功能是先執行,然後判斷給定的條件P是否成立,如果P仍然不成立,則繼續執行A框,直到某一次給定的條件P成立為止,此時不再執行A框,離開循環結構。
(8)常見演算法形式擴展閱讀
共同特點
(1)只有一個入口和出口
(2)結構內的每一部分都有機會被執行到,也就是說對每一個框來說都應當有一條從入口到出口的路徑通過它,如圖中的A,沒有一條從入口到出口的路徑通過它,就是不符合要求的演算法結構。
(3)結構內不存在死循環,即無終止的循環。
I. 數據結構有哪些基本演算法
數據結構是一門研究非數值計算的程序設計問題中的操作對象,以及它們之間的關系和操作等相關問題的學科。
可以理解為:程序設計 = 數據結構 + 演算法
數據結構演算法具有五個基本特徵:輸入、輸出、有窮性、確定性和可行性。
1、輸入:一個演算法具有零個或者多個輸出。以刻畫運算對象的初始情況,所謂0個輸入是指演算法本身定出了初始條件。後面一句話翻譯過來就是,如果一個演算法本身給出了初始條件,那麼可以沒有輸出。比如,列印一句話:NSLog(@"你最牛逼!");
2、輸出:演算法至少有一個輸出。也就是說,演算法一定要有輸出。輸出的形式可以是列印,也可以使返回一個值或者多個值等。也可以是顯示某些提示。
3、有窮性:演算法的執行步驟是有限的,演算法的執行時間也是有限的。
4、確定性:演算法的每個步驟都有確定的含義,不會出現二義性。
5、可行性:演算法是可用的,也就是能夠解決當前問題。
數據結果的基本演算法有:
1、圖搜索(廣度優先、深度優先)深度優先特別重要
2、排序
3、動態規劃
4、匹配演算法和網路流演算法
5、正則表達式和字元串匹配
6、三路劃分-快速排序
7、合並排序(更具擴展性,復雜度類似快速排序)
8、DF/BF 搜索 (要知道使用場景)
9、Prim / Kruskal (最小生成樹)
10、Dijkstra (最短路徑演算法)
11、選擇演算法
J. 演算法有哪些形式
自然語言,偽代碼,程序框圖,程序語言