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屬於演算法特徵

發布時間: 2022-05-03 22:45:45

1. "演算法"的基本特徵有哪些

一個演算法應該具有以下五個重要的特徵:

1,有窮性(Finiteness):演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;

2,確切性(Definiteness):演算法的每一步驟必須有確切的定義;

3,輸入項(Input):一個演算法有0個或多個輸入,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;

4,輸出項(Output):一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;

5,可行性(Effectiveness):演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性)。


(1)屬於演算法特徵擴展閱讀:

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。

也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。

不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。

演算法中的指令描述的是一個計算,當其運行時能從一個初始狀態和(可能為空的)初始輸入開始,經過一系列有限而清晰定義的狀態,最終產生輸出並停止於一個終態。

一個狀態到另一個狀態的轉移不一定是確定的。隨機化演算法在內的一些演算法,包含了一些隨機輸入。

形式化演算法的概念部分源自嘗試解決希爾伯特提出的判定問題,並在其後嘗試定義有效計算性或者有效方法中成形。

這些嘗試包括庫爾特·哥德爾、Jacques Herbrand和斯蒂芬·科爾·克萊尼分別於1930年、1934年和1935年提出的遞歸函數,阿隆佐·邱奇於1936年提出的λ演算,1936年Emil Leon Post的Formulation 1和艾倫·圖靈1937年提出的圖靈機。

即使在當前,依然常有直覺想法難以定義為形式化演算法的情況。

參考資料:網路----演算法

2. 演算法的五個特徵有什麼

1,有窮性(Finiteness):演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;
2,確切性(Definiteness):演算法的每一步驟必須有確切的定義;
3,輸入項(Input):一個演算法有0個或多個輸入,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;
4,輸出項(Output):一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;
5,可行性(Effectiveness):演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性)。

3. 演算法的主要特徵

演算法是一個有窮規則的集合,這些規則確定了解決某類問題的一個運算序列。對於該類問題的任何初始輸入值,它都能機械地一步一步地執行計算,經過有限步驟後終止計算並產生輸出結果。歸納起來,演算法具有以下基本特徵:
(1) 有窮性:一個演算法必須在執行有限個操作步驟後終止;
(2) 確定性:演算法中每一步的含義必須是確切的,不可出現任何二義性;
(3) 有效性:演算法中的每一步操作都應該能有效執行,一個不可執行的操作是無效的。例如,一個數被0除的操作就是無效的,應當避免這種操作。
(4) 有零個或多個輸入:這里的輸入是指在演算法開始之前所需要的初始數據。這些輸入的多少取決於特定的問題。例如,例l-1的演算法中有2個輸入,即需要輸入a和b兩個初始數據,而例l-2的演算法中則需要輸入四個初始數據。有些特殊演算法也可以沒有輸入。
(5) 有一個或多個輸出:所謂輸出是指與輸入有某種特定關系的量,在一個完整的演算法中至少會有一個輸出。如上述關於演算法的三個例子中,每個都有輸出。試想,如果例1-3中沒有 "輸出n的當前值"這一步,這個演算法將毫無意義。

4. 演算法的基本特徵是

演算法

3分鍾了解今日頭條演算法原理(科普版)
02:43

什麼是演算法
04:28
概述
歷史發展
演算法分類
演算法特徵
演算法要素
演算法評定
目錄
1摘要
2基本信息
3概述
4歷史發展
5演算法分類
6演算法特徵
7演算法要素
數據的運算和操作
演算法的控制結構
8演算法評定
9描述方式
10史料記載
11基本方法
12參考資料
演算法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;它是求解問題類的、機械的、統一的方法,常用於計算、數據處理(英語:Data processing)和自動推理。可以理解為有基本運算及規定的運算順序所構成的完整的解題步驟。或者看成按照要求設計好的有限的確切的計算序列,並且這樣的步驟和序列可以解決一類問題。

演算法中的指令描述的是一個計算,當其運行時能從一個初始狀態和(可能為空的)初始輸入開始,經過一系列有限而清晰定義的狀態,最終產生輸出並停止於一個終態。一個狀態到另一個狀態的轉移不一定是確定的。隨機化演算法在內的一些演算法,包含了一些隨機輸入。

基本信息
中文名
演算法

外文名
Algorithm

拼音
suanfa

出處
數學 計算機

定義
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

展開全部
概述
求解問題類的、機械的、統一的方法,它由有限多個步驟組成,對於問題類中的每個給定的具體問題,機械地執行這些步驟就可以得到問題的解答。演算法的這種特性,使得計算不僅可以由人,而且可以由計算機來完成。用計算機解決問題的過程可以分成三個階段:分析問題、設計演算法和實現演算法。[1]

歷史發展
中國古代的籌算口決與珠算口決及其執行規則就是演算法的雛形,這里,所解決的問題類是算術運算。古希臘數學家歐幾里得在公元前3世紀就提出了一個演算法,來尋求兩個正整數的最大公約數,這就是有名的歐幾里得演算法,亦稱輾轉相除法。中國早已有「算術「、「演算法」等詞彙,但是它們的含義是指當時的全部數學知識和計算技能,與現代演算法的含義不盡相同。英文algorithm(演算法)一詞也經歷了一個演變過程,最初的拼法為algorism或algoritmi,原意為用阿拉伯數字進行計算的過程。這個詞源於公元 9世紀波斯數字家阿爾·花拉子米的名字的最後一部分。[1]

在古代,計算通常是指數值計算。現代計算已經遠遠地突破了數值計算的范圍,包括大量的非數值計算,例如檢索、表格處理、判斷、決策、形式邏輯演繹等。

在20世紀以前,人們普遍地認為,所有的問題類都是有演算法的。20世紀初,數字家們發現有的問題類是不存在演算法的,遂開始進行能行性研究。在這一研究中,現代演算法的概念逐步明確起來。30年代,數字家們提出了遞歸函數、圖靈機等計算模型,並提出了丘奇-圖靈論題(見可計算性理論),這才有可能把演算法概念形式化。按照丘奇-圖靈論題,任意一個演算法都可以用一個圖靈機來實現,反之,任意一個圖靈機都表示一個演算法。

按照上述理解,演算法是由有限多個步驟組成的,它有下述兩個基本特徵:每個步驟都明確地規定要執行何種操作;每個步驟都可以被人或機器在有限的時間內完成。人們對於演算法還有另一種不同的理解,它要求演算法除了上述兩個基本特徵外,還要具有第三個基本特徵:雖然有些步驟可能被反復執行多次,但是在執行有限多次之後,就一定能夠得到問題的解答。也就是說,一個處處停機(即對任意輸入都停機)的圖靈機才表示一個演算法,而每個演算法都可以被一個處處停機的圖靈機來實現[1]

演算法分類
演算法可大致分為基本演算法、數據結構的演算法、數論與代數演算法、計算幾何的演算法、圖論的演算法、動態規劃以及數值分析、加密演算法、排序演算法、檢索演算法、隨機化演算法、並行演算法。[1]

演算法可以宏泛的分為三類:

有限的,確定性演算法 這類演算法在有限的一段時間內終止。他們可能要花很長時間來執行指定的任務,但仍將在一定的時間內終止。這類演算法得出的結果常取決於輸入值。

有限的,非確定演算法 這類演算法在有限的時間內終止。然而,對於一個(或一些)給定的數值,演算法的結果並不是唯一的或確定的。

無限的演算法 是那些由於沒有定義終止定義條件,或定義的條件無法由輸入的數據滿足而不終止運行的演算法。通常,無限演算法的產生是由於未能確定的定義終止條件。[1]

演算法特徵
1、輸入項:一個演算法有零個或多個輸入,以刻畫運算對象的初始情況。例如,在歐幾里得演算法中,有兩個輸入,即m和n。[1]

2、確定性:演算法的每一個步驟必須要確切地定義。即演算法中所有有待執行的動作必須嚴格而不含混地進行規定,不能有歧義性。例如,歐幾里得演算法中,步驟1中明確規定「以m除以n,而不能有類似以m除n以或n除以m這類有兩種可能做法的規定。

3、有窮性:一個演算法在執行有窮步滯後必須結束。也就是說,一個演算法,它所包含的計算步驟是有限的。例如,在歐幾里得演算法中,m和n均為正整數,在步驟1之後,r必小於n,若r不等於0,下一次進行步驟1時,n的值已經減小,而正整數的遞降序列最後必然要終止。因此,無論給定m和n的原始值有多大,步驟1的執行都是有窮次。

4、輸出:演算法有一個或多個的輸出,即與輸入有某個特定關系的量,簡單地說就是演算法的最終結果。例如,在歐幾里得演算法中只有一個輸出,即步驟2中的n。

5、能行性:演算法中有待執行的運算和操作必須是相當基本的,換言之,他們都是能夠精確地進行的,演算法執行者甚至不需要掌握演算法的含義即可根據該演算法的每一步驟要求進行操作,並最終得出正確的結果。[1]

5. 演算法具有什麼特徵

一個演算法應該具有以下五個重要的特徵:

1,有窮性(Finiteness):演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;

2,確切性(Definiteness):演算法的每一步驟必須有確切的定義;

3,輸入項(Input):一個演算法有0個或多個輸入,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;

4,輸出項(Output):一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;

5,可行性(Effectiveness):演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性)。

(5)屬於演算法特徵擴展閱讀:

演算法要素:

一,數據對象的運算和操作:計算機可以執行的基本操作是以指令的形式描述的。一個計算機系統能執行的所有指令的集合,成為該計算機系統的指令系統。一個計算機的基本運算和操作有如下四類:

1,算術運算:加減乘除等運算

2,邏輯運算:或、且、非等運算

3,關系運算:大於、小於、等於、不等於等運算

4,數據傳輸:輸入、輸出、賦值等運算

二,演算法的控制結構:一個演算法的功能結構不僅取決於所選用的操作,而且還與各操作之間的執行順序有關。

6. 演算法的要素是什麼演算法的特徵是什麼

一、演算法的要素包括:

1、數據對象的操作和操作:計算機可以執行的基本操作以指令的形式描述。

2、演算法的控制結構:演算法的功能結構不僅取決於所選的操作,還取決於操作之間的執行順序。

二、演算法的特徵如下:

1、有窮性:演算法的有窮性意味著演算法在執行有限的步驟之後必須能夠終止。

2、確切性:演算法的每一步都必須確切定義。

3、輸入項:一個演算法有0個或多個輸入來描述操作對象的初始條件。所謂的零輸入是指由演算法本身決定的初始條件。

4、輸出項:一個演算法有一個或多個輸出來反映處理輸入數據的結果。沒有輸出的演算法毫無意義。

5、可行性:演算法中執行的任何計算步驟都可以分解為基本的可執行操作步驟,即每個計算步驟都可以在有限的時間內完成。

(6)屬於演算法特徵擴展閱讀:

演算法可大致分為基本演算法、數據結構的演算法、數論與代數演算法、計算幾何的演算法、圖論的演算法、動態規劃以及數值分析、加密演算法、排序演算法、檢索演算法、隨機化演算法、並行演算法,厄米變形模型,隨機森林演算法。

描述演算法的方法有多種,常用的有自然語言、結構化流程圖、偽代碼和PAD圖等,其中最普遍的是流程圖。

隨著計算機的發展,演算法在計算機方面已有廣泛的發展及應用,如用隨機森林演算法,來進行頭部姿勢的估計,用遺傳演算法來解決彈葯裝載問題,信息加密演算法在網路傳輸中的應用,並行演算法在數據挖掘中的應用等。

7. 演算法的重要特性有哪些呢

演算法的五個重要的特徵:確定性、可行性、輸入、輸出、有窮性/有限性。
演算法是解決「做什麼」和「怎麼做」的問題。解決一個問題可能有多種不同的演算法,從效率上考慮,其中最為核心的還是演算法的速度。因此,解決問題的步驟需要在有限的時間內完成,並且操作步驟中不可以有歧義性語句,以免後繼步驟無法繼續進行下去。通過對演算法概念的分析,可以總結出一個演算法必須滿足如下 5個特性。
(1)有窮性。一個演算法在執行有限步驟後,在有限時間內能夠實現的,就稱該演算法具有有窮性。
有的演算法在理論上滿足有窮性,在有限的步驟後能夠完成,但是計算機可能實際上會執行一天、一年、十年等等。演算法的核心就是速度,那麼這個演算法也就沒有意義了。總而言之,有窮性沒有特定的限度,取決於人們的需要。
(2)確定性。演算法中每一個步驟的表述都應該是確定的、沒有歧義的語句。在人們的日常生活中,遇到歧義性語句,可以根據常識、語境等理解,然而還有可能理解錯誤。計算機不比人腦,不會根據演算法的意義來揣測每一個步驟的意思,所以演算法的每一步都要有確定的含義。
(3)有零個或多個輸入。程序中的演算法和數據是相互聯系的。演算法中,需要輸入的是數據的量值。輸入可以是多個也可以是零個。其實,零個輸入並不是這個演算法沒有輸入,而是這個輸入沒有直觀地顯現出來,隱藏在演算法本身當中。
(4)有一個輸出或多個輸出。輸出就是演算法實現所得到的結果,是演算法經過數據加工處理後得到的結果。有的演算法輸出的是數值,有的是圖形,有的輸出並不是那麼顯而易見。沒有輸出的演算法是沒有意義的。
(5)可行性。演算法的可行性就是指每一個步驟都能夠有效地執行,並得到確定的結果,而且能夠用來方便地解決一類問題。

8. 演算法的特徵是什麼

演算法的特徵是有窮性,確切性,輸入項。

1、有窮性

演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止。

2、確切性

演算法的每一步驟必須有確切的定義。

3、輸入項

一個演算法有0個或多個輸入,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。

主要介紹

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。也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。

如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。

9. 演算法的基本特性是什麼

演算法應該具有以下五個重要的特徵:

1,有窮性:演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;

2,確切性:演算法的每一步驟必須有確切的定義;

3,輸入項:一個演算法有0個或多個輸入,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;

4,輸出項:一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;

5,可行性:演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性)。



(9)屬於演算法特徵擴展閱讀:

對於一個給定的問題,往往可能有好幾種量度標准。初看起來,這些量度標准似乎都是可取的,但實際上,用其中的大多數量度標准作貪婪處理所得到該量度意義下的最優解並不是問題的最優解,而是次優解。因此,選擇能產生問題最優解的最優量度標準是使用貪婪演算法的核心。

一般情況下,要選出最優量度標准並不是一件容易的事,但對某問題能選擇出最優量度標准後,用貪婪演算法求解則特別有效。

若用回溯法求問題的所有解時,要回溯到根,且根結點的所有可行的子樹都要已被搜索遍才結束。 而若使用回溯法求任一個解時,只要搜索到問題的一個解就可以結束。

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