简述算法的定义和特征
算法(Algorithm)是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
特征
一个算法应该具有以下五个重要的特征:
有穷性
(Finiteness)
算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止;
确切性
(Definiteness)
算法的每一步骤必须有确切的定义;
输入项
(Input)
一个算法有0个或多个输入,以刻画运算对象的初始情况,所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件;
输出项
(Output)
一个算法有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的;
可行性
(Effectiveness)
算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步骤,即每个计算步骤都可以在有限时间内完成(也称之为有效性)。
在C语言中的应用,常使用贪心,回溯,动态规划,排序等各种算法。
‘贰’ 什么是算法算法的概念算法的特点都有哪些
1、算法概念:
在数学上,现代意义上的“算法”通常是指可以用计算机来解决的某一类问题是程序或步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成.
2. 算法的特点:
(1)有限性:一个算法的步骤序列是有限的,必须在有限操作之后停止,不能是无限的.
(2)确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到确定的结果,而不应当是模棱两可.
(3)顺序性与正确性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.
(4)不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法.
(5)普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.
‘叁’ 算法的要素是什么算法的特征是什么
一、算法的要素包括:
1、数据对象的操作和操作:计算机可以执行的基本操作以指令的形式描述。
2、算法的控制结构:算法的功能结构不仅取决于所选的操作,还取决于操作之间的执行顺序。
二、算法的特征如下:
1、有穷性:算法的有穷性意味着算法在执行有限的步骤之后必须能够终止。
2、确切性:算法的每一步都必须确切定义。
3、输入项:一个算法有0个或多个输入来描述操作对象的初始条件。所谓的零输入是指由算法本身决定的初始条件。
4、输出项:一个算法有一个或多个输出来反映处理输入数据的结果。没有输出的算法毫无意义。
5、可行性:算法中执行的任何计算步骤都可以分解为基本的可执行操作步骤,即每个计算步骤都可以在有限的时间内完成。
(3)简述算法的定义和特征扩展阅读:
算法可大致分为基本算法、数据结构的算法、数论与代数算法、计算几何的算法、图论的算法、动态规划以及数值分析、加密算法、排序算法、检索算法、随机化算法、并行算法,厄米变形模型,随机森林算法。
描述算法的方法有多种,常用的有自然语言、结构化流程图、伪代码和PAD图等,其中最普遍的是流程图。
随着计算机的发展,算法在计算机方面已有广泛的发展及应用,如用随机森林算法,来进行头部姿势的估计,用遗传算法来解决弹药装载问题,信息加密算法在网络传输中的应用,并行算法在数据挖掘中的应用等。
‘肆’ 算法及其特性有哪些
1.算法的重要特性(1)有穷性:一个算法必须在执行有穷步骤之后正常结束,而不能形成无穷循环。
(2)确定性:算法中的每一条指令必须有确切的含义,不能产生多义性。
(2)可行性:算法中的每一条指令必须是切实可执行的,即原则上可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。
(4)输入:一个算法应该有零个或多个输入。
(5)输出:一个算法应该有一个或多个输出,这些输出是同输入有特定关系的量。
2.算法描述的方法(1)框图描述:该方法使用流程图或N-S图来描述算法。
(2)自然语言描述:该方法采用自然语言,同时添加高级程序设计语言如while、for和if等基本控制语句来描述算法。这类描述方法自然、简洁,但缺乏严谨性和结构性。
(2)类语言描述:这是介于程序设计语言和自然语言之间算法描述形式,其特征是突出算法设计的主体部分而有意忽略某些过于严格的语法细节,如类C或C++的伪语言。这种算法不能直接在计算机上运行,但专业设计人员经常使用它来描述算法,它具有容易编写、阅读和格式统一的特点。
(4)程序设计语言描述:采用某种高级程序设计语言(如C或C++)来描述。这是可以在计算机上运行并获得结果的算法描述。
本课程将采用伪C语言进行算法描述。
2.算法与程序的关系算法的含义与程序十分相似,但二者是有区别的。算法和程序都是用来表达解决问题的逻辑步骤;算法是对解决问题方法的具体描述,程序是算法在计算机中的具体实现;一个程序不一定满足有穷性(死循环),而算法一定满足有穷性;程序中的指令必须是机器可执行的,而算法中的指令则无此限制;一个算法若用计算机语言来书写,则它就可以是一个程序。因此,程序是算法,但算法不一定是程序。4.算法设计要求在算法设计中,对同一个问题可以设计出不同的求解算法。如何评价这些算法的优劣,从而为算法设计和选择提供可靠的依据?通常可从以下四个方面评价算法的质量:
(1)正确性:算法应该能够正确地执行预先规定的功能,并达到所期望的性能要求。
(2)可读性:算法应该好读,以有利于读者对程序的理解,便于调试和修改。
(2)健壮性:算法应具有容错处理。当输入非法数据时,算法应对其作出反应,而不是产生莫名其妙的输出结果。
(4)效率与低存储量需求:效率指的是算法执行的时间。对于同一个问题,如果有多种算法可以求解,执行时间短的算法效率高。算法存储量指的是算法执行过程中所需要的最大存储空间。高效率和低存储量这两者与问题的规模有关。
‘伍’ 什么是算法有什么特征呢
算法的五大特征如下:
有穷性(Finiteness);确切性(Definiteness);输入项(Input);输出项(Output);可行性(Effectiveness)。
算法是在有限步骤内求解某毁雹吵一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗点说,就是计算机解题的过程。在这个过程中,无论是形成解题思路还是编写程序,都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法,后者是操肆亩作实现的算法。
‘陆’ 简述算法的定义和特征以及它在c语言编程中如何使用的
一、什么是算法
算法是一系列解决问题的清晰指令,也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。算法常常含有重复的步骤和一些比较或逻辑判断。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法的时间复杂度是指算法需要消耗的时间资源。一般来说,计算机算法是问题规模n 的函数f(n),算法执行的时间的增长率与f(n) 的增长率正相关,称作渐进时间复杂度(Asymptotic Time Complexity)。时间复杂度用“O(数量级)”来表示,称为“阶”。常见的时间复杂度有: O(1)常数阶;O(log2n)对数阶;O(n)线性阶;O(n2)平方阶。
算法的空间复杂度是指算法需要消耗的空间资源。其计算和表示方法与时间复杂度类似,一般都用复杂度的渐近性来表示。同时间复杂度相比,空间复杂度的分析要简单得多。
二、算法设计的方法
1.递推法
递推法是利用问题本身所具有的一种递推关系求问题解的一种方法。设要求问题规模为N的解,当N=1时,解或为已知,或能非常方便地得到解。能采用递推法构造算法的问题有重要的递推性质,即当得到问题规模为i-1的解后,由问题的递推性质,能从已求得的规模为1,2,…,i-1的一系列解,构造出问题规模为I的解。这样,程序可从i=0或i=1出发,重复地,由已知至i-1规模的解,通过递推,获得规模为i的解,直至得到规模为N的解。
‘柒’ 算法的基本概念和特征
算法是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法中的指令描述的是一个计算,当其运行时能从一个初始状态和(可能为空的)初始输入开始,经过一系列有限而清晰定义的状态,最终产生输出并停止于一个终态。一个状态到另一个状态的转移不一定是确定的。随机化算法在内的一些算法,包含了一些随机输入。
一、数据对象的运算和操作:计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。一个计算机系统能执行的所有指令的集合,成为该计算机系统的指令系统。一个计算机的基本运算和操作有如下四类:
1.算术运算:加减乘除等运算。
2.逻辑运算:或、且、非等运算。
3.关系运算:大于、小于、等于、不等于等运算。
4.数据传输:输入、输出、赋值等运算。
二、算法的控制结构:一个算法的功能结构不仅取决于所选用的操作,而且还与各操作之间的执行顺序有关。
‘捌’ 算法的基本特征有哪些 算法的特征包括什么
算法的基本特征:1、输入项,刻画运算对象的扰哗初始情况,本身定出了初始条件;2、确定性,每一步骤必须有确切的定义;3、有穷性,指算法必须能在执行有限个步骤之后终止;4、输出项,有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。5、可行性,可执行的操作步骤。
1、输入项:一个算法有零个或多个输入,以刻画运算对象的初始情况。例如,在欧几里得算法中,有两个输入,即m和n。
2、确定性:算法的每一个步骤必须要确切地定义。即算法中所有有待执行的动作必须严格而不含混地进行规定,不能有歧义性。例如,欧几里得算法中,步骤1中明确规定“以m除以n,而不能有类似孙李型以m除n以或n除以m这类有两种可能做法的规定。
3、有穷性:一个算法在执行有穷步滞后必须结束。也就是说,一个算法,它所包含的计算步骤是有限的。例如,在欧几里得算法中,m和n均为正整数,在步骤1之后,r必小于n,若r不等于0,下一次进行步骤1时,n的值已经减小,而正整数的递降序列最后必然要终止。因此,无论给定m和n的原始值有多大,步骤1的执行都是有穷次。
4、输出:算法有一个或多个的输出,即与输入有某个特定关系的量,简单地说就是算法的最终结果。例如,在欧几里得算法中只有一个输出,即步骤2中的n。
5、能行性:算法中有待执行的运算和操作必须是相当基本的,换言之,他们都是能够精确地进行的,算法执行者甚至不需要掌握算法的含义即可根据该算法的每一步骤要求进行操作,并最终得出正确的结果。
算法可以宏泛得分为三类
一、有限的,确定性算法这类算法在有限的一段时间内终止。他们可能要花很长时间来执行指定的任务,但仍将在一定的时间内终止。这类算法得出的结果常取决于输入值。
则猜二、有限的,非确定算法这类算法在有限的时间内终止。然而,对于一个(或一些)给定的数值,算法的结果并不是唯一的或确定的。
三、无限的算法是那些由于没有定义终止定义条件,或定义的条件无法由输入的数据满足而不终止运行的算法。通常,无限算法的产生是由于未能确定的定义终止条件。
‘玖’ 什么是算法算法有哪些特征
一、算法应该具有的五个特征:
1.有穷性
算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止;
2.确切性
算法的每一步骤必须有确切的定义;
3.输入项
一个算法有0个或多个输入,以刻画运算对象的初始情况,所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件;
4.输出项
一个算法有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的;
5.可行性
算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步,即每个计算步都可以在有限时间内完成(也称之为有效性)。
分类
算法可大致分为基本算法、数据结构的算法、数论与代数算法、计算几何的算法、图论的算法、动态规划以及数值分析、加密算法、排序算法、检索算法、随机化算法、并行算法,厄米变形模型,随机森林算法。
二、算法可以宏泛的分为三类:
1.有限的,确定性算法
这类算法在有限的一段时间内终止。他们可能要花很长时间来执行指定的任务,但仍将在一定的时间内终止。这类算法得出的结果常取决于输入值。
2.有限的,非确定算法
这类算法在有限的时间内终止。然而,对于一个(或一些)给定的数值,算法的结果并不是唯一的或确定的。
3.无限的算法
是那些由于没有定义终止定义条件,或定义的条件无法由输入的数据满足而不终止运行的算法。通常,无限算法的产生是由于未能确定的定义终止条件。
拓展资料:
算法的要素:
一,数据对象的运算和操作:
计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。一个计算机系统能执行的所有指令的集合,成为该计算机系统的指令系统。一个计算机的基本运算和操作有如下四类:
1,算术运算:加减乘除等运算
2,逻辑运算:或、且、非等运算
3,关系运算:大于、小于、等于、不等于等运算
4,数据传输:输入、输出、赋值等运算[1]
二,算法的控制结构:
一个算法的功能结构不仅取决于所选用的操作,而且还与各操作之间的执行顺序有关。