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演算法分析設計基礎知識

發布時間:2023-06-09 14:39:21

❶ 學習演算法分析與設計需要那些基礎(是否需要學習離散數學和線性代數)

演算法分析與設計,目前國內本科生和碩士生的教材好像都是從國外翻譯過來的。聽起來挺復雜的樣子,如果簡單地掌握和運用還是不難的,大部分內容在數據結構中都涉及過,實際編程中也運用比較多,難的在於演算法的理論研究,如21世紀的七大難題之一的NP問題就是演算法問題(涉及邏輯可滿足性問題)。

簡單地講需要的基礎有以下幾類:
1、基礎類(相對一般本科生而言):(1)把數據結構學好了演算法就不難的,而數據結構其實就是圖論的運用,如果是非數學專業的學生可以看離散數學中的圖論部分。(2)演算法分析設計時間和空間復雜度的計算,常用的還是毛澤東的戰略思想——以空間換取時間。所以要學會簡單的數量級運算,涉及部分代數式和數論的知識。只要簡單掌握運算就可以了,不必深究。
2、提高型(研究生水平):圖論、組合數學、數理邏輯學要專門學習,可以採用數學系本科生的圖論、組合數學、數理邏輯學等專業課的教材。其中組合數學中的組合設計在一定程度上和演算法設計有異曲同工之處。
3、研究型(專業研究):這主要看自己的研究方向了,如果研究能力強的話可以在很短時間內可以把需要遇到的數學知識搞懂,沒有現成的固定模式。其中如研究NP問題,需要非常精深的邏輯學知識和數論基礎。但不管哪個研究方向,數學的縝密思維和推理能力都是必備的,這不是一朝一夕可以練就的,需要長時間的鍛煉。

以上僅個人一點點體會,僅供參考。

❷ pascal基礎知識

一、演算法的基礎知識
1.用計算機解決問題的步驟:
① 分析問題
② 演算法設計
③ 描述演算法
④ 編程實現
從上面的求解問題過程可以看出,關鍵在於前三步的解決:第一步就是解決模型的數據結構,第二步是解決問題的演算法,第三步是形式化地描寫演算法。
2.演算法的定義:
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。演算法可以理解為:程序(數據處理)+ 數據結構(數據組織)。
3.演算法的性質:
① 有限性
② 確定性
③ 輸入輸出(可以沒有輸入,但一定有輸出)
④ 可行性
常見的演算法有:窮舉法、迭代法、遞推法、遞歸法、回溯法、深度及廣度搜索法、動態規劃、構造法等等。
2.N-S圖:
1973年,美國學者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一種用圖形表示演算法的方法,稱為N-S流程圖。N-S圖包括順序、選擇和循環三種基本結構。
3.程序設計語言:
計算機中的語言分為低級語言和高級語言,而低級語言又分為機器語言和匯編語言。
機器語言是一種CPU的指令系統,它是CPU可以識別的一系列有0和1這種二進制代碼組成的指令。它依賴於機器,不同類型的計算機有不同的機器語言,機器語言的程序有許多機器指令組成,每條指令由操作碼和地址碼組成,數據和指令都放在不同的地址單元中。
匯編語言它是一種符號語言,為了克服機器語言固有的缺陷,20世紀50年代中期出現,將難以記憶和辨別的機器語言操作碼用有意義的英文單詞作為「助記符」來代替0、1進行編程。
高級語言,不再面向機器,而是接近人類的自然語言。常見的還有C/C++,Pascal,Basic,Java等。
數據類型、常量、變數及說明方法
數據類型確定了該類型數據項的表示、取值范圍以及所能參與的運算。在pascal語言中,無論常量還是變數都必須屬於一個確定的數據類型。
Pascal 提供了豐富的數據類型,可以分為三大類:
① 簡單類型:分為標准類型(整型、實型、字元型和布爾型)和自定義類型(枚舉型和子界型)
② 構造類型:分為數組類型、集合類型、記錄類型和文件類型
③ 指針類型
這些數據類型中除了指針類型是動態數據類型外,其他的都是靜態數據類型。另外,我們把整型、字元型、布爾型、枚舉型和子界型稱為順序類型。

另:數據結構
-棧 隊列
– 並查集
– 堆
– 字母樹 線段樹 平衡樹 動態樹
– 塊狀鏈表
– 後綴數組
– ……


– 先進後出
* 隊列
– 先進先出
* 常見的應用有哪些?
– 表達式求值
– 搜索
* 深搜
* 廣搜
– 優化

* 集合用代表元表示
– representative?Getfather(x)
* 初始的時候,所有元素各自成為一個集合
– for i?1 to N
* father[i]?i
* 判斷是否在同一集合
– 代表元是否相同
* return Getfather(x)=Getfather(y)
* 合並兩個集合
– 將其中一集合的代表元指向另一集合代表元
* father[Getfather(x)]?y

並查集
* 如何尋找代表元?
– Getfather(x)
* if father[x]=x
– return x
* return Getfather(father[x])
* 如何優化?
– 路徑壓縮
* Getfather(x)
– if father[x]=x
>>return x
– father[x]?Getfather(father[x])
– return father[x]

* 用途
– 用於尋找最值
* 大根堆、小根堆
* 小根堆性質
– 是一棵完全二叉樹
* i的父親是誰?
– idiv 2
* i的左右兒子是誰?
– 2i和2i+1
– 樹上的每棵子樹,兒子的值不小於根
堆排序
– 建堆
– 取出根
– 刪除根
– 反復取、刪的過程
時間效率
– O(Nlog N)
塊狀數組
* 增加一下題目內容
– 詢問區間最大值
– 詢問區間和
– 詢問區間內的和最大連續串
– 可以修改一個數
– 可以將一串連續的數變為一個值
– 可以將一串連續的數旋轉一下
* 塊狀數組?塊狀鏈表
– 可以將一串連續的數翻轉一下

可能有些難

❸ 演算法導論需要具備哪些基礎知識

演算法導論我是直接看的 數據結構 那些基礎學科 你可以看到不懂的在翻書 第一章講如何研究演算法 演算法和數據結構不同
數據結構是在描述結構問題
演算法在研究效率問題
離散是數據結構的基礎
數據結構是演算法的鋪墊
如果你能用數學模型公式 公式去論證你的演算法的可行性的時候 那個時候 就可以深入學習了
概率論 動態分配 這些都要有這些數學基礎
要學數學 這個是必要的

❹ 軟考程序員基礎知識考什麼

程序員屬於軟考初級資格考試,軟考初級程序員基礎知識科目在上午考試,考試題型為客觀選擇題,滿分為75分,考試時間是安排在9:00-11:30。
軟考初級程序員上午考試科目為基礎知識,滿分為75分,題型為客觀選擇題。根據程序員考試大綱,基礎知識科目考試范圍如下:
1.計算機科學基礎
1.1數制及其轉換
二進制、十進制和十六進制等常用數制及其相互轉換
1.2數據的表示
數的表示
非數值數據的表示
1.3算術運算和邏輯運算
計算機中二進制數的運算方法
邏輯代數的基本運算
1.4數學應用
常用數值計算(矩陣、近似求解、插值)
排列組合、應用統計
編碼基礎
1.5常用數據結構
數組
線性表及鏈表
隊列、棧


1.6常用演算法
演算法與數據結構的關系
演算法設計和演算法描述
常用的排序演算法
查找演算法
常用的數值計算方法
字元串處理演算法
遞歸演算法
最小生成樹、拓撲排序和單源點最短路徑求解演算法
2.計算機系統基礎知識
2.1硬體基礎知識
2.1.1計算機的類型和特點
微機(PC機)、工作站、伺服器、主機、大型計算機、巨型計算機、並行機
2.1.2中央處理器CPU
CPU的組成
常用的寄存器
指令系統,定址方式
令執行控制、中斷控制、處理機性能
2.1.3主存和輔存
存儲介質
高速緩存(Cache)、主存
輔存設備
2.1.4I/O介面、I/O設備和通信設備
I/O介面
I/O設備(類型、特性)
通信設備(類型、特性)
I/O設備、通信設備的連接方法和連接介質類型
2.2軟體基礎知識
2.2.1操作系統基礎知識
操作系統的類型和功能
處理機管理
存儲管理
設備管理
文件管理
作業管理(作業調度演算法)
圖形用戶界面和操作方法
2.2.2程序設計語言和語言處理程序的基礎知識
語言翻譯基礎知識(匯編、編譯、解釋)
程序設計語言的基本成分:數據、運算、控制和傳輸
程序語言類型和特點
2.3網路基礎知識
網路的功能、分類、組成和拓撲結構
基本的網路協議與標准
常用網路設備與網路通信設備,網路操作系統基礎知識
Client/Server結構、Browser/Server結構
區域網(LAN)基礎知識
Internet基礎知識
2.4資料庫基礎知識
資料庫管理系統的主要功能和特徵
資料庫模式(概念模式、外模式、內模式)
數據模型、ER圖
數據操作(關系運算)
資料庫語言(SQL)
資料庫的主要控制功能(並發控制、安全控制)
2.5多媒體基礎知識
多媒體基本知識
常用多媒體設備性能特徵,常用多媒體文件格式類型
2.6系統性能指標
響應時間、吞吐量、周轉時間
可靠性、可維護性、可擴充性、可移植性、可用性、可重用性、安全性
2.7計算機應用基礎知識
計算機常用辦公軟體操作方法
計算機信息管理、數據處理、輔助設計、自動控制、科學計算、人工智慧等領域的應用
遠程通信服務
3.系統開發和運行知識
3.1軟體工程和項目管理基礎知識
軟體工程基礎知識
軟體開發生命周期各階段的目標和任務
軟體過程基本知識
軟體開發項目管理基本知識
軟體開發方法(原型法、面向對象方法)基礎知識
軟體開發工具與環境基礎知識(CASE)
軟體質量管理基礎知識
3.2系統分析設計基礎知識
數據流圖(DFD)、實體聯系圖(ER圖)基本知識
面向對象設計、以過程為中心設計、以數據為中心設計基礎知識
結構化分析和設計方法
模塊設計、代碼設計、人機界面設計基礎知識
3.3程序設計基礎知識
結構化程序設計、流程圖、NS圖、PAD圖
程序設計風格
3.4程序測試基礎知識
程序測試的目的、原則、對象、過程與工具
黑盒測試、白盒測試方法
測試設計和管理
3.5程序設計文檔基礎知識
演算法的描述、程度邏輯的描述、程度規格說明書
模塊測試計劃、模塊測試用例、模塊測試報告
3.6系統運行和維護基礎知識
系統運行管理基礎知識
系統維護基礎知識
4.信息安全基礎知識
信息系統安全基礎知識
信息系統安全管理
加密與解密基礎知識
5.標准化基礎知識
標准化基本概念
標準的層次(國際標准、標准、行業標准、企業標准)
相關標准(代碼標准、文件格式標准、安全標准、軟體開發規范和文檔標准、互聯網相關標准)
6.信息化基礎知識
信息、信息資源、信息化、信息工程、信息產業、信息技術的含義
全球信息化趨勢、信息化戰略、企業信息化戰略和策略常識
有關的法律、法規要點
7.計算機專業英語
具有助理工程師(或技術員)英語閱讀水平
掌握本領域的英語基本術語

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❺ 關於演算法的基礎知識

所謂解析法(analysis algorithm)是指用解析的方法找出表示問題的前提條件與結果之間關系的數學表達式,並通過表達式的計算來實現問題求解。
在實際問題中, 有些變數的取值被限定在一個有限的范圍內。例如,一個星期內只有七天,一年只有十二個月, 一個班每周有六門課程等等。如果把這些量說明為整型, 字元型或其它類型顯然是不妥當的。 為此,C語言提供了一種稱為「枚舉」的類型。在「枚舉」類型的定義中列舉出所有可能的取值, 被說明為該「枚舉」類型的變數取值不能超過定義的范圍。應該說明的是, 枚舉類型是一種基本數據類型,而不是一種構造類型, 因為它不能再分解為任何基本類型。

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