计算机算法设计及评价标准分析

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摘要：在算法基础上发展使得计算机拥有更加精确和强大的计算能力。在计算机科学技术中，计算机通过执行算法指令来工作，计算机算法是以一步接一步的方式来详细描述计算机如何将输入转化为所要求的输出的过程，或者说，算法是对计算机上执行的计算过程的具体描述。一个问题的解决方案可以有多种表达方式，所以计算机算法的种类比较多。在计算机编程过程中，算法设计对于解决问题十分重要。在解决问题中，设计最优算法方案，对计算机的算法进行合理分析和设计是首要考虑因素。

关键词：计算机算法;算法设计;评价标准

计算机通过执行程序员设计的计算机算法进行工作，计算机算法作为计算机程序的先导和运行基础，与数据结构共同构成计算机程序。在解决具体实际的问题时，计算机算法具有运算序列，进行具体运算描述。计算机算法分为两大类：（一）数值运算算法；（二）非数值运算算法。对于具体实际问题，选择精确高效的算法和设计准确高效的算法能更加快速高效的解决问题。

1计算机算法的特点和分类

1.1计算机算法的特点。1.1.1有穷性。算法的步骤应该是有限的，超过合理的限度通常认为是无效算法。1.1.2确定性。算法设计中的每一步骤都是确定的，必须被解释成唯一的算法含义。1.1.3有零个或多个输入。执行算法时的执行信息。1.1.4有一个或多个输出。算法的执行是为了得到问题的结果，得不出结果的算法是没有意义的。1.1.5有效性。算法设计中的每一个步骤都必须有效执行，得到确定的结果。1.2计算机算法的分类计算机算法分为两大类：1.数值运算算法。包括迭代法、递推法和递归法等；2.非数值运算算法。包括穷举法、分治法、贪心法和回溯法等。

2计算机算法的设计和分析

在设计计算机算法时，要结合实际问题，对已存在的计算机算法作出合理的分析和判断，必要时重新设计更加准确高效的算法以达到计算机在执行时采用最优算法的标准，减少解决问题的时间，提升解答问题时的准确性。在进行计算机算法的设计和分析时主要从以下几个方面进行考虑：2.1计算机算法复杂性问题。计算复杂性是计算理论中的一个特点，研究计算问题时所需的资源，比如时间和空间，以及如何尽可能的节省这些资源。最常见的是时间(要通过多少步才能解决问题)和空间(在解决问题时需要多少内存)。时间复杂度是指在计算机科学与工程领域内完成一个算法所需的时间，是衡量一个算法优劣的重要参数。时间复杂度越小，说明该算法效率越高，则该算法越有价值。空间复杂度是指计算机科学领域完成一个算法所需要占用的存储空间，一般是输入参数的函数。它是算法优劣的重要度量指标，一般来说，空间复杂度越小，算法越好。2.2计算机算法稳定可靠性问题。计算机算法的运行稳定性可以作为衡量算法的一个评价标准。具体反映在面对给定的错误指令时，计算机算法自身能具有较强的判断力和决策能力。判断力高的计算机算法可以降低执行时反复核实运算流程，高决策能力的计算机算法可以有效控制运算进行时不受错误指令反复累积迭代的影响，从而避免反复运算的现象。2.3计算机算法最优化问题。在处理遇到的问题时，计算机算法自身可能得不到最优解集。计算机会受到约束条件的干扰，从算法自己中选择比较相似的或者靠近最优解集的运算路径，在这种错误的最优化路径下，输出计算结果。在有些算法中，算法在执行时设置了不存在最优解集的条件限制，计算机会输出模糊的解集。如果不限定有限阈值，在判定最优值时，会输出算法的平均性分析结果。或者是最差的运算指标标准。类似的算法比较适用于简化的情况，不太能满足复杂程度高的运算问题。在反复运算找最优解集的过程中，自身的时间和空间消耗降低了运算效率。2.4计算机算法的其它相关问题。在计算机的算法设计和分析中，还要多方面考虑计算机算法分析的其他存在的相关问题，如计算机算法的自适应问题、计算机算法的精巧性、实现约束能力、计算机算法的简明性等。

3计算机优化算法的评价标准

通过对有n项的线性表的顺序搜索算法分析和二分法分析，通常情况下，无序表的查找只能靠顺序检索查找计算机算法，平均查找长度为（n+1）/2,而二分法的查找长度更短。在具体的应用中，一般先把无序线性表的计算机算法转化成有序线性表，能大大节省查找的时间。在此过程中，要合理分析计算机算法的最坏情况及平均性状。这一过程看似简单，工作量却很大。对于常用的算法，可以参考算法资料来获取相关信息。对于常用的计算机算法，用户可以引用已存在的比较复杂的估算公式，对算法进行评估，看是否满足应用时的需求。对于特别复杂的计算机算法，可以作简单的数量级估计，定量抽象描述计算机算法的复杂性。

4结束语

在遇到具体问题时，要充分掌握计算机的工作原理和算法执行方式，以便更好的分析和设计计算机算法，对于实际问题的特征，选择最优的算法设计方案，从而更加精确和高效的提升计算机算法的执行效率，更加快速高效的解决问题。

参考文献

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[2]褚玉晓.基于计算机算法设计及其评价标准分析[J].电脑迷,2017(07):57.

[3]苏娜,李晓岩.探究计算机专业算法与程序设计能力的层阶式培养[J].科技风,2017(05):65.

作者:昝道广 梁肖裕 刘忠青 徐西彤 李晨辉 单位:山东科技大学电气信息系