算法概念高考题

1什么是算法?

算法是解决问题的一个步骤,可以定义为解决某一类问题的任何特殊方法。在计算机科学中,算法要用计算机算法语言来描述,算法代表了计算机解决一类问题的准确有效的方法。算法+数据结构=程序,解决一个给定的可计算或可解问题,不同的人可以编写不同的程序来解决同一个问题。这里有两个问题:一个是与计算方法密切相关的算法问题;二是编程的技术问题。算法和程序之间有着密切的关系。

算法是一组有限的规则,规定了解决特定类型问题的一系列操作,是对解的准确完整的描述。制作一个算法通常会经历设计、验证、分析、编码、测试、调试和计时等阶段。

学习算法包括五个方面:①设计算法。算法设计不可能完全自动化。应该学习一些被实践证明有用的基本算法设计方法。这些基本设计方法不仅适用于计算机科学,也适用于电气工程、运筹学等领域。②表示算法。描述算法的方式有很多种,自然语言和算法语言,各有各的适用环境和特点;③确认算法。算法验证的目的是让人们相信算法能够正确工作,也就是算法是可计算的。用计算机算法语言描述正确的算法,形成计算机程序,在计算机上运行,得到算法运算的结果;④分析算法。算法分析是对一个算法需要多少计算时间和存储空间的定量分析。分析算法可以有效预测这个算法适合在什么样的环境下运行,比较不同算法解决同一个问题的有效性;⑤验证算法。用计算机语言描述的算法是否可计算、有效、合理,需要对程序进行测试,测试程序的工作包括调试和制作时空分布图。

2.算法的特征

算法的特点包括:①确定性。算法的每一个操作都要有明确的含义,这个操作要执行什么动作,要毫不含糊,有明确的目的;②可行性。要求算法中要实现的操作是基本的,每个操作至少原则上可以由人用纸和笔在有限的时间内完成;③输入。一个算法有零个或多个输入,算法运算前给定算法所需数据的初始值,这些输入取自特定的对象集合;4输出。作为算法运算的结果,算法产生一个或多个输出,这些输出是与输入有一定关系的量;⑤有贫困。一个算法总是在执行完有限步的运算后终止,即该算法是可达的。

满足前四个特征的一组规则只能称为计算过程,操作系统就是计算过程的一个例子。操作系统用于管理计算机资源和控制作业的运行。当没有操作时,计算过程不会停止,而是处于等待状态。

3.算法的描述

算法的描述方法可以概括如下:

(1)自然语言;

(2)图形,比如n?的图和流程图,其描述对应于算法语言的描述;

(3)算法语言,即计算机语言、编程语言和伪代码;

(4)形式语言,利用数学方法,可以避免自然语言的歧义。

用各种算法来描述同一个算法,算法的功能是相同的,允许算法描述和实现方法的差异。

人们的生产活动和日常生活都离不开算法,都在自觉不自觉地使用算法。比如,人们去商店买物品,会先确定要买哪些物品,准备好需要的钱,再确定去哪些商场买,怎么去商场,走的路线,物品质量好怎么办,不满意怎么办,购买物品后怎么办。以上购物算法是用自然语言描述的,也可以用其他描述方法描述。