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计算机算法设计及数据结构离散性 摘 要 数字电子计算机本身就属于一种离散性的构造，因此经它处理的数量关系多为离散性的，因此，无论对于计算机科学还是对于现代科学来说，都需要针对离散构造特性在其中构建数字模型，并分析如何在基于连续数量关系根底上建筑离散性的数学模型，并探讨如何利用连续数量关系构建的离散化数学模型，处理计算机相关问题。实际上，可以将离散数学抽象理解为计算机问题，从而在数据构造及算法设计中表达它的离散性。计算机问题中，也在其他问题中表现了相应的离散性特征，因此，计算机科学中关于离散化数学的讨论不应受到较大限制，而应当将其表现归结为计算机计算时所采纳的二进制特点。本文主要分析计算机算法设备及数据构造的离散性，为计算机算法及构造讨论供应相应指导。 【关键词】计算机 算法设计 数据构造 离散性 计算机构造与算法是涉及到计算机科学中必备的科学学问，也是实现计算机科学计算及模拟试验的主要工具，对实现计算机科学将来的进展意义重大。计算机科学近年来有着较快进展，取得的成就也日益丰富。但计算机科学也需要根底科学供应相应的理论支持，将其与计算机在现实生活中的应用状况相结合，实现了计算机科学进展的根底性理论。计算机学问中是以数学学问为理论根底的，将计算机涉及到的问题理解为抽象的数学问题，则可以解决应用过程中消失的诸多问题。 1 算法离散性分析 本次讨论中主要以算法对计算机应用中涉及到的离散性问题进展表述。算法指的是对解题方案的精确全面表述，是对应用问题进展解决的计算机执行的指令。算法表示用系统方法解决问题的机制，即可通过标准输入，在有限时间内获得要求输出。但流程型程序不对算法有高要求，但在人工智能领域、云计算领域及人机交互领域及现今大热的大数据领域，算法都是其应用的关键。如现今流行的美图秀秀等各类美图软件中，其中涉及到的算法设计理论及程序都较为成熟。如现今市场上应用广泛的美图软件美图秀秀，在应用时如何实现对人脸的识别精确？如何对人脸中五官各部位位置进展分析？如何对识别的人脸进展美化，但又不至于让原图有较大差异。由计算机科学之父图灵设计的机器，在二战中起到重要作用，使得德国在二战中使用的密码系统被完全破译，这个承载密码系统的机器设计过程就可以将其归纳为算法设计过程。图灵是设计出快速破解系统密码算法的人，并为算法设计的运行也供应可承载的载体。从中就可以看出，程序的根底即为算法。无论是多强大的系统，最为根底的步骤就是设计它的算法。 而将对算法设计中的不连续特性进展有效表现即算法的离散性。算法设计使用方法较多，本次讨论只介绍其中两种，即递推法与递归法。递推法指的是根据规律计算序列项，通常指的是序列计算机中应用前面项得出序列项的方法。这种方法是序列计算机中应用的常用算法，应用的核心思想是将简单计算简洁化的有效运算过程，并将简洁的运算过程实施屡次重复。这项算法过程是利用计算机处理数据速度非常快速，且可连续工作的特点。递归法指的是调动自身所存在的编程技巧进展应用的过程。一个函数中有说明对自身调动应用的方法，它是将大型简单型的问题转化为与原问题相像的问题进展求解。递归的中心要点是只需要运用很少的程序就可以对解题过程中涉及到重复计算的局部进展精确描述的过程，从而大大简化程序设计过程。从上述表述中，可以看出，递推法是利用一种重复运算的方式进展简单运算。在连续运算中，消失了几何。但对计算机运算来说，要想实现与人一样的运算思维，难度是很大的，需要设计难度更大、更为简单的算法，才可以对人类所要表现的连续性运算进展实现。递归法则是对算法进展简化，从而求得自然数的最大公约数。也就是说，递归法的运用就是自己对自己的程序进展调动应用，这里所提到的是程序运行表现的离散性。 2 数据构造离散性分析 数据构造可以说是计算机科学中涉及的经典型学科，它是对数据元素之间表达的构造关系进展分析。依据不同的数据元素特性，将其分为集合构造、线性构造、树形构造及图状构造。从这个分类中也可以看出数据构造本身也就是具备离散性特征。数据构造主要对处于肯定关系的数据几何进展争论，但在问题中，数据元素不是独立存在的个体，元素间必定存在某种关系，这种关系就称为构造。而离散数学与数据构造也处于这样的构造中，即有着亲密且特别的关系。现今许多高校计算机专业都将离散数学作为课程开展的根底性课程，就是由于离散数学中涉及到的理论是对数据构造的抽象性理解。集合构造由于元素本身就是离散的，因此集合构造具有离散性特征。线性构造与集合构造一样，也具有明显的离散性。前文中介绍算法离散性时就介绍到栈在构造中的存在及构造。树形构造与图形构造的元素由于独立存在个体，且元素只有满意关系后才能形成这样的构造，由此也可见它们之间存在的关系也是不连续且离散的。实际上，数据构造与离散数学也不是独立存在的，它们之间也拥有着独立个体。离散数学中提到的图论实际上就是对简单的关系进展拓展讨论，在应用离散数学时，实现了计算机应用中的一些很难解决的问题。 3 结语 本文通过分析离散数学，对涉及到计算机离散性的相关问题绽开了分析，尤其是对涉及到算法设计内容及数据构造中的离散性进展分析。随着计算机科学的不断成熟及进展，计算机离散性越来越受关注，且由于它在实际应用中的强大作用，值得进展更深层次的探究分析。 参考文獻 1孙俊，吴小俊，李岳阳.计算机算法设计与分析，教学方法讨论J.科技信息，2023，23：173+217. 2李俊芳.从ACM/ICPC看计算机算法设计教学改革J.赤峰学院学报（自然科学版），2023，29（16）：233-235. 3李靖，汪光森，刘振田，侯承玺，覃刚.实时仿真系统信号复用/解复用算法设计J.计算机工程与应用2023：1-5. 4贺毅朝，王熙照，赵书良，张新禄.基于编码转换的离散演化算法设计与应用J.软件学报，1-14. 5李俊，李玲娟.基于最小生成树的K-均值算法设计与并行化实现J.南京邮电大学学报（自然科学版），2023，05：1-6. 单位 青岛职业技术学院 山东省青岛市 266555