林華政，許芝卉，康淑瑰

（山西大同大學(xué)，山西 大同 037009）

0 引言

在信息時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)被廣泛的應(yīng)用到人們的生活工作和學(xué)習(xí)中，在很大程度上改變了人們的生活模式和工作方式，對(duì)人類的發(fā)展而言有著重要的作用。只有不斷地優(yōu)化計(jì)算機(jī)的編程才能大大的提升計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率，解決計(jì)算機(jī)在工作過程中的大部分缺陷，進(jìn)而應(yīng)該注重?cái)?shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化的過程，不斷地升級(jí)更新計(jì)算機(jī)的軟件，有效地避免因?yàn)檐浖┿~對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行造成的影響。

1 數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程中應(yīng)用的重要意義

在計(jì)算機(jī)的編程中，可以利用數(shù)學(xué)算法進(jìn)行數(shù)學(xué)的建模，將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到的建模思想運(yùn)用到計(jì)

算機(jī)編程中，并且將兩者進(jìn)行巧妙的結(jié)合，進(jìn)而構(gòu)建出計(jì)算機(jī)的模型。在利用數(shù)學(xué)建模思想將計(jì)算機(jī)的模型構(gòu)建出來之后，可以充分利用模型進(jìn)行研究，以此種方式來解決計(jì)算機(jī)編程中出現(xiàn)的一些漏洞。在計(jì)算機(jī)的編程優(yōu)化中，充分利用數(shù)學(xué)模型的方式?？梢院艽蟪潭壬咸嵘?jì)算機(jī)編程中的一些缺陷或者漏洞，進(jìn)而應(yīng)該加強(qiáng)數(shù)學(xué)算法的使用，最大程度發(fā)揮出數(shù)學(xué)算法的優(yōu)點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)編程的優(yōu)化。在計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程時(shí)，應(yīng)該達(dá)到計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化的最終目標(biāo)，在優(yōu)化中深入的使用數(shù)學(xué)算法，就能夠評(píng)價(jià)出計(jì)算機(jī)編程的整體運(yùn)行效率。在整個(gè)過程中應(yīng)該注意防止計(jì)算機(jī)硬件和軟件本身的影響。在使用數(shù)學(xué)算法的過程中，可以大大的提高計(jì)算機(jī)編程的工作效率，提高優(yōu)化的程度，為計(jì)算機(jī)程序的正常運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)，進(jìn)而保證計(jì)算機(jī)的正常使用。當(dāng)下，計(jì)算機(jī)程序的優(yōu)化中可以深入的使用數(shù)學(xué)算法，就能夠更加有效地保證計(jì)算機(jī)軟件和硬件的有效地升級(jí)更新。與此同時(shí)，從當(dāng)下的計(jì)算機(jī)編程現(xiàn)狀進(jìn)行分析，計(jì)算機(jī)編程中通常會(huì)缺少數(shù)學(xué)算法的利用率，而且在計(jì)算機(jī)的編程中一些系統(tǒng)本身會(huì)有一些不確定性也需要進(jìn)行及時(shí)的更新和調(diào)整。

從關(guān)系分析的角度來講，數(shù)學(xué)算法和計(jì)算機(jī)之間的連接是尤為緊密的。數(shù)學(xué)算法囊括了數(shù)字和幾何這兩種邏輯關(guān)系，從而形成全新的數(shù)字模型運(yùn)行動(dòng)作，并針對(duì)各種運(yùn)算進(jìn)行總結(jié)和歸納，由此來提煉出數(shù)字之間的變化規(guī)律和邏輯關(guān)系。計(jì)算機(jī)程序是以數(shù)學(xué)算法規(guī)律為前提要件的，能夠針對(duì)信息展開整合并予以運(yùn)作。也就是說，數(shù)學(xué)算法編程本質(zhì)上也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)模型建立的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，能夠把相對(duì)復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為有規(guī)律的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行流程和步驟的簡化。數(shù)學(xué)算法也可以用計(jì)算機(jī)語言來表達(dá)出來。

2 計(jì)算機(jī)編程的發(fā)展?fàn)顩r

在我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用不斷的被開發(fā)，因此計(jì)算機(jī)中編程的水平高低直接影響到行業(yè)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)編程的優(yōu)化和發(fā)展直接影響著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使得我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在不斷地增能加信息化的改革建設(shè)，在發(fā)展過程中使得我國的經(jīng)濟(jì)效益迅速的增長，進(jìn)而使得我國在國際市場中的競爭實(shí)力變強(qiáng)，所以說計(jì)算機(jī)編程是我國重點(diǎn)支持的一項(xiàng)內(nèi)容?；谛畔r(shí)代下，計(jì)算機(jī)編程是所有信息化的最基本的保障，和每個(gè)行業(yè)都有著不同程度的聯(lián)系，比如我們經(jīng)常使用的安卓手機(jī)軟件中的Java和Kotlin編程，或者是蘋果手機(jī)中的編程，還有計(jì)算機(jī)軟件中的C/C++以及易語言等。從最簡單的說起，比如我們生活中常見的紅綠燈，或者銀行ATM機(jī)的使用都是會(huì)用到計(jì)算機(jī)編程。在計(jì)算機(jī)的編程中，如果真正的高效利用數(shù)學(xué)算法，就可以增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的編程的邏輯，進(jìn)而體現(xiàn)出數(shù)學(xué)算法的強(qiáng)大作用。在計(jì)算機(jī)編程的優(yōu)化方面，越來越多的技術(shù)人員對(duì)數(shù)學(xué)算法進(jìn)行深入的研究。在對(duì)數(shù)學(xué)算法進(jìn)行研究之后，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)算法和計(jì)算機(jī)編程之間存在一定的聯(lián)系，進(jìn)而可以利用數(shù)學(xué)算法的優(yōu)點(diǎn)，來對(duì)計(jì)算機(jī)的編程進(jìn)行優(yōu)化。在我國目前的計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，因?yàn)槭艿酵饨绾芏嘁蛩氐挠绊?，使得?shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化中的使用并不深入，不論是在思想意識(shí)上還是研究上都缺乏一定深入學(xué)習(xí)，使得計(jì)算機(jī)編程工作有很大的提升空間。目前在國際上計(jì)算機(jī)編程在優(yōu)化中，已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)數(shù)學(xué)算法的使用程度，可以說數(shù)學(xué)算法從某種程度上促進(jìn)了計(jì)算機(jī)編程的發(fā)展。從計(jì)算機(jī)的編程活動(dòng)而言，在未來的發(fā)展中，應(yīng)該不斷地深入研究數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程中的研究，才能有效地推動(dòng)計(jì)算機(jī)編程的發(fā)展。

3 數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程的優(yōu)化作用

人們在使用計(jì)算機(jī)時(shí)會(huì)經(jīng)常遇到軟件不定期的會(huì)升級(jí)更新的情況，所有的計(jì)算機(jī)軟件的更新和開發(fā)都是需要計(jì)算機(jī)的編程。要想科學(xué)地更新和開發(fā)軟件，首先應(yīng)該對(duì)其建立一個(gè)數(shù)學(xué)的模型，這就是數(shù)學(xué)算法的一種應(yīng)用，將計(jì)算機(jī)的問題和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行結(jié)合分析，使得實(shí)際的問題轉(zhuǎn)變成理論化模型。在不同的計(jì)算機(jī)編程語言中都會(huì)利用數(shù)學(xué)算法來進(jìn)行編程的優(yōu)化。

3.1 數(shù)學(xué)算法在C語言編程的優(yōu)化應(yīng)用

C語言是一種高級(jí)的計(jì)算機(jī)語言，也是常用的一語言，其中也需要用到數(shù)學(xué)算法。在編程中借助數(shù)學(xué)算法能夠復(fù)雜的代碼變得更加簡單整潔，并且讓代碼變得更加有邏輯性，可以將原來雜亂無章的代碼放置到數(shù)學(xué)算法構(gòu)架之中簡化代碼，通過簡化后的代碼可以讓工作人員直觀的看到問題，以提高技術(shù)人員的工作效率，同時(shí)讓編程變得更加實(shí)用。在使用數(shù)學(xué)算法時(shí)，第一步應(yīng)該理清算法的邏輯，并找到思路列出算法的具體步驟，再根據(jù)具體的步驟來編寫程序，讓整個(gè)編程過程都能夠有清晰地思路作為指導(dǎo)。

3.2 數(shù)學(xué)算法在C++語言編程的優(yōu)化應(yīng)用

C++語言是一種面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)語言，是在C語言的而基礎(chǔ)上不斷地演變而來的，當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)對(duì)象進(jìn)行編程是，需要對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行一系列的封裝操作，和原來的C語言相比，減少了很多的缺陷，提高了編程語言的優(yōu)化。C++語言的編程中可以將使用數(shù)學(xué)算法進(jìn)行優(yōu)化，正確的使用數(shù)學(xué)算法可以提高類的相關(guān)運(yùn)行效率和封裝的效率。在優(yōu)化C++語言時(shí)，應(yīng)該對(duì)類進(jìn)行定義，不同的類定義也會(huì)不同，之后在對(duì)類進(jìn)行封裝操作。除了這些基本的操作，還需要進(jìn)行很多的繼承操作，技術(shù)人員的工作量很大，但是利用數(shù)學(xué)算法可以大大的降低工作量。所以說，在計(jì)算機(jī)的C++語言編程中，數(shù)學(xué)算法可以有效地提升編程的工作效率。

3.3 數(shù)學(xué)算法在編程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的優(yōu)化應(yīng)用

數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)的編程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中也可以進(jìn)行使用，在計(jì)算機(jī)的編程中只有擁有合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)才能有效地降低計(jì)算機(jī)的運(yùn)行處理時(shí)長。但是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的中使用數(shù)學(xué)算法可以有效地提高效率，加入計(jì)算機(jī)的程序中存在共享的變量，可以借助數(shù)學(xué)算法進(jìn)行深入的分析研究，進(jìn)而設(shè)計(jì)出更加科學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使得共享變量在統(tǒng)一的內(nèi)存下進(jìn)行使用，大大的節(jié)約了計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，在程序的使用中，還可以減低空間的復(fù)雜程度。在使用計(jì)算機(jī)編程語言解決問題時(shí)，可以對(duì)采用數(shù)學(xué)建模的方式，將實(shí)際得問題轉(zhuǎn)變成編程的模型，進(jìn)而顯示出事物的具體特征，保證程序的使用功能。以簡單的計(jì)算器功能實(shí)現(xiàn)為例進(jìn)行分析，為了實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)算功能，應(yīng)該在計(jì)算器里提前設(shè)計(jì)編程，根據(jù)設(shè)定的程序讓計(jì)算機(jī)擁有一些計(jì)算功能，而數(shù)學(xué)運(yùn)算就很好地決定了相關(guān)的運(yùn)算法則。

3.4 數(shù)學(xué)算法對(duì)編程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與整合

計(jì)算機(jī)編程運(yùn)作本身就是以計(jì)算機(jī)為前提要件的，能夠在使用基本數(shù)據(jù)的同時(shí)展開再一次的調(diào)節(jié)和運(yùn)轉(zhuǎn)，就計(jì)算機(jī)程序的編制來講，每一次運(yùn)轉(zhuǎn)都會(huì)生成一系列的程序信息。但從最終的編程運(yùn)算來講，最后的信息往往更加具有參考價(jià)值，運(yùn)作過程中的信息顯示是經(jīng)常被忽略的。如果只是關(guān)注最后的結(jié)果，不懂得有效地整合數(shù)據(jù)，就很有可能延長計(jì)算機(jī)內(nèi)部的編程數(shù)據(jù)信息運(yùn)行時(shí)間，最后降低結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在這種情況下，就要利用數(shù)學(xué)算法對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)每次編程運(yùn)行的結(jié)果，對(duì)信息需求進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，如果數(shù)學(xué)算法對(duì)數(shù)據(jù)信息的判定有效，那么該信息就可以在數(shù)據(jù)庫中得以存儲(chǔ)，如果判定無效，那么就直接予以去除，這就能夠進(jìn)一步省略內(nèi)存空間，保證系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性和安全性。

3.5 數(shù)學(xué)算法對(duì)編程的整體考慮

筆者在上文中已經(jīng)強(qiáng)調(diào)，對(duì)計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行優(yōu)化，本質(zhì)上就是對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化。由于數(shù)學(xué)模型已經(jīng)存在，那么算法的選擇就可以發(fā)揮出舉足輕重的作用。在展開實(shí)際編程的時(shí)候，要根據(jù)算法選擇規(guī)律：確定程序運(yùn)行的指令，數(shù)學(xué)算法可以直接決定程序運(yùn)行的速度，所以依靠這一手段對(duì)編程進(jìn)行調(diào)整，可以加快運(yùn)行的時(shí)間，提高程序的效率。在面對(duì)同一問題的時(shí)候，可供選擇的數(shù)學(xué)算法是多種多樣的，所以要加以細(xì)致的研究，做出正向的判斷，把程序和算法結(jié)合到一起，在保證運(yùn)算結(jié)果精準(zhǔn)的同時(shí)，加快編程運(yùn)行的速度。除此之外值得注意的是，數(shù)學(xué)算法，也可以為計(jì)算機(jī)編程的開發(fā)提供有效的參考，再經(jīng)過一系列的分析與研究之后，計(jì)算機(jī)編程可以下發(fā)不同的命令，由此來實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)算法結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化。例如，再進(jìn)行100以內(nèi)的整數(shù)連續(xù)加減時(shí)，如果用數(shù)學(xué)算法進(jìn)行計(jì)算，就可以選擇首尾相加，從而得到最終的結(jié)果。如果用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行計(jì)算，就可以設(shè)定首次輸入值“if…and”檢驗(yàn)程序的最大數(shù)。換句話講，在數(shù)學(xué)算法的規(guī)律引導(dǎo)下，檢驗(yàn)程序主要包括簡化運(yùn)作和普通運(yùn)作這兩種模式。

4 結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地進(jìn)行升級(jí)發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)的程度不斷地保持優(yōu)化。在計(jì)算機(jī)程序的優(yōu)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)得到不斷地升級(jí)和發(fā)展，進(jìn)而提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。各行各業(yè)都在加快數(shù)字化建設(shè)的進(jìn)程，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)成為行業(yè)發(fā)展必不可少的部分。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展需要不斷的優(yōu)化計(jì)算機(jī)編程，但是如何優(yōu)化計(jì)算機(jī)編程成為人們關(guān)注的問題。在計(jì)算機(jī)的C語言、C++語言以及編程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中都可以使用數(shù)學(xué)算法，進(jìn)而有效地提升編程的工作效率，進(jìn)而使得計(jì)算機(jī)的運(yùn)行更加的流暢，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)?！?/p>