算法设计基本方法

和自甴很熟 提交于 2019-12-06 12:48:42

1.1.2 算法设计基本方法

计算机解题的过程实际上是在实施某种算法,这种算法称为计算机算法。

常用算法设计方法:

(1) 列举法

列举法的基本思想是,根据提出的问题,列举所有可能的情况,并用问题中给定的条件检验哪些是需要的,哪些是不需要的。

列举法的特点是算法比较简单。但当列举的可能情况较多时,执行列举算法的工作量将会很大。

在用列举法设计算法时,使方案优化,尽量减少运算工作量,是应该重点注意的。

在设计列举算法时,只要对实际问题进行详细的分析,将与问题有关的知识条理化、完备化、系统化,从中找出规律;或对

所有可能的情况进行分类,引出一些有用的信息,是可以大大减少列举量的。

列举算法是计算机算法中的一个基础算法。

(2) 归纳法

归纳法的基本思想是,通过列举少量的特殊情况,经过分析,最后找出一般的关系。

归纳就是通过观察一些简单而特殊的情况,最后总结出一般性的结论。

(3) 递推

所谓递推,是指从已知的初始条件出发,逐次推出所要求的各中间结果和最后结果。

其中初始条件或是问题本身已经给定,或是通过对问题的分析与化简而确定。

递推关系式往往是归纳的结果。

(4) 递归

人们在解决一些复杂问题时,为了降低问题的复杂程度(如问题的规模等),一般总是将问题逐层分解,最后归结为一些最简单

的问题。这种将问题逐层分解的过程,实际上并没有对问题进行求解,而只是当解决了最后那些最简单的问题后,再沿着原来分解

的逆过程逐步进行综合,这就是递归的基本思想。递归的基础也是归纳。

自己调用自己的过程称为递归调用过程。

递归分为直接递归与间接递归两种。如果一个算法P显式地调用自己则称为直接递归。

如果算法P调用另一个算法Q,而算法Q又调用算法P,则称为间接递归调用。

设计递归算法要比递推算法容易的多。但递归算法的执行效率比较低。

(5) 减半递推技术

实际问题的复杂程度往往与问题的规模有着密切的联系。因此,利用分治法解决这类实际问题是有效的。所谓分治法,就是对问题分而治之。工程上常用的分治法是减半递推技术。

所谓“减半”,是指将问题的规模减半,而问题的性质不变;所谓“递推”,是指重复“减半”的过程。

(6) 回溯法

通过对问题的分析,找出一个解决问题的线索,然后沿着这个线索逐步试探,对于每一步的试探,若试探成功,就得到问题的解,若试探失败,就逐步回退,换别的路线再进行试探。这种方法称为回溯法。回溯法在处理复杂数据结构方面有着广泛的应用。

易学教程内所有资源均来自网络或用户发布的内容,如有违反法律规定的内容欢迎反馈
该文章没有解决你所遇到的问题?点击提问,说说你的问题,让更多的人一起探讨吧!