計算機編程優化中的數學算法作用淺談

關一鳴

（大慶鐵人中學，大慶 163411）

計算機技術已逐步成為影響科技進步的核心技術，當前計算機編程也已經由單純的程序編碼向程序的優化與創新邁進，而在這一過程中數學算法起到非常重要的宏觀調控作用。當前計算機技術的發展日新月異，要想創新必須從編程優化的角度入手，深入分析程序生成途徑，并從算法層面的加深了解，這樣才可以有力地促進計算機軟件開發利用。數學是自然科學發展的基礎，數學的邏輯和思維對計算機編程有重要影響，對于計算機編程工作，數學算法屬于其中的關鍵一步。對計算機編程優化中的數學算法的研究具有非常重要的現實意義。

1 計算機編程方式概述

1.1 數學算法

算法是問題解決過程中所需要的清晰指令，是描述問題解決方案的有效策略。在數學上，算法又稱為規則，它代表著運算、邏輯、關系、傳輸等一系列機制，具有確切性、可行性、對應性等特征。數學算法是學習中最基礎的知識，對算法的研究和分析可以幫助我們降低運算復雜度，以進一步提升運算的準確性和運算速度。

計算機是一臺精密的指令執行終端，它其中容納了數以萬計的程序算法，對其中一項進行優化升級，就會使計算機的運算速度提升一大截。進入高校學習計算機專業課程，也需要將學生的數學算法向上提升，讓學生在實踐中將自己的能力增強。所以掌握數學算法，進而提升問題處理的水平，解決一些矛盾問題，對一些專業課程學習以及專業知識應用有很強的促進作用。

1.2 數學算法與計算機編程

計算機編程的原理與中學課本的函數相類似，通過計算機的語言和符合將對應法則進行描述，生成數學算法模型，這時候只需要輸入相關數據，就可以快速算出正確結論。所以要加強數學算法對計算機編程方式的優化改進，進而將計算機編程方式的實用性與可靠性大大提升。在此基礎上探索其發展規律進而展開深度的研究分析，能夠將一些復雜問題的關鍵部分進行提取論證。之后再利用數學思維以及專業理論就可以得出有效結論，提升問題研究與探索的效果。

在計算機編程方式優化期間，數學計算的方法選擇與程序優化有千絲萬縷的聯系。在開展計算機編程優化期間，對一些實際性的問題處理，則需要采用更加簡易直接、優質化的數學算法，從而使計算機在實踐操作期間，能減少任務的執行過程、時間耗費等成本、提高計算機的工作效率。

1.3 計算機語言

編程從本質上來講就是計算機語言的拓展性應用，換言之對計算機語言的排列組合不僅影響著計算機的程序輸出，更決定了計算機的綜合性能優劣。同樣都是程序化的語言，簡潔流暢的語言更利于程序的精確表達，而且帶給人們更好的使用體驗。對計算機語言翻譯并展開深度的研究與翻譯，再將其應用于新的編程，可以使計算機的功能得到優化，能夠將計算機的運行效率與精準度提升，由此逐步提升計算機編程的實用性。所以計算機編程方式的優化，是需要以保證計算機運算結果精準性為基礎，才能將計算機運算效率逐步提升。

2 優化計算機編程方式的相關舉措

2.1 使用并行計算縮短計算機運行時間

學習物理我們都知道，在同一電路上并連的電阻越多，電路的總電阻越小，單位時間內電阻做功越多。同樣的道理，對于計算機而言，并行可執行程序越多，算法運行所消耗的時間就可以大大縮短，對于設備而言，其運行速度和反應能力就可以大大改良。這也是為什么升級之后，大部分計算機都會采用四核心、八核心處理器的緣由。目前在計算機編程優化方向，分布式系統應用也逐漸增多，這也是在串行執行的基礎上，接著算法優化所采取的改良方法。將數學算法進行劃分，將可并行或不可并行的部分進行區別，并得出相應的匯總結果。

2.2 對數據結構的合理化設計應用

數據結構的合理設計對數學算法的性能高低有著關鍵影響作用，合理的數據結構能夠讓數學算法對變量進行訪問，計算機運行速度就能大幅度提升，并將變量占用的空間容量縮減。采用聯合體的方法將一些共享變量進行深度的加工處理，讓多個變量都能在同一段空間之中產生，進而將數學空間的復雜性降低，提升數學算法的應用效率。

2.3 加強對算法設計的趣味性研究

算法設計專業課程要求設計人員掌握扎實的數學知識，由此才能在數據結構分析時具備足夠的專業基礎知識。通過專業知識理論以及實踐操作之間的完美融合，能夠引導學生進行深度的算法設計。所以不僅僅是在校內要掌握數學算法基礎，還需要在實踐期間緊抓學習機會，通過互聯網手段學習新型的數學算法知識，由此在算法學習和實踐需求的雙重引導之下，提升自己的計算機編程優化水平。

3 結束語

計算機編程方式的分析與研究，需要結合實際情況做出相應的優化改進，所以要加強對合理化的結構數據應用，縮減計算機執行命令的時間，提升計算機工作效率，從而使計算機編程方式能夠得到優化與個性化，有助于推進我國信息技術行業長遠發展。