計算機導論2 語言與演算法

2021-07-25 05:06:20 字數 2565 閱讀 3491

1(5)01 本講概述

1(5)02 由機器語言到高階語言

指令系統:cpu用二進位制和編碼提供的可以解釋並執行的命令的集合。

機器語言:用二進位制和編碼方式提供的指令系統所編寫程式的語言被稱為機器語言。

組合語言:用助記符號編寫程式的語言。

組合語言源程式:用組合語言編寫出的程式。

匯程式設計序:是將組合語言源程式翻譯成機器語言程式的程式。

高階語言:用類似自然語言的語句編寫程式的語言。

高階語言源程式:用高階語言編寫的程式。

編譯程式:將高階語言源程式翻譯成組合語言或者機器語言程式的程式。

自然/社會問題通過計算化得到演算法。

演算法通過程式化得到高階語言程式。

高階語言程式通過編譯得到組合語言程式。

組合語言程式通過彙編得到機器語言程式。

機器語言程式通過01化得到01編碼儲存到儲存器中。

1(5)03 高階語言的基本構成要素

常量,變數,表示式,賦值語句,順序結構,分支結構,迴圈結構。

其中表示式分為:算數表示式,比較表示式,邏輯表示式。

1(5)04 用高階語言構造程式

函式,遞迴,迭代。構造的思想:由粗到細,由細到粗。

1(5)05 計算機語言與編譯器

高階語言轉化為編譯語言的思想:

例子:res = 10 + 10 ; 通過詞法分析得到運算子和常量和變數。

通過語句模式的識別,識別出是那種模式。

通過圖靈機判斷語句演算法是否可以正確運算。

通過樹狀圖將語句分解成基本語句模式。

通過對映將基本語句程式設計會變語句。

進行彙編語句的組裝和次序的調整。

1(5)06 計算機語言的發展

機器語言—-組合語言—-高階語言—–語言積木塊—-更大的積木塊。

2(6)01 本講概述

2(6)02 程式的作用和本質

2(6)03 表示式的組合-抽象與構造

2(6)04 遞迴與迭代

2(6)05運用遞迴與迭代3(7)01 本講概述

tsp問題。

假設有乙個旅行商人要拜訪n個城市,他必須選擇所要走的路徑,路徑的限制是每個城市只能拜訪一次,而且最後要回到原來出發的城市。路徑的選擇目標是要求得的路徑路程為所有路徑之中的最小值。

問題提出–數學建模–演算法策略–資料結構,控制結構–程式設計–問題的求解。

3(7)02 演算法與演算法類問題求解

演算法:有窮性,確定性,輸入,輸出,能行性。

問題提出–數學建模–演算法策略–資料結構,控制結構–演算法的實現–演算法的分析(正確性,複雜性,能行性)。

3(7)03 數學建模與演算法策略設計

數學建模:用數學語言描述實際現象的過程。

演算法策略設計:tsp問題可以用遍歷演算法解決,但是會導致組合**,20個城市計算機每秒檢索1000萬條需要386年。綜合考慮我們可以選擇貪心演算法

3(7)04 演算法的資料結構設計

指標變數的變數名存放的是位址值,指向指標指向的變數。

樹結構:資料結構可以有多種,一種是乙個資料值記錄他的值和他的父節點。另一種是乙個資料記錄他的值和他的左子節點和右子節點。針對這兩種結構要知道怎樣新增節點。

3(7)05 演算法的控制結構設計

順序結構、分支結構、迴圈結構

3(7)06 演算法實現與程式設計

公共函式庫是編譯好了的程式。所以寫**最好用原生函式。

3(7)07 演算法分析與計算複雜性

演算法的效率:時間複雜性和空間複雜性。

當演算法的時間複雜性量級為多項式函式時,計算機是能夠完成計算的

當演算法的時間複雜性量級為非多項式函式時,如指數函式、階乘函式時,對於大規模問題,計算機是不能夠完成計算的

4(8)01 本講概述(含教學課件pdf)

學會演算法的研究。

4(8)02 可求解與難求解問題

p:多項式問題,就是能在多項式時間內解決的問題,

np:非確定性多項式,就是能在多項式時間驗證答案正確與否的問題。

np-hard:比所有的np問題都難的問題

np-complete:完全非確定性多項式,滿足兩點:

是np hard的問題

是np問題

4(8)03 遺傳演算法的源起-生物學中的遺傳演算法

4(8)04 計算學科的遺傳演算法

種群–解集

個體–解

染色體–編碼解

基因–基因

適應度–適應度

選擇–選擇

複製–複製

交配/雜交–交叉

突變–變異

4(8)05 遺傳演算法為什麼可以求解npc問題

窮舉法(遍曆法)—精確解。

隨機搜尋法—近似解

導向性隨機搜尋法

導向性群體隨機搜尋法

遺傳法使用條件

對於np問題,當沒有更好的演算法時候,可以選擇遺傳演算法。

已知解空間

關於可能解的適應度函式的計算方法

4(8)06 怎樣用遺傳演算法求解應用問題

4(8)07 怎樣研究演算法暨遺傳演算法的總結

計算機導論(2)

1.資訊的定義 至今資訊沒有統一,但有幾個普遍認同的定義 資訊定義 朗高反映事物形式 關係 差別的東西 維納首先將 資訊 上公升到 最基本概念 鍾義信本體論 事物運動狀態及其變化方式 和認識論 主體的感知和表達 反應事物屬性 夏農 經典集合論為基礎 運動狀態或存在方式的不確定性 種加屬差 屬概念 屬...

資訊與計算機(計算機導論 11 14)

資訊的種類 資訊的度量 計算機資訊處理 計算機資訊處理過程 圖靈機 資訊 作為當今時代的一大熱詞,已然成為人類社會進步與發展不可或缺的重要元素之一,而關於資訊的定義也層出不窮。控制論創始人維納指出 資訊是資訊,不是物質,也不是能量 資訊是人們在適應外部世界並使這種適應反作用於外部的過程中,同外部世界...

計算機導論課程小結2

一.圖靈機 圖靈機在理論上能夠模擬現代數字計算機的一切運算,可以視為現代數字計算機的數學模型,是一種抽象的計算模型。圖靈機能表示演算法 程式和符號行的變換,因此成為計算機的數學模型,也可用做控制演算法的數學模型。因此,圖靈機模型理論是電腦科學最核心的理論之一,為計算機的設計指明了方向,同時也是演算法...