计算机编程中数学算法优化研究

叶福华 甘肃省水利水电学校

现阶段，国内最主要的软件开发手段依旧是计算机编程，并且在短时间内不会得以改变。计算机的优化程度又与软件开发程度息息相关，只有保障计算机编程能够合理有效运行，才能够保证软件的准确开发。数学算法是计算机编程中的基础学科，优化数学算法能够提高计算机编程的效率，使计算机编程更加科学合理。

1 数学算法的概述

算法是数学研究中最基础也是最关键的组成部分，对计算机编程的研究也起着不可忽视的作用。数学与计算机紧密相关，计算机技术的不断发展，数学的应用范围也逐渐拓宽，拥有良好的数学算法基础已经成为计算机编程人员所需要具备的基本素养。数学算法作为归纳法的表现形式之一，科学合理地掌握数学算法能够使计算机编程中复杂的问题简单化，能够在一定程度上提高计算机编程人员的工作效率，减轻工作压力。现阶段，C语言和C++语言在数学算法中都具有关键性作用，数学算法能够实现不同语言之间的相互转换，将数学算法运用于计算机编程的过程中，有助于优化计算机编程。此外，数学算法中蕴含丰富的建模理论和建模思想，将建模理论和思想运用于计算机编程中，能够提高计算机编程的效率，提高计算机编程的科学性。

2 数学算法的特点及作用

在计算机编程过程中，最容易受到限制的是计算机的硬件设施。计算机的硬件设施在某种情况下能够自动更新并消除影响计算机编程效率的因素，但这类情况的更新可能会破坏计算机原有的应用程序。运用数学算法优化计算机编程也能够提高计算的编程能力，而且能够保存计算机原有的应用程序，不会对计算机造成破坏和影响。数学算法最大的优势在于能够对计算机编程繁杂的代码进行精简，编程人员在编程时运用数学算法模型和理论，能够节省工作时间，提高工作效率。

在计算机技术飞速发展，计算机软件需求迅速增长的时代，迫切需要操作简单和方便运行的程序来运算复杂和繁琐的数学问题，使得计算机软件开发效率能够不断提升。在此基础上，计算机编程得以形成和发展。在进行计算机编程程序设计的过程中，要使得计算机编程能够科学高效地处理问题，就需要计算机编程人员能够立足于整体对问题进行分析研究，在数学算法优化编程的基础上，完成对数学算法模型的相关建设，针对实际问题设计编程，保证算法和问题能够相互适应，确保编程的正确运行。

3 数学算法在计算机编程中的应用

3.1 C语言编程中数学算法的优化应用

在计算机的高级语言中，C语言是计算机编程使用最基本，也是使用范围最广的语言。在使用C语言进行计算机编程的过程中，最大的问题就是编译的重复性问题，因此要进行严格的代码逻辑操作。但是这种严格的代码逻辑操作也具有一定的局限性，它使得计算机编程设计更为复杂。科学合理的数学算法的应用，能够精简C语言使用过程中的代码逻辑操作，同时也可以精简编程中的代码程序，从而能够提升编程人员的工作效率。在进行计算机编程之前，通常需要设计编程流程图来进行代码的逻辑分析，数学算法就是通过对编程设计程序的精简来实现对代码程序的精简，以此解决C语言使用过程中出现的编译重复和代码繁杂的问题。

3.2 面向对象语言编程中数学算法的优化应用

C++语言是面向对象语言的表现方式，也是计算机高级语言中的一种编程语言。就C语言而言，C++语言的出现，解决了C语言编程中出现的语言设计的缺点，提高了编程人员的工作效率。计算机编程人员在使用面向对象语言进行程序设计时，能够将面向对象语言与类的理念进行完美结合，并融合封装原理，这使得面向对象语言的程序设计效率得以有效提升，值得注意的是，类的理念和封装原理仍然需要数学算法的优化。在使用面向对象语言设计程序时，首先要对类进行定义，对不同类进行嵌套和封装。代码程序开始运行时，就需要会产生巨大的工程量。因此，在进行代码程序设计时就要使用数学算法中的建模理论，进行数学建模，利用数学模型统一算法，以达到对代码程序的优化处理。同时，在使用面向对象语言进行程序设计的过程中，编程人员通过对数学模型的建立，能够强化面向对象语言的优势和高效性。

4 结束语

计算机技术的创新改进和数学的进一步研究息息相关，解决数学问题的最基础和最关键的方式就是采用数学建模，采用数学建模简化数学问题不仅能够减轻计算机技术人员的工作压力，也能够提高编程人员的工作效率。在计算机编程中，数学算法能够优化C语言编程和面向对象语言的编程，精简代码程序，解决编程过程中产生的复杂和繁琐的问题。

[1]计算机编程思想分析[J].史永哲.陕西师范大学学报(自然科学版).2008(S1)

[2]数学算法在计算机编程优化中的作用[J].郭亿鸿.电子技术与软件工程.2016(24)