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0.4.1 算法

《计算机科学概论(第12版)》第0章绪论,在开篇的这一章,我们探讨计算机科学所涉及的领域,介绍其历史背景,然后为我们的深入学习奠定基础。本节为大家介绍算法。

作者:刘艺/吴英/毛倩倩 译来源:人民邮电出版社|2018-01-28 19:54

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0.4.1 算法

数据存储容量有限,程序设计过程复杂耗时,这些限制了早期计算机器所能处理的算法的复杂性。如今,随着这些局限性的消除,机器能完成的任务越来越大、越来越复杂。人们试图用算法表达这些任务,但单凭人类的智力无法做到,于是,越来越多的研究工作转向了算法和程序设计过程的研究。

正是在这种背景下,数学家的理论研究开始有了回报。由于哥德尔不完备性定理,数学家已经在研究有关算法过程的问题了,而这正是先进技术目前面临的问题。由此,孕育出了被称作计算机科学的这门学科。

如今,计算机科学已经奠定了它算法科学的地位。这门科学范围很广,涉及数学、工程学、心理学、生物学、商业管理和语言学等多个学科。事实上,研究计算机科学不同分支的研究人员对计算机科学的定义也许会截然不同。例如,计算机体系结构领域中的研究人员,主要关注微型电路技术,因此他们将计算机科学视为技术的进步和应用,但数据库系统领域的研究人员则认为,计算机科学就是要寻求方法来提升信息系统的有用性,而人工智能领域的研究人员则把计算机科学视为智能和智能行为的研究。

尽管如此,所有这些研究人员的工作还是都涉及了算法科学的方方面面。鉴于算法在计算机科学中扮演的核心角色(见图0-5),找出焦点问题,对学习算法会非常有益。

算法过程可以解决哪些问题?

怎样才能比较容易地发现算法?

如何改进表示和传达算法的技术?

如何分析和比较不同算法的特征?

如何使用算法来操作信息?

如何应用算法来产生智能行为?

算法的应用对社会有何种影响?


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