计算机常用算法共84页

⼀些常⽤的算法1.什么是算法算法（Algorithm）是指解题⽅案的准确⽽完整的描述，是⼀系列解决问题的清晰指令，算法代表着⽤系统的⽅法描述解决问题的策略机制。

也就是说，能够对⼀定规范的输⼊，在有限时间内获得所要求的输出。

如果⼀个算法有缺陷，或不适合于某个问题，执⾏这个算法将不会解决这个问题。

不同的算法可能⽤不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。

⼀个算法的优劣可以⽤空间复杂度与时间复杂度来衡量。

⼀个算法应该具有以下七个重要的特征：①有穷性（Finiteness）：算法的有穷性是指算法必须能在执⾏有限个步骤之后终⽌；②确切性(Definiteness)：算法的每⼀步骤必须有确切的定义；③输⼊项(Input)：⼀个算法有0个或多个输⼊，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输⼊是指算法本⾝定出了初始条件；④输出项(Output)：⼀个算法有⼀个或多个输出，以反映对输⼊数据加⼯后的结果。

没有输出的算法是毫⽆意义的；⑤可⾏性(Effectiveness)：算法中执⾏的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执⾏的操作步，即每个计算步都可以在有限时间内完成（也称之为有效性）；⑥⾼效性(High efficiency)：执⾏速度快，占⽤资源少；⑦健壮性(Robustness)：对数据响应正确。

2.时间复杂度计算机科学中，算法的时间复杂度是⼀个函数，它定量描述了该算法的运⾏时间,时间复杂度常⽤⼤O符号（⼤O符号（Big O notation）是⽤于描述函数渐进⾏为的数学符号。

更确切地说，它是⽤另⼀个（通常更简单的）函数来描述⼀个函数数量级的渐近上界。

在数学中，它⼀般⽤来刻画被截断的⽆穷级数尤其是渐近级数的剩余项；在计算机科学中，它在分析算法复杂性的⽅⾯⾮常有⽤。

）表述，使⽤这种⽅式时，时间复杂度可被称为是渐近的，它考察当输⼊值⼤⼩趋近⽆穷时的情况。

⼤O，简⽽⾔之可以认为它的含义是“order of”（⼤约是）。

⽆穷⼤渐近⼤O符号在分析算法效率的时候⾮常有⽤。

在数学、物理、工程和其他科学领域，公式是表达定理、定律和原理的数学表达式。

它们可以用来解决问题、进行预测和设计实验。

计算机公式大全集是一本包含各种计算机科学和技术公式的参考书。

它可以帮助计算机科学家、程序员和工程师快速找到所需的公式，并将其应用于他们的工作中。

计算机公式大全集通常分为几个部分，包括：•数学公式：包括各种数学公式，如代数公式、三角公式、微积分公式、统计公式等。

•物理公式：包括各种物理公式，如牛顿力学公式、电磁学公式、量子力学公式等。

•工程公式：包括各种工程公式，如土木工程公式、机械工程公式、电气工程公式等。

•计算机科学公式：包括各种计算机科学公式，如算法公式、数据结构公式、操作系统公式等。

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它也是一本很好的学习工具，可以帮助读者理解各种公式的含义和用法。

下面是一些计算机公式大全集中常见的公式：•数学公式：–二次方程的解法：x=−b±√b2−4ac2a–三角形的面积：A=12bℎ–微积分的基本定理：∫fba(x)dx=F(b)−F(a)–统计学的正态分布：f(x)=1σ√2π−(x−μ)22σ2•物理公式：–牛顿第二定律：F=ma–电磁学的库仑定律：F=k q1q2 r2–量子力学的薛定谔方程：iℏ∂∂tψ=Hψ•工程公式：–土木工程的梁的弯矩：M=Fd–机械工程的齿轮的齿数公式：N1Z1=N2Z2–电气工程的欧姆定律：V=IR•计算机科学公式：–算法的时间复杂度：T(n)=O(n2)–数据结构的存储空间复杂度：S(n)=O(n)–操作系统的进程调度算法：FCFS,SJF,RR计算机公式大全集是一本非常有用的参考书，可以帮助计算机科学家、程序员和工程师快速找到所需的公式，并将其应用于他们的工作中。

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checksum校验和算法c语言Checksum校验和算法是一种常用的数据完整性校验方法，它通过对数据进行计算，得到一个固定长度的校验和，用于校验数据在传输或存储过程中是否发生了错误或损坏。

本文将介绍Checksum校验和算法的原理和应用。

一、原理Checksum校验和算法基于简单的数学运算，它通过对待校验数据的每个字节进行累加或异或运算，得到一个校验和。

具体步骤如下：1. 将待校验数据按照字节划分，对每个字节进行累加或异或运算。

2. 将累加或异或的结果取反得到校验和。

二、应用Checksum校验和算法在数据通信和存储中广泛应用，常见的应用场景如下：1. 数据传输校验在计算机网络中，数据传输过程中可能会出现传输错误或损坏的情况。

通过在数据包中添加Checksum校验和，接收方可以在接收到数据后重新计算校验和，并与接收到的校验和进行比对，从而判断数据是否正确。

2. 文件完整性校验在文件传输或存储过程中，为了保证文件的完整性，可以使用Checksum校验和算法对文件进行校验。

发送方在发送文件时计算文件的校验和，并将校验和附加在文件末尾或者发送给接收方。

接收方在接收到文件后重新计算校验和，并与发送方发送的校验和进行比对，以判断文件是否被篡改。

3. 数据库校验在数据库管理系统中，Checksum校验和算法常被用于数据库页的校验。

数据库系统会对每个数据页计算Checksum校验和，并将其存储在页头。

当读取数据页时，数据库系统会重新计算校验和，并与页头中的校验和进行比对，从而判断数据页是否正确。

4. 硬盘校验在硬盘存储中，Checksum校验和算法被用于检测存储介质上的位错误。

存储介质通常会将数据分为若干个块，每个块都会附带一个Checksum校验和。

当从存储介质上读取数据时，硬盘会重新计算数据块的校验和，并与存储介质上的校验和进行比对，从而判断数据块是否正确。

三、总结Checksum校验和算法是一种简单而常用的数据完整性校验方法，通过对数据进行计算，得到一个固定长度的校验和，用于校验数据在传输或存储过程中是否发生了错误或损坏。

1.网络分为三大类：电信网络，有线电视网络和计算机网络.2.计算机网络，由若干结点和链接这些结点的链路组成。

3.人民把1983年作为互联网的诞生之年。

4.以小写i开头的internet（互联网）是一个通用词，他泛指多个计算机网络互连而成的计算机网络。

在这些网络之间的通讯协议（即通讯规则）可以任意选择，不一定非要使用tcp/ip协议。

5.以大写I开头的Internet（互联网，或因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的，开放的，由众多网络互相连接而成的指定互联网，它采用tcp/ip协议族作为通信的规则，且前身是美国的ARPANET6.指定互联网标准的正式标准经过了三个阶段：互联网草案，建议标准，互联网标准。

7.处在互联网边缘部分就是连接在互联网上的所有主机，这些主机又称为端系统。

8.在网络边缘的端系统之间的通讯方式通常可以划分为两大类：客户—服务器方式（c/S）和对等方式（p2p）。

9.网络核心部分是互联网中最复杂的部分，在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router),它是一种专用计算机（但不叫做主机）。

路由器是实现分组交换（packet switching）的关键构建，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的任务.10.三种交换方式是电路交换，报文交换和分组交换。

11.按照网络的作用范围分为：广域网WAN，城域网MAN,局域网LAN，个人区域网PAN（无线个人区域网卫WPAN）。

按照网络使用者进行分类：公用网和专用网。

12.吞吐量表示在单位时间内通过某个网络（或信道，接口）的实际数据量。

13.发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间。

14.传播时延是电磁波在信道中传播一定距离需要花费的时间。

15.计算机网络的非性能特征是，费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性和升级性，易于管理和维护。

16.网络协议主要由三个要素组成：语法，语义，同步。

17.传输控制协议TCP——提供面向连接的，可靠的数据传输服务，其数据传输单位是报文段。

第一章计算机基础一、计算机的发展1.计算机的发展ENIAC（电子数字积分计算机）：1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚（州立）大学。

是世界上第一台电子计算机，ENIAC也被称为“埃尼阿克”，它占地170平方米，重达30吨。

运算速度为每秒5000次加法或者400次乘法。

EDVAC（离散变量自动电子计算机）：首次提出的第一台采用二进制的冯.诺依曼计算机，一条加法指令约为864微秒，乘法指令2900微秒（2.9毫秒），于1949年8月交付于弹道研究实验室。

EDSAC（存储程序式计算机）：是世界上第一台投入使用的采用二进制的冯.诺伊曼计算机，它属于程序存储式计算机，1949年5月6日首次运行成功。

103型电子数字计算机：我国第一台小型计算机，1958年由中科院研究成功109丙计算机：被称为我国的“功勋机”（“两弹”实验中发挥了重要作用）天河2号：是世界上最快的计算机，2013年6月由国防科技大学研制成功我国高性能计算机：银河、神威、天河、星云、曙光（都是巨型机）2.相关人物事迹计算机之父：冯.诺伊曼（首次提出程序存储控制思想，发明了第一台具有存储功能的计算机EDSAC）。

计算机科学之父、人工智能之父”：阿兰.麦席森.图灵我国计算机发展奠基人：华罗庚和钱三强（泰斗）。

1956出台《十二年科学技术发展规划》，1957以华罗庚为代表筹建了我国第一个计算机研究所。

3.计算机的发展历程是按照电子元器件划分的，如下表所示发展阶段电子元器件——运算速度主存储器软件第一代1946-1957电子管—毫秒（ms）磁鼓和磁芯机器语言、汇编语言第二代1958-1964晶体管—微秒（us）磁芯高级语言、操作系统第三代1965-1971集成电路—纳秒（ns）半导体高级语言、操作系统第四代1972-至今大/超大规模集成电路—皮秒（ps）半导体DBMS、NOS 第一代提出“人工智能”理念（1956年），第二代出现高级程序设计语言和鼠标（1964年）。

生活中的算法如今，算法扮演着越来越重要的角色，它们已经成为我们的生活的一部分，从购物订单推荐给搜索引擎排名，从支付系统到计算机游戏，算法都在不断发挥其作用。

算法是一种以可重复方式解决问题的复杂程序，可以为计算机提供指示，能够根据它们输入的信息自动优化结果。

随着科技的发展，算法越来越多地应用在人们的日常生活中，其中最常见的应用莫过于互联网。

从谷歌搜索引擎开始，谷歌的搜索引擎优化算法可以帮助用户在网上搜索信息。

类似的，Facebook使用自己的算法确定用户喜欢的内容和朋友圈推送的内容，以及你在谷歌搜索页面上看到的广告。

除了这些以社交媒体和搜索引擎为中心的应用程序之外，也有许多其他方面的应用程序，如拼车应用，它们使用算法来将乘客和司机彼此匹配，使他们都能节省时间和金钱；网上商店通常也使用类似的算法来更好地提供给消费者推荐的商品；安全系统，如人脸识别和指纹识别，同样使用算法来确保安全。

算法也广泛应用于人工智能领域，尤其是机器学习。

它们可以帮助机器分析大量数据，然后从中学习新的知识，然后根据这些新知识有针对性地做出正确的决定。

比如，许多自动驾驶汽车的系统都使用机器学习算法来提供决策支持，以便确保安全性。

另一个应用领域是数据分析，用来识别模式和趋势，从而帮助做出更优秀的决策。

数据分析中使用的算法可以帮助公司收集客户信息，如消费习惯，从而更好地为客户提供服务；它们还可以帮助政府收集有价值的统计数据，以便更好地制定政策。

总之，算法已经成为我们生活的一部分，它们可以帮助我们更有效地解决各种现实问题，节省时间和金钱。

然而，算法也存在一些潜在的风险，比如它们可能会偏离我们的期望，产生偏见，甚至可能用于攻击人们的隐私。

所以，既要了解算法的好处，也要注意它们所带来的风险，并采取有效的应对措施，以使算法发挥其应有的作用。

6. 算法题（共32个题目）个题目）200348. 在信号量机制中，若P（S）操作是可中断的，则会有什么问题？问题？此题答案为：答：此题答案为：答：P（S）的操作如下：）的操作如下：Begin  B egin S.Value:= S.Value-1; ①If S.Value<0 Then ②Begin Insert(*,S.L); Block(*) ③End  E nd. End. 若P（S）可中断的，例如进程A在执行了语句①之后从CPU上退下了，假定此时S.Value＝0；这时换另一进程B，B又将S.Value的值减1使之为－1，在执行语句③时，B被阻塞；然后又换回A执行，由于A的"断点"是语句①之后，当它执行语句②时，由于这时S.Value已经是－1，故进程继续执行而被阻塞。

这就出现了错误：本来A操作P（S）操作后，S.Value＝0，是不应该被阻塞的，现在却被阻塞了。

却被阻塞了。

200350. 何谓临界区？下面给出的两个进程互斥的算法是安全的吗？为什么？为什么？ ＃define true;  # define false; Int flag[2]; flag[1]=flag[2]=false; enter-crtsec(i) int i;  { While(flag[1-i]) flag[i]=true; } feave-crtsec(i)  Int i;  { flag[i]=false;  }  process I; … Enter-crtsec(i);  In critical section;  Leave-crtsec(i); 此题答案为：答：此题答案为：答：一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，在一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源，在进程中对临界资源访问的程序段称为临界区。

进程中对临界资源访问的程序段称为临界区。

从概念上讲，系统中各进程在逻辑上是独立的，它们可以按各自的速度向前推进。