【演算法】

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【演算法】

 

Algorithm

 

【辭書名稱】圖書館學與資訊科學大辭典

 

演算法是指一組用以解決問題而可以逐步執行的步驟或程序而言。

 

演算法的英文字源最早來西元9世紀波斯數學家穆罕默德．克瓦里茲(Mohammedal-Khowarizmi)的名字，後來演變成拉丁文中的Algorismus。

 

根據歷史記載，穆罕默德．克瓦里茲是最早發明逐步演算十位數加減乘除運算法則的數學家。

 

現今在電腦科學上，凡可用於解決電腦程式的執行或運算的任何方法，均可稱之為演算法。

 

由於電腦演算法的研究，常與資料的組織方式有關，因此，電腦演算法的研究也常涉及資料結構(DataStructures)的研究。

 

演算法的設計中，首要建立一套基本法則，利用這些基本法則為基礎才能建構出完整的演算法。

 

例如，以機器人控制的演算法建構為例，基本的硬體要件包括機器輪軸、機器手臂、及電眼；

 

動作的基本法則包括前進、移動、倒退與轉彎。

 

以繪圖的演算法為例，必須的基本要件有直線、圓形、方型；

 

動作的基本法則有縮小、放大與旋轉。

 

具備這些基本法則後，才能再組合出更高等的演算法。

 

演算法的表示方式可以使用一般自然語言或電腦程式語言來表示。

 

若以電腦程式語言撰寫，則演算法的基本要件稱之為指令組(InstructionSet)，動作法則屬於資料型態(DataType)。

 

演算法以電腦程式撰寫後即成一般俗稱的程式或編碼化演算法(CodedAlgorithm)。

 

編碼化演算法的優點是對演算法細部規則的表達非常清楚，但不容易看清整個演算法的結構，常給人見樹不見林的感覺。

 

相對的，以自然語言敘述的演算法，整體架構很清楚，但細節往往交待不清。

 

折中的方式，是以電腦程式語言說明演算法的運作規則，以自然語言說明演算法的整體結構。

 

這也是目前許多電腦教科書或電腦書籍，在說明某種演算法常採用的作法。

 

電腦演算法的研究有以下幾個主題：(1)數學演算法(MathematicalAlgorithms)：研究如何利用電腦來執行整數、多項式或矩陣的運算法則，排序(Sorting)，研究各種電腦資料檔案結構及如何執行檢索的方式；

 

檢索(Searching)，各種資料結構檢索效率與方法的研究；

 

(2)字串處理演算法(StringProcessingAlgorithm)，研究各種電腦內字串的檢索與檔案壓縮與解壓縮的方法；

 

(3)幾何學演算法(GeometricAlgorithm)，研究點、線與其他幾何圖型的問題解決方法；

 

(4)圖形演算法(GraphAlgorithm)，用以探究各種圖形解題方法，如求最短距離、網路流量路徑等。

 

其他相關的主題尚有動態規畫(DynamicProgramming)，線性規畫(LinerProgramming)與全面檢索(ExhausticSearching)等演算法的研究。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary