歐幾里得算法 歐幾里德算法原理原理是什么呀不太明白?
歐幾里德算法原理原理是什么呀不太明白?歐幾里德算法歐幾里德算法又稱旋轉除法,用于計算兩個整數a和B的最大公約數,其計算原理取決于以下定理:定理:GCD(a,B)=GCD(B,amodb)證明:a可以表
歐幾里德算法原理原理是什么呀不太明白?
歐幾里德算法歐幾里德算法又稱旋轉除法,用于計算兩個整數a和B的最大公約數,其計算原理取決于以下定理:定理:GCD(a,B)=GCD(B,amodb)證明:a可以表示為a=KB R,那么R=amodb假設D是a,B的公約數,那么d | a,d | B,R=a-kb,那么d | R,那么d是(B,amodb)的公約數,假設d是(B,amodb)的公約數,那么d | B,d | R,但是a=kb,所以d也是(a,B)的公約數。因此,(a,b)和(b,amodb)的公約數是相同的,它們的最大公約數必須是相同的。證明了這句話可以理解數學對于計算機算法編程的重要性。我將主要從以下兩個方面來解釋為什么它如此重要
數學和算法編程需要很強的邏輯思維能力。程序代碼的邏輯結構、連接方式和處理方式需要較強的邏輯思維能力。如果你學好數學,有很強的邏輯思維能力,你通常會對算法編程有更深的理解。
這應該是為什么數學和算法編程更相關的一個重要原因。無論是計算機的底層還是底層,數學知識都處處體現。例如,計算機底層的二進制、機器學習和深度學習的梯度求導、SVD分解、張量分解、PCA特征值、優(yōu)化問題、密碼學的大數分解、概率圖模型等都與數學有著密切的關系。我舉兩個例子來實現
代碼實現如下
代碼比(float)(1.0/sqrt(x))快4倍,計算性能有了質的飛躍。為此,專門有一篇論文《快速平方根逆》來解釋這段代碼的數學原理。感興趣的同學可以找這篇文章學習。
如果不直接使用數學知識和搜索,時間復雜度為O(n),效率較低,很難按照目前的計算機水平進行計算。如果我們知道Brahmagupta–Fibonacci恒等式、Pollard-Rho分解法、二次同余方程的解、歐氏除法等數學知識,那么求解這個問題的時間復雜度就大大降低,結果保證在0.2秒之內。
如果工作是算法崗位,數學更重要,因為機器學習、數據挖掘、NLP等方向的基本原理基本上都離不開數學。
計算機編程算法和數學有什么關系?
擴展歐幾里德算法用于求解已知a,B中的一組X,y,使其滿足bezu方程:ax by=GCD(a,B)=D(根據數論中的相關定理,解必須存在)。擴展歐幾里德常被用來求解模線性方程組。下面是一個使用C的實現:intexgcd(int a,int b,int&x,int&y){if(b==0){x=1y=0 return a}intr=exgcd(b,a%b,x,y)intt=XX=YY=T-a/b*y return r}將這個實現與GCD的遞歸實現進行比較,我們發(fā)現下面有更多的x,y值進程,這是擴展歐氏算法的本質。