快速算法英文解釋翻譯、快速算法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 fast algorithm

分詞翻譯：

快速的英語翻譯：

celerity; fleetness; speediness
【醫】 pycno-; pykno-; tacho-; tachy-

算法的英語翻譯：

algorithm; arithmetic
【計】 ALG; algorithm; D-algorithm; Roth's D-algorithm
【化】 algorithm
【經】 algorithm

專業解析

快速算法（Fast Algorithm）指在計算機科學與數學領域中，通過優化計算步驟顯著降低時間或空間複雜度的計算方法。其核心目标是以更少的資源（如運算時間、存儲容量）完成同等規模的問題求解，尤其在處理大規模數據時體現高效性。例如，快速傅裡葉變換（FFT）将離散傅裡葉變換的計算複雜度從$O(n)$降低到$O(n log n)$，成為信號處理領域的裡程碑。

從技術特征看，快速算法通常具備以下屬性：

分治策略：将問題分解為子問題遞歸求解（參考：Stanford University CS161課程材料）；
預處理優化：通過預計算存儲中間結果加速後續操作（如快速排序的pivot選擇）；
并行化潛力：適合GPU或分布式計算實現加速（案例：矩陣快速幂運算在密碼學中的應用）。

在工程實踐中，快速排序（QuickSort）與Strassen矩陣乘法分别展示了$O(n log n)$時間複雜度和$O(n^{2.807})$矩陣乘法的突破，這些突破性進展均記錄于《算法導論》（Thomas H. Cormen等著）的經典文獻中。當前量子計算領域的新型快速算法研究，可參閱Nature期刊2023年發表的量子加速算法綜述論文。

網絡擴展解釋

“快速算法”是計算機科學中的一個核心概念，指通過優化計算步驟或數據結構，顯著降低時間或空間複雜度的算法。其核心目标是減少資源消耗（如計算時間、内存占用），尤其在大規模數據處理中體現優勢。以下是詳細解析：

一、核心特點

低時間複雜度
通常将複雜度從高階（如$O(n)$）降至低階（如$O(n log n)$）。例如，快速排序的平均複雜度為$O(n log n)$，而冒泡排序為$O(n)$。
分治策略
許多快速算法采用分治法（Divide and Conquer），将問題拆解為子問題遞歸解決，如快速傅裡葉變換（FFT）和歸并排序。
空間優化
部分算法通過動态規劃或原地操作減少内存占用，如堆排序僅需$O(1)$額外空間。

二、經典示例

快速排序（Quicksort）
通過選取基準值分割數組，遞歸排序子數組，平均時間複雜度$O(n log n)$，是實踐中最高效的排序算法之一。
快速傅裡葉變換（FFT）
将信號從時域轉換到頻域的算法，複雜度$O(n log n)$，廣泛應用于圖像處理、通信系統。
Dijkstra算法
利用優先隊列優化最短路徑搜索，複雜度$O(|E| + |V| log |V|)$，顯著快于暴力搜索。

三、應用領域

大數據處理：如MapReduce中的分布式快速排序。
實時系統：音視頻編碼依賴FFT實現實時壓縮。
人工智能：梯度下降算法的優化版本（如Adam）加速模型訓練。

四、設計原則

問題特性分析：針對數據分布（如有序性）設計策略。
權衡取舍：時間與空間的平衡，如哈希表以空間換時間。
并行化：利用多核或GPU加速，如并行快速排序。

快速算法的價值在于将原本不可行的問題變為可解，例如基因組比對、氣候模拟等複雜計算均依賴此類優化。實際應用中需根據場景選擇算法，并關注其理論邊界與實際性能的差異。