优化算法和算法区别?

64 2025-02-27 21:13

一、优化算法和算法区别?

优化算法主要分为启发式算法和智能随机算法。

1.1  启发式算法

启发式方法指人在解决问题时所采取的一种根据经验规则进行发现的方法。或者说是一个基于直观或经验构造的算法,在可接受的花费(指计算时间和空间)下给出待解决组合优化问题每一个实例的一个可行解,该可行解与最优解的偏离程度一般不能被预计。启发式算法依赖对问题性质的认识,属于局部优化算法。

启发式算法的特点是在解决问题时,利用过去的经验,选择已经行之有效的方法,而不是系统地、以确定的步骤去寻求答案。启发式优化方法种类繁多,包括经典的模拟退火方法、遗传算法、蚁群算法以及粒子群算法等群智能算法。

算法比较灵活、书写很随意,没有语言界限。

二、能源优化算法?

提高能源利用效率的方法

能源利用效率 j = a/q = (q-b)/q= 1 - b/q .

提高能源利用效率的方法 = 提高j = 提高 a/q= (q-b)/q= 1- b/q 的方法.

q---总消耗能源

a---有效有用能源消耗

b---无用无效能源消耗

有 a+b=q

又 b>0,a>0

所以就有 0 <j<1

所以提高能源利用效率 j 是有极限的,不可能=1。

所以提高能源利用效率的方法有:

1. 降低 (b/q) ,

2. q不变降低 b ,

3. b不变增加 q ,

4 .a不变降低 q ,

5. q不变增加 a ,

6. 2个 和 多个 方法的组合。

------各部门 ,各单位(很多)------ 具体的,有所不同。

但是 总方法 相同。

三、mysql的groupby怎么优化?

在日常查询中,索引或其他数据查找的方法可能不是查询执行中最高昂的部分,例如:MySQL GROUP BY 可能负责查询执行时间 90% 还多。MySQL 执行 GROUP BY 时的主要复杂性是计算 GROUP BY 语句中的聚合函数。UDF 聚合函数是一个接一个地获得构成单个组的所有值。这样,它可以在移动到另一个组之前计算单个组的聚合函数值。当然,问题在于,在大多数情况下,源数据值不会被分组。来自各种组的值在处理期间彼此跟随。因此,我们需要一个特殊的步骤。

处理 MySQL GROUP BY让我们看看之前看过的同一张table: mysql> show create table tbl G *************************** 1. row *************************** Table: tbl Create Table: CREATE TABLE `tbl` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `k` int(11) NOT NULL DEFAULT '0', `g` int(10) unsigned NOT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `k` (`k`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2340933 DEFAULT CHARSET=latin1 1 row in set (0.00 sec)

并且以不同方式执行相同的 GROUP BY 语句:

1、MySQL中 的 Index Ordered GROUP BY

mysql> select k, count(*) c from tbl group by k order by k limit 5;

+---+---+

| k | c |

+---+---+

| 2 | 3 |

| 4 | 1 |

| 5 | 2 |

| 8 | 1 |

| 9 | 1 |

+---+---+

5 rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select k, count(*) c from tbl group by k order by k limit 5 G

*************************** 1. row ***************************

id: 1

select_type: SIMPLE

table: tbl

partitions: NULL

type: index

possible_keys: k

key: k

key_len: 4

ref: NULL

rows: 5

filtered: 100.00

Extra: Using index

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

在这种情况下,我们在 GROUP BY 的列上有一个索引。这样,我们可以逐组扫描数据并动态执行 GROUP BY(低成本)。当我们使用 LIMIT 限制我们检索的组的数量或使用“覆盖索引”时,特别有效,因为顺序索引扫描是一种非常快速的操作。

如果您有少量组,并且没有覆盖索引,索引顺序扫描可能会导致大量 IO。所以这可能不是最优化的计划。

2、MySQL 中的外部排序 GROUP BY

mysql> explain select SQL_BIG_RESULT g, count(*) c from tbl group by g limit 5 G

*************************** 1. row ***************************

id: 1

select_type: SIMPLE

table: tbl

partitions: NULL

type: ALL

possible_keys: NULL

key: NULL

key_len: NULL

ref: NULL

rows: 998490

filtered: 100.00

Extra: Using filesort

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> select SQL_BIG_RESULT g, count(*) c from tbl group by g limit 5;

+---+---+

| g | c |

+---+---+

| 0 | 1 |

| 1 | 2 |

| 4 | 1 |

| 5 | 1 |

| 6 | 2 |

+---+---+

5 rows in set (0.88 sec)

如果我们没有允许我们按组顺序扫描数据的索引,我们可以通过外部排序(在 MySQL 中也称为“filesort”)来获取数据。你可能会注意到我在这里使用 SQL_BIG_RESULT 提示来获得这个计划。没有它,MySQL 在这种情况下不会选择这个计划。

一般来说,MySQL 只有在我们拥有大量组时才更喜欢使用这个计划,因为在这种情况下,排序比拥有临时表更有效(我们将在下面讨论)。

3、MySQL中 的临时表 GROUP BY

mysql> explain select g, sum(g) s from tbl group by g limit 5 G

*************************** 1. row ***************************

id: 1

select_type: SIMPLE

table: tbl

partitions: NULL

type: ALL

possible_keys: NULL

key: NULL

key_len: NULL

ref: NULL

rows: 998490

filtered: 100.00

Extra: Using temporary

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> select g, sum(g) s from tbl group by g order by null limit 5;

+---+------+

| g | s |

+---+------+

| 0 | 0 |

| 1 | 2 |

| 4 | 4 |

| 5 | 5 |

| 6 | 12 |

+---+------+

5 rows in set (7.75 sec)

在这种情况下,MySQL 也会进行全表扫描。但它不是运行额外的排序传递,而是创建一个临时表。此临时表每组包含一行,并且对于每个传入行,将更新相应组的值。很多更新!虽然这在内存中可能是合理的,但如果结果表太大以至于更新将导致大量磁盘 IO,则会变得非常昂贵。在这种情况下,外部分拣计划通常更好。请注意,虽然 MySQL 默认选择此计划用于此用例,但如果我们不提供任何提示,它几乎比我们使用 SQL_BIG_RESULT 提示的计划慢 10 倍 。您可能会注意到我在此查询中添加了“ ORDER BY NULL ”。这是为了向您展示“清理”临时表的唯一计划。没有它,我们得到这个计划: mysql> explain select g, sum(g) s from tbl group by g limit 5 G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: tbl partitions: NULL type: ALL possible_keys: NULL key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 998490 filtered: 100.00 Extra: Using temporary; Using filesort 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

在其中,我们获得了 temporary 和 filesort “两最糟糕的”提示。MySQL 5.7 总是返回按组顺序排序的 GROUP BY 结果,即使查询不需要它(这可能需要昂贵的额外排序传递)。ORDER BY NULL 表示应用程序不需要这个。您应该注意,在某些情况下 - 例如使用聚合函数访问不同表中的列的 JOIN 查询 - 使用 GROUP BY 的临时表可能是唯一的选择。

如果要强制 MySQL 使用为 GROUP BY 执行临时表的计划,可以使用 SQL_SMALL_RESULT 提示。

4、MySQL 中的索引基于跳过扫描的 GROUP BY前三个 GROUP BY 执行方法适用于所有聚合函数。然而,其中一些人有第四种方法。

mysql> explain select k,max(id) from tbl group by k G

*************************** 1. row ***************************

id: 1

select_type: SIMPLE

table: tbl

partitions: NULL

type: range

possible_keys: k

key: k

key_len: 4

ref: NULL

rows: 2

filtered: 100.00

Extra: Using index for group-by

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> select k,max(id) from tbl group by k;

+---+---------+

| k | max(id) |

+---+---------+

| 0 | 2340920 |

| 1 | 2340916 |

| 2 | 2340932 |

| 3 | 2340928 |

| 4 | 2340924 |

+---+---------+

5 rows in set (0.00 sec)

此方法仅适用于非常特殊的聚合函数:MIN() 和 MAX()。这些并不需要遍历组中的所有行来计算值。他们可以直接跳转到组中的最小或最大组值(如果有这样的索引)。如果索引仅建立在 (K) 列上,如何找到每个组的 MAX(ID) 值?这是一个 InnoDB 表。记住 InnoDB 表有效地将 PRIMARY KEY 附加到所有索引。(K) 变为 (K,ID),允许我们对此查询使用 Skip-Scan 优化。仅当每个组有大量行时才会启用此优化。否则,MySQL 更倾向于使用更传统的方法来执行此查询(如方法#1中详述的索引有序 GROUP BY)。虽然我们使用 MIN() / MAX() 聚合函数,但其他优化也适用于它们。例如,如果您有一个没有 GROUP BY 的聚合函数(实际上所有表都有一个组),MySQL 在统计分析阶段从索引中获取这些值,并避免在执行阶段完全读取表: mysql> explain select max(k) from tbl G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: NULL partitions: NULL type: NULL possible_keys: NULL key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: NULL filtered: NULL Extra: Select tables optimized away 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

过滤和分组

我们已经研究了 MySQL 执行 GROUP BY 的四种方式。为简单起见,我在整个表上使用了 GROUP BY,没有应用过滤。当您有 WHERE 子句时,相同的概念适用: mysql> explain select g, sum(g) s from tbl where k>4 group by g order by NULL limit 5 G *************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: tbl partitions: NULL type: range possible_keys: k key: k key_len: 4 ref: NULL rows: 1 filtered: 100.00 Extra: Using index condition; Using temporary 1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

对于这种情况,我们使用K列上的范围进行数据过滤/查找,并在有临时表时执行 GROUP BY。在某些情况下,方法不会发生冲突。但是,在其他情况下,我们必须选择使用 GROUP BY 的一个索引或其他索引进行过滤:

mysql> alter table tbl add key(g);

Query OK, 0 rows affected (4.17 sec)

Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> explain select g, sum(g) s from tbl where k>1 group by g limit 5 G

*************************** 1. row ***************************

id: 1

select_type: SIMPLE

table: tbl

partitions: NULL

type: index

possible_keys: k,g

key: g

key_len: 4

ref: NULL

rows: 16

filtered: 50.00

Extra: Using where

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

mysql> explain select g, sum(g) s from tbl where k>4 group by g limit 5 G

*************************** 1. row ***************************

id: 1

select_type: SIMPLE

table: tbl

partitions: NULL

type: range

possible_keys: k,g

key: k

key_len: 4

ref: NULL

rows: 1

filtered: 100.00

Extra: Using index condition; Using temporary; Using filesort

1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

根据此查询中使用的特定常量,我们可以看到我们对 GROUP BY 使用索引顺序扫描(并从索引中“放弃”以解析 WHERE 子句),或者使用索引来解析 WHERE 子句(但使用临时表来解析 GROUP BY)。根据我的经验,这就是 MySQL GROUP BY 并不总是做出正确选择的地方。您可能需要使用 FORCE INDEX 以您希望的方式执行查询。

四、mysql多表join怎么优化?

在MySQL中,多表联接(JOIN)的性能优化可以通过以下几个方面来考虑:

1. 索引优化:确保参与联接的列上有合适的索引。通过为联接列创建索引,可以提高联接的效率。可以使用`EXPLAIN`语句来分析查询计划,找到潜在的索引缺失或者性能差的索引。

2. 使用合适的JOIN类型:根据实际需求选择合适的JOIN类型。常见的JOIN类型有INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN和FULL JOIN等。根据表之间的关系以及查询需要的结果,选择合适的JOIN类型可以减小计算的复杂度。

3. 避免多余的列:在联接查询时,只选择需要的列,避免选择无用的列。这可以减少数据传输和处理的成本,提高查询的效率。

4. 分段查询:如果联接的表很大,可以考虑将查询分成多个子查询,分别对每个子查询单独进行联接操作,然后再进行汇总。这样可以减少一次查询涉及的数据量和联接的复杂度。

5. 使用临时表:根据实际情况,可以考虑使用内存表或者临时表来存储中间结果,减少磁盘IO操作,提高联接的效率。

6. 适当的扩展硬件资源:如果联接表的数据量较大,可以考虑增加服务器的内存、CPU等硬件资源,以提高并发执行能力和速度。

需要根据具体的查询和数据情况进行优化选择,可以结合使用MySQL的查询分析工具如`EXPLAIN`来定位和解决潜在的性能问题。同时,可以对表的结构和索引进行优化,以适应查询需求。

五、优化算法有哪些?

优化算法有很多,关键是针对不同的优化问题,例如可行解变量的取值(连续还是离散)、目标函数和约束条件的复杂程度(线性还是非线性)等,应用不同的算法。

对于连续和线性等较简单的问题,可以选择一些经典算法,如梯度、Hessian 矩阵、拉格朗日乘数、单纯形法、梯度下降法等。而对于更复杂的问题,则可考虑用一些智能优化算法,如遗传算法和蚁群算法,此外还包括模拟退火、禁忌搜索、粒子群算法等。

六、如何优化vdf算法?

基于Chia的设计模式,如果某个节点的VDF计算速度高于其他节点,有可能会发起某种安全攻击。因此,为了避免这一威胁,Chia希望节点中运行的VDF算法是最高效的,所以基本没有什么优化空间。为此,Chia还举办了两次VDF效率竞赛,以高额的奖励来吸引业内精英参与到本次活动中来,广泛汲取大家的智慧,来获取效率最高的VDF。Chia里用到的VDF算法其实很简单,就是对一个数x进行连续的T次平方计算,x是一个未知阶的群组(a group of unknown order)的元素。为什么是未知阶的群组,其中缘由也很简单:

如果群组的阶为d,那么根据群组的性质:

就会存在未达到指定次数T,就得到正确结果,这与Chia的设计不一致;因此,群组的阶是无法被知道的;生成未知阶的群组的方式有两种:

基于RSA的群;

虚二次域类群;

七、分解算法是是优化算法吗?

分解算法是是优化算法。

分解算法是传统多目标优化算法中的基础策略,但是分解策略还未能广泛的应用于多目标进化优化算法中。

基于分解的多目标进化算法MOEA/D:将一个多目标优化问题分解成许多单目标优化子问题,然后同时对这些子问题进行优化。由于对每一个子问题进行优化时仅使用该子问题邻近的几个子问题的相关信息,因此MOEA/D算法有较低的计算复杂度。实验结果显示了使用标准化目标函数的MOEA/D算法能够处理不同缩放程度的目标。此外,使用高级分解方法的MOEA/D算法对三目标测试问题进行优化时可以生成一系列均匀分布的解。

八、智能优化算法和梯度优化的差别?

1.梯度优化算法一般是针对结构化的问题,有较为明确的问题和条件描述,如线性规划,二次规划,整数规划,混合规划,带约束和不带约束条件等,即有清晰的结构信息;而智能优化算法一般针对的是较为普适的问题描述,普遍比较缺乏结构信息。

2.梯度优化算法不少都属于凸优化范畴,有唯一明确的全局最优点;而智能优化算法针对的绝大多数是多极值问题,如何防止陷入局部最优而尽可能找到全局最优是采纳智能优化算法的根本原因:对于单极值问题,传统算法大部分时候已足够好,而智能算法没有任何优势;对多极值问题,智能优化算法通过其有效设计可以在跳出局部最优和收敛到一个点之间有个较好的平衡,从而实现找到全局最优点,但有的时候局部最优也是可接受的,所以传统算法也有很大应用空间和针对特殊结构的改进可能。

3.梯度优化算法一般是确定性算法,有固定的结构和参数,计算复杂度和收敛性可做理论分析;智能优化算法大多属于启发性算法,能定性分析却难定量证明,且大多数算法基于随机特性,其收敛性一般是概率意义上的,实际性能不可控,往往收敛速度也比较慢,计算复杂度较高。

九、MySQL5.6基本优化配置?

因为MySQL5.6版本需要指定配置路径

mysqld --install MySQL --defaults-file=D:/Mysql/my.ini

十、mysql 性能优化推荐书籍?

1. 推荐书籍:《高性能MySQL》2. 这本书是由MySQL专家撰写的,详细介绍了MySQL的性能优化方法和技巧。它涵盖了索引优化、查询优化、表设计、服务器配置等方面的内容,可以帮助读者深入理解MySQL的性能优化原理和方法。3. 此外,除了《高性能MySQL》这本书,还可以参考一些在线文档和博客,如MySQL官方文档、Percona的博客等,以获取更多的性能优化建议和实践经验。同时,不断学习和实践也是提升MySQL性能优化能力的重要途径。

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