基于指纹密钥的文件加／解密系统的实现

为保证硬盘内的信息在失去账户登录层面的保护后的安全，提出了一种新的以指纹信息为密钥的加密算法，该算法的加密和解密运算过程大量使用32位操作，计算机资源占用少、速度快、人机界面良好。为了增强效果，使用了可变长密钥；为方便用户使用，系统实现部分还提供了多种标准加密方法。     

基于KEA128微控制器的位操作引擎应用解析

为了解决传统位操作的执行效率低下问题,应用KEA128微控制器的位操作引擎方法,提高系统的运行速度.首先以封装地址方式形成外设存储地址访问空间,然后通过映射方式对应到SRAM_U和外设地址.以LED点阵屏智能控制系统为例,分别采用自定义构建函数方法、直接地址访问方法和位操作引擎方法编写关键程序代码.经测试,位操作引擎法比构件函数法效率提高了213%,生成的机器指令数减少了46%;比直接地址法效率提高了133%,生成的机器指令数减少了29%.应用结果表明,基于KEA128微控制器的位操作引擎方法适合嵌入式应用中执行效率要求较高的场景,在内核资源紧张的时候可以给用户提供一个精简代码和提高程序执行速度的手段,能够减少CPU执行时间,降低系统的功耗,提高指令执行效率.     

一种基于STL的高效最短路径算法

最短路径分析是网络拓扑中的一个重要的应用，它在地理信息系统、计算机网络路由等方面发挥着至关重要的作用。解决最短路径问题的经典方法是Dijkstra算法，时间复杂度为O（n2），在大数据量下效率低下而且使用邻接矩阵存储图形数据在一定程度上造成了空间浪费。该文在分析了Dijkstra算法的基础上提出来一种改进方法，该法使用STL容器来代替邻接矩阵来存储图形数据提高了查询效率，并且利用双队列来存储节点降低了内循环次数，减少了很多不必要的计算，从而降低了算法时间复杂度。STL容器的应用使得最短路径算法得到了扩展，在求解最短路径的同时还支持添加障碍点，增加开关节点等应用。     

改进线性同余法随机数发生器

在粒子输运Monte Carlo程序中广泛采用线性同余法随机数发生器。为了改善该发生器产生的随机数序列的统计品质,该文基于洗牌法思想设计了一种新的随机数发生器。在新算法中,以原线性同余法随机数发生器的中间整型变量为基础,通过位操作来构造实现洗牌效果所需的随机整型变量。由于位操作的计算量较少,使得新算法在计算量上不会有明显的增加。而统计检验的结果表明,该方法对随机数序列统计品质的改善是显著的。同时,该文还阐述了新算法在并行环境中的应用。     

改进线性同余法随机数发生器

在粒子输运Monte Carlo程序中广泛采用线性同余法随机数发生器。为了改善该发生器产生的随机数序列的统计品质,该文基于洗牌法思想设计了一种新的随机数发生器。在新算法中,以原线性同余法随机数发生器的中间整型变量为基础,通过位操作来构造实现洗牌效果所需的随机整型变量。由于位操作的计算量较少,使得新算法在计算量上不会有明显的增加。而统计检验的结果表明,该方法对随机数序列统计品质的改善是显著的。同时,该文还阐述了新算法在并行环境中的应用。     

基数排序及其基于位操作的优化

采用“大O表示法“客观地分析了基数排序算法的时间复杂度,给出了基数排序算法的实现和正确性的证明,并与比较排序算法作了横向的运行时间的对比.对基数排序效率不佳的现状,提出了用位操作方法来优化基数排序,并通过实验证实:优化后的基数排序算法明显提高了排序的运行速度,具有一定的实用价值,使基数排序在一定程度上可与目前最快的快速排序相比拟.     

大型结构动力特性的Lanczos算法程序设计

本文针对大型结构动力分析中结构总体刚度矩阵的对称性和稀疏性，使用稀疏矩阵数据管理方法实现并优化了Lanczos算法，显著地降低了Lanczos算法的时间和空间复杂度，并将该算法应用到大型结构动力学特性计算问题中经算例测试表明了该算法实施的正确性、可靠性和实用性．     

融合全局与局部哈希特征的目标实时跟踪

为了缓解光照变化、部分遮挡和背景干扰等场景对于目标跟踪算法的影响并实现实时跟踪,提出了基于全局和局部哈希特征的建模方法.这种建模方法能够有效地提取目标全局和局部特征并进行融合,从而获得更加鲁棒的目标表达.为了提升算法的运行效率,采用倒金字塔候选框搜索策略,以去除大量的冗余候选框;另外,使用汉明距离来度量候选框与目标框之间的相似性,并结合哈希特征和汉明距离的特点,将位操作嵌入到了哈希特征的提取与存储及汉明距离计算的过程中.最后,通过在一些复杂场景中与多个经典跟踪算法进行对比实验,验证了本文算法在稳定性、鲁棒性和时效性等方面的优势.     

线性不等式约束优化问题的仿射内点信赖域子空间算法

使用仿射变换内点回代技术的信赖域子空间算法解线性不等式约束的非线性优化问题．通过构造一个二维子空间，在子空间中求解信赖域的子问题得到迭代方向，结合线搜索内点回代技术获得可接受的步长因子，产生保证目标函数值单调下降的严格内点可行迭代序列．子空间技术的应用使得该方法适用于求解大规模问题．在合理的假设条件下，给出了信赖域子空间算法的良好性质，从而保证了算法不仅具有整体收敛性，而且保持超线性收敛速率，数值计算结果表明了算法的有效性。     

实现多字节数基本运算功能的算法研究

介绍了单片机系统中实现多字节数基本运算功能的新方法，单片机中软件运行规模受到存储空间的制约，该算法利用较少的数据存储空间，采用移位、位操作等基本指令，结合数据在存储器中的组织结构，分析各种多字节数基本运算功能的实现方法及过程，指出了实现各种多字节数运算功能需用到的存储空间，给出了部分算法程序。