计算数学因为利用计算机解答计算问题而著名,即用机器的有限解答数学的无限、机器的离散解答数学的连续。这里面用到的核心方法就是近似,而近似就必然会产生误差,所以误差分析几乎成为计算数学首先关心的问题,几乎每一本数值分析的数首先讲的就是误差分析。
计算是为了得到正确的结果,而机器计算是为了减轻人类的痛苦,节省时间、降低成本,让人在繁琐的计算中解脱出来,然后去从事更具有创造力的工作。所以,计算数学关心的核心问题是寻找误差可控的算法,使得计算在时间和空间上消耗的代价都更能让人满意。想比之下,时间比空间更加可贵,所以,算法的重点是降低在时间上的代价。
所以,每一本计算数学的书中提到的算法(二分、迭代等),核心问题都是在降低时间的复杂度。和我们学习的数据结构与算法课程不同的是,后者更倾向于同时关注时间和空间的代价,尤其是要构造合理的数据结构以便使得空间损耗更加的合理,然后再构造合适的算法以降低时间的代价,有时算法也能同时降低空间的损耗。
对于科学工作者,时间是无价的,科学计算要准且快;而对于程序员来说,他们更关心机器本身,所以程序员要求准、快、省。