Algoritem: koncept, lastnosti, struktura in vrste

Skoraj vse v našem svetu je predmet nekaterih zakonov in pravil. Sodobna znanost ne miruje, tako da se masa človeštvu znana formul in algoritmov, po katerih je mogoče izračunati in ponovno različne dejavnosti in struktur, ki jih je ustvarila narava, in da bi v življenju idejo človeka-ki.

V tem članku bomo razpravljali o osnovnih pojmih algoritma.

Zgodovina videza algoritmov

Algoritem je koncept, ki se je pojavil v XII. Stoletju. Sama beseda "algoritem" izhaja iz latinske interpretacije imena znanih matematikov na Bližnjem vzhodu, Mohameda al-Khorezmija, ki je napisal knjigo "Na indijskem računu". Ta knjiga opisuje, kako pravilno zapisovati naravno število, uporabo Arabske številke, in podan je opis algoritma akcij s kolono nad temi številkami.

V 12. stoletju je bila knjiga "Na indijskem računu" prevedena v latinščino, potem se je pojavila ta opredelitev.

Interakcija algoritma s človekom in strojem

Ustvarjanje algoritma zahteva ustvarjalni pristop, zato lahko novi seznam zaporednih dejanj ustvari samo živo bitje. Ampak za izvedbo obstoječih navodil ni potrebe po domišljiji, tudi z brezdušno tehnologijo se bo spoprijela z njo.

Odličen primer točne izvedbe določenega navodila je prazna mikrovalovna pečica, ki še naprej deluje, kljub pomanjkanju hrane v njej.

Predmet ali predmet, ki ga ni treba raziskovati v bistvu algoritma, se imenuje uradni izvajalec. Oseba lahko postane tudi formalni izvajalec, vendar v primeru neprofitnih dejanj lahko izvajalec razmišljanja naredi vse na svoj način. Zato so glavni izvajalci računalniki, mikrovalovne pečice, telefoni in druga oprema. Koncept algoritma v računalništvu je najpomembnejši. Vsak algoritem je sestavljen z izračunom določenega predmeta, ob upoštevanju dovoljenih dejanj. Tisti predmeti, na katere lahko oseba uporabi navodila, so okolje izvajalca.

Skoraj vse v našem svetu je predmet nekaterih zakonov in pravil. Sodobna znanost ne miruje, tako da se masa človeštvu znana formul in algoritmov, po katerih je mogoče izračunati in ustvariti nabor ukrepov in stvaritev narave in realizacijo idej, ki jih človek izumil. V tem članku bomo razpravljali o osnovnih pojmih algoritma.

Kaj je algoritem?

Večina ukrepov, ki jih izvajajo v času svojega življenja, zahteva spoštovanje določenih pravil. O tem, kako ima človek pravico idejo o tem, kaj, kako in v kakšnem vrstnem redu bi bilo, da je odvisna od kakovosti in zaradi njegovih nalog. Od otroštva, starši se trudijo, da delo v svojem Chad algoritma osnovnih dejanj, kot so: wake up, izpolnite posteljo, pranje in umila zobe, naredite vaje, zajtrk in tako naprej, seznam katerih človek opravlja vse svoje življenje v dopoldanskem času, se lahko šteje tudi neke vrste algoritem ...

Algoritem - ta koncept, To je zbirka navodil, ki jih mora oseba opraviti, da bi rešila določen problem.

Na splošno ima algoritem veliko definicij, več znanstvenikov ga označuje na različne načine.

Če algoritem, ki ga človek uporablja vsak dan, vsak ima svojo lastno, in se lahko spreminja glede na starost in okoliščine, v katerih je izvajalec, nato pa niz ukrepov, ki jih je treba opraviti, da rešiti matematični problem, ali za uporabo tehnologije, eden za vse in vedno ostaja enaka.

Obstaja drugačen koncept algoritem, vrste algoritmov preveč, se razlikujejo - na primer za osebo, ki si prizadeva za cilj in za tehnologijo.

V naši dobi informacijske tehnologije ljudje vsak dan izvajajo niz navodil, ki jih ustvarjajo drugi, ker tehnika zahteva natančno izvedbo številnih dejanj. Zato je glavna naloga učiteljev v šolah učiti otroke, kako uporabljati algoritme, hitro razumeti in spremeniti obstoječa pravila v skladu s trenutnimi razmerami. Struktura algoritma je eden od tistih konceptov, ki jih proučujemo v lekciji matematike in računalništva v vsaki šoli.

Glavne lastnosti algoritma

1. Diskretnost (zaporedje posameznih dejanj) - vsak algoritem mora biti predstavljen v obliki vrste preprostih dejanj, od katerih se mora vsaka začeti po zaključku prejšnjega.

2. Zagotovo - vsako dejanje algoritma mora biti tako preprosto in razumljivo, da izvajalec nima vprašanj in ne more delovati.

3. Učinkovitost - opis algoritma mora biti razumljiv in popoln, tako da je po izpolnitvi vseh navodil naloga dosegla logičen konec.

4. Masivnost - algoritem bi moral veljati za celo vrsto težav, ki jih je mogoče rešiti samo s spreminjanjem števila v algoritmu. Čeprav obstaja mnenje, da se zadnja točka ne nanaša na algoritme, temveč na vse matematične metode na splošno.

Pogosto v šolah, da dajejo otrokom jasen opis algoritmov, učitelji navajajo primer kuhanje kuharsko knjigo, ki zdravila na recept ali postopek odločanja milo temelji na mojstrskem tečaju. Vendar pa je glede na drugo lastnost algoritma, ki določa, da mora biti vsaka točka algoritma tako očitna, da lahko opravlja absolutno vsakogar in celo stroj, je mogoče sklepati, da vsak proces, ki zahteva manifestacijo vsaj nekaj fancy algoritma ni mogoče poimenovati. Kuhanje in igla zahtevajo določene veščine in dobro razvito domišljijo.

Obstajajo različne vrste algoritmov, vendar obstajajo tri osnovne.

Ciklični algoritem

V tej vrsti se nekateri elementi ponavljajo večkrat. Seznam ukrepov, ki jih je treba ponoviti, da bi dosegli cilj, se imenuje telo algoritma.

Ponovitev zanke je izvedba vseh elementov, ki vstopajo v telo zanke.
Deli zanke, ki se večkrat zaporedno izvajajo, imenujemo cikel s fiksnim številom iteracij.

Tisti deli cikla, katerih ponovitev je odvisna od številnih pogojev, imenujemo nedoločen.

Najenostavnejša vrsta cikla je določena.

Obstajata dve vrsti cikličnih algoritmov:

• Cikel s predpogoj. V tem primeru telo zanke preveri stanje, preden se izvrši.

• Cikel s postconditionom. V zanki s postconditionom se stanje po izvedbi zanke preveri.

Linearne vrste algoritmov

Navodila takih shem se izvedejo enkrat v zaporedju, v katerem so predstavljene. Na primer, linearni algoritem se lahko šteje za proces polnjenja postelje ali krtačenja zob. Tudi v to vrsto so matematični primeri, kjer obstajajo le ukrepi dodajanja in odštevanja.

Algoritem razvejanja

V razvejani vrsti je na voljo več možnosti za dejanja, katera od njih bo uporabljena, odvisno od pogoja.

Primer. Vprašanje: "Ali dežuje?" Odgovori so "Da" ali "Ne". Če "da" - odprite dežnik, če "ne" - postavite dežnik v torbo.

Pomožni algoritem

Pomožni algoritem se lahko uporablja v drugih algoritmih, pri čemer se navede le njegovo ime.

Izrazi najdeni v algoritmih

Pogoj je med besedami "če" in "potem".

Na primer: če poznate angleščino, nato kliknite eno. V tem stavku je pogoj del fraze "poznate angleščino".

Podatki - informacije, ki prenašajo določeno semantično obremenitev in so predstavljene tako, da jih je mogoče prenesti in uporabiti za ta algoritem.

Algoritemski proces - reševanje problema z uporabo algoritma z uporabo določenih podatkov.

Struktura algoritma

Algoritem ima lahko drugačno strukturo. Da bi opisali algoritem, katerega koncept je odvisen od njene strukture, lahko uporabite številne različne metode, na primer: verbalno, grafično, z uporabo posebej razvitega algoritemskega jezika.

Katera od naslednjih metod bo uporabljena, je odvisna od več dejavnikov: kompleksnosti naloge, stopnje, do katere je treba podrobno opredeliti postopek reševanja problema, in tako naprej.

Grafična različica konstrukcije algoritma

Grafični algoritem je koncept, ki pomeni razgradnjo dejanj, ki jih je treba izvesti za rešitev določenega problema, glede na določene geometrijske figure.

Grafične sheme niso prikazane kot grozne. Da bi jih vsakdo razumel, se najpogosteje uporabljajo blokovni diagrami in strukturni programi podjetja Netsi-Schneiderman.

Prav tako so prikazani blokovni diagrami v skladu z GOST-19701-90 in GOST-19.003-80.
Grafični podatki, uporabljeni v algoritmu, so razdeljeni na:

• Osnovno. Glavne slike se uporabljajo za označevanje postopkov, potrebnih za obdelavo podatkov pri reševanju problema.

• Pomožni. Pomožne slike so potrebne za označevanje posameznih, ne najpomembnejših, elementov rešitve problema.

V grafičnem algoritmu geometrijske oblike, Podatki, ki se uporabljajo za sklicevanje na podatke, imenujemo bloki.

Vsi bloki gredo v zaporedju »od zgoraj navzdol« in »od leve proti desni« - to je pravilna smer toka. S pravilnim zaporedjem linije, ki povezujejo bloke skupaj, ne kažejo smeri. V drugih primerih je smer vrstic označena s puščicami.

Pravilna algoritemska shema ne sme imeti več kot en izhod iz procesnih blokov in manj kot dva izhoda iz blokov, odgovornih za logične operacije in preverjanje izpolnjevanja pogojev.

Kako zgraditi algoritem pravilno?

Struktura algoritma, kot je omenjeno zgoraj, bi morala biti zgrajena po GOST, v nasprotnem primeru pa ne bo razumljiva in dostopna drugim.

Splošna metodologija za snemanje vključuje naslednje postavke:

Ime, s katerim bo jasno, kakšno nalogo je mogoče rešiti s pomočjo te sheme.

Vsak algoritem mora jasno navajati začetek in konec.

Algoritmi morajo jasno in jasno opisovati vse podatke, tako vhodne kot izhodne.

Pri sestavljanju algoritma je vredno omeniti dejanja, ki vam bodo omogočila izvajanje potrebnih ukrepov za rešitev problema nad izbranimi podatki. Približna oblika algoritma:

• Ime sheme.
• Podatki.
• Začetek.
• Ukazi.
• Konec.

Pravilna konstrukcija sheme bo v veliki meri olajšala izračun algoritmov.

Geometrijske številke, odgovorne za različne akcije v algoritmu

Vodoravno lociran oval je začetek in konec (znak zaključka).

Horizontalno lociran pravokotnik - izračun ali drugi ukrepi (procesni znak).

Horizontalno lociran paralelogram - vhod ali izhod (podatkovni znak).

Vodoravno postavljen diamant je preizkus stanja (znak ločljivosti).

Podolgovat, vodoravno razporejen šesterokotnik je modifikacija (znak priprave).

Modeli algoritmov so predstavljeni spodaj na sliki.

Formalno oblikovana različica konstrukcije algoritma.

Formalno besedni algoritmi so napisani v poljubni obliki, v strokovnem jeziku področja, na katerega pripada problem. Opis ukrepov na ta način se izvaja s pomočjo besed in formul.

Pojem algoritma v informatiki

Na računalniškem področju je vse zgrajeno na algoritmih. Brez jasnih navodil, uvedenih v obliki posebne kode, nobena tehnika ali program ne bo delovala. Na pouku računalništva študentje poskušajo dati osnovne koncepte algoritmov, jih naučiti, kako jih uporabljati in jih ustvariti sami.

Ustvarjanje in uporaba algoritmov v informatiki je bolj ustvarjalni proces, kot je na primer izpolnjevanje navodil za reševanje problema matematike.

Obstaja tudi poseben program, imenovan "Algoritem", ki ljudem, ki niso znani v programiranju, pomagajo ustvariti lastne programe. Takšen vir lahko postane nepogrešljiv asistent tistim, ki naredijo prve korake v računalništvu in želijo ustvariti svoje igre ali katerekoli druge programe.

Po drugi strani pa je vsak program algoritem. Ampak, če algoritem izvaja samo dejanja, ki jih je treba izvesti z vstavljanjem svojih podatkov, program že nosi končne podatke. Druga razlika je v tem, da je program mogoče patentirati in zasebno lastnino, vendar ni nobenega algoritma. Algoritem je koncept, ki je obsežnejši od programa.

Zaključek

V tem članku smo razstavili koncept algoritma in njegovih tipov, naučili se, kako pravilno pisati grafične sheme.