/ / Algoritms: jēdziens, īpašības, struktūra un veidi

Algoritms: jēdziens, īpašības, struktūra un veidi

Praktiski viss mūsu pasaulē ir pakļauts kādamlikumi un noteikumi. Mūsdienu zinātne nestāv, tā, ka masu cilvēci zināms formulām un algoritmiem, pēc kura ir iespējams aprēķināt, un atjaunot dažādas aktivitātes un struktūrām, kas izveidotas pēc būtības, un iedzīvināt ideju par mākslīgo.

Šajā rakstā mēs apspriedīsim algoritma pamatjēdzienus.

Algoritmu parādīšanās vēsture

Šis algoritms ir koncepcija, kas parādījās XII gadsimtā. Pati vārds "algoritms" nāk no latīņu interpretācijas nosaukumu slavenā matemātiķis no Tuvajiem Austrumiem, Mohammed al-Khorezmi, kas rakstīja grāmatu "Par Indijas kontu." Šajā grāmatā aprakstīts, kā pareizi rakstīt dabiskos skaitļus, izmantojot arābu ciparus, un apraksta kolonnu darbību algoritmu šādiem skaitļiem.

XII gadsimtā grāmata "Par Indijas kontu" tika tulkota latīņu valodā, pēc tam šī definīcija parādījās.

Algoritma mijiedarbība ar cilvēku un mašīnu

Lai radītu algoritmu, ir nepieciešama radoša pieeja,tāpēc jauns secīgu darbību saraksts var radīt tikai dzīvo būtni. Bet, lai izpildītu esošos norādījumus, nav nepieciešams iztēle, pat ar bezjēdzīgu tehnoloģiju tā varēs tikt galā.

Lielisks konkrēta instrukcijas izpildījuma piemērs ir tukša mikroviļņu krāsns, kas turpina strādāt, neskatoties uz pārtikas trūkumu tajā.

Priekšmets vai objekts, kuram nav jābūtlai ieplūstu algoritma būtībā, sauc par formālu izpildītāju. Persona arī var kļūt par formālu izpildītāju, bet neveiksmīgu darbību gadījumā domājošs izpildītājs var visu darīt savā veidā. Tāpēc galvenie izpildītāji ir datori, mikroviļņu krāsnis, telefoni un cita iekārta. Algoritma jēdziens datorzinātnē ir vissvarīgākā. Katrs algoritms tiek sastādīts, aprēķinot konkrētu priekšmetu, ņemot vērā pieļaujamās darbības. Tie objekti, uz kuriem subjekts var piemērot instrukcijas, ir izpildītāja vide.

Praktiski viss mūsu pasaulē ir pakļauts kādamlikumi un noteikumi. Mūsdienu zinātne nestāv, tā, ka masu cilvēci zināms formulām un algoritmiem, pēc kura ir iespējams aprēķināt, un atjaunot darbību kopumu un darbi dabas un realizēt idejas izgudroja cilvēks. Šajā rakstā mēs apspriedīsim algoritma pamatjēdzienus.

Kas ir algoritms?

Lielākā daļa no darbībām, kuras mēs veicamviņu dzīves laikā ir jāievēro vairāki noteikumi. Par to, kā cilvēks ir tiesības ideja par to, kā un kādā secībā tas būtu atkarīgs no kvalitātes un rezultātā tās uzdevumus. Kopš bērnības, vecāki cenšas strādāt, tās Čada algoritma pamata darbības, piemēram: mosties, aizpildiet gulta, mazgāt un tīrīt zobus, vingrot, brokastis un tā tālāk, kuru sarakstu cilvēks veic visu savu dzīvi no rīta, var arī uzskatīt par sava veida algoritmu ...

Algoritms ir jēdziens, kas norāda instrukciju kopumu, kas personai jāveic, lai atrisinātu konkrētu problēmu.

algoritma koncepcija

Parasti algoritmam ir daudz definīciju, vairāki zinātnieki to raksturo dažādos veidos.

Ja algoritms, ko persona izmanto katru dienu,katrs ir savs un var mainīties atkarībā no vecuma un situācijām, kad izpildītājs parādās, tad darbību kopums, kas jāveic, lai atrisinātu matemātisku problēmu vai izmantotu tehnoloģijas, ir viens visiem un vienmēr paliek nemainīgs.

Pastāv atšķirīga algoritma koncepcija, algoritmu veidi arī atšķiras, piemēram, personai, kas cenšas sasniegt mērķi, un tehnoloģijai.

Mūsu laikmetā informācijas tehnoloģiju cilvēkikatru dienu izpildot instrukciju kopumu, ko pirms tam izveidojuši citi cilvēki, jo šī metode prasa, ja tiek izmantots precīzs vairāku darbību izpildījums. Tāpēc skolotāju galvenais uzdevums skolās ir iemācīt bērniem lietot algoritmus, ātri saprast un mainīt esošos noteikumus atbilstoši pašreizējai situācijai. Algoritma struktūra ir viens no tiem jēdzieniem, kuri tiek apgūti matemātikas un informātikas stundās katrā skolā.

 programmas algoritms

Algoritma galvenās īpašības

1. Diskrecionārā vara (atsevišķu darbību secība) - jebkurš algoritms jāuzrāda vienkāršu darbību virknē, katrai no tām jāsākas pēc iepriekšējās darbības pabeigšanas.

2. Noteiktība - katram algoritma darbam jābūt tik vienkāršam un saprotamam, ka izpildītājam nav nekādu jautājumu un viņam nav rīcības brīvības.

3. Efektivitāte - algoritma aprakstam jābūt saprotamam un pilnīgam, lai pēc visu instrukciju aizpildīšanas uzdevums būtu loģisks.

4 Massivitāte - algoritms jāpiemēro visai problēmu klasei, ko var atrisināt tikai mainot algoritma ciparus. Lai gan ir viedoklis, ka pēdējais punkts attiecas nevis uz algoritmiem, bet gan uz visām matemātiskajām metodēm kopumā.

Bieži skolās bērni ir labāk saprotamiApraksts algoritmi skolotājs minēts kā piemērs gatavošanas pavārgrāmatu, ražošanas receptes vai ziepju veidošanas procesā, pamatojoties uz meistarklasi. Tomēr, ņemot vērā otrā īpašums algoritmu, kas nosaka, ka katrs punkts algoritma ir tik acīmredzams, ka to var veikt pilnīgi ikvienam un pat mašīnu, var secināt, ka jebkurš process, kas prasa izpausme vismaz dažas fancy algoritma nevar nosaukt. Gatavošanas un rokdarbi prasa zināmas iemaņas un labi attīstīts iztēli.

Ir dažādi algoritmu veidi, bet ir trīs pamata elementi.

Cikliskais algoritms

Šādā veidā dažus vienumus atkārto vairākas reizes. Darbību saraksts, kas jāatkārto, lai sasniegtu mērķi, tiek saukts par algoritma kopumu.

Cilpas ieregulēšana ir visu elementu izpilde, kas nonāk cilpa ķermenī.
Cilpas daļas, kuras atkārtoti tiek izpildītas noteiktu skaitu reižu, sauc par ciklu ar fiksētu atkārtojumu skaitu.

Tās cikla daļas, kuru atkārtošanās biežums ir atkarīgs no vairākiem apstākļiem, sauc par nenoteiktiem.

Vienkāršākais cikla veids ir fiksēts.

Ir divu veidu cikliskie algoritmi:

  • Cikls ar priekšnoteikumu. Šajā gadījumā cilpas ķermenis pārbauda tā stāvokli pirms tā izpildīšanas.

  • Cikls ar postcondition. Ciklā ar postcondition stāvokli pārbauda pēc izpildes cilpa.

algoritmu veidi

Lineārie algoritmu veidi

Šādu shēmu norādījumi reizi gadā tiek izpildītikārtība, kādā tie tiek uzrādīti. Piemēram, lineāru algoritmu var uzskatīt par gultas aizpildīšanas vai zobu tīrīšanas procesu. Arī šim tipam ir matemātiski piemēri, kur ir tikai pievienošanas un atņemšanas darbības.

algoritma struktūra

Sadalīšanās algoritms

Zarotā veidā ir vairākas darbības iespējas, kuras no tām tiks pielietotas atkarībā no stāvokļa.

Piemērs. Jautājums: "Vai ir lietus?" Atbildes ir "jā" vai "nē". Ja "jā" - atveriet lietussargu, ja "nē" - ievietojiet lietussargu mašīnā.

algoritmu modeļi

Papildu algoritms

Papildu algoritmu var izmantot citos algoritmos, norādot tikai tā nosaukumu.

Noteikti algoritmiem

Nosacījums ir starp vārdiem "ja" un "tad".

Piemēram: ja jūs zināt angļu valodu, tad noklikšķiniet uz tā. Šajā teikumā šis nosacījums ir daļa no frāzes "jūs zināt angļu valodu".

Dati - informācija, kas satur noteiktu semantisko slodzi, un tā tiek uzrādīta tā, ka tos var pārsūtīt un izmantot šim algoritmam.

Algoritmiskais process - problēmu risināšana, izmantojot algoritmu, izmantojot noteiktus datus.

Algoritma struktūra

Algoritmam var būt atšķirīga struktūra. Lai aprakstītu algoritmu, kura koncepcija ir atkarīga no tā struktūras, varat izmantot vairākas dažādas metodes, piemēram: verbāli, grafiski, izmantojot speciāli izstrādātu algoritmisko valodu.

Kuras no šīm metodēm tiks izmantotas atkarībā no vairākiem faktoriem: uzdevuma sarežģītība, tas, cik lielā mērā problēmas risināšanas process ir detalizēts, un tā tālāk.

Grafiskais algoritma konstrukcijas variants

Grafiskais algoritms ir jēdziens, kas paredz sadalīt darbības, kas jāveic, lai atrisinātu konkrētu problēmu, saskaņā ar noteiktiem ģeometriskiem skaitļiem.

Grafiskās shēmas netiek attēlotas kā briesmīgas. Lai ikviens to saprastu, visbiežāk tiek izmantotas blokshēmas un Netsi-Schneidermana struktūras.

Arī bloks diagrammas tiek parādītas saskaņā ar GOST-19701-90 un GOST-19.003-80.
Grafiskie skaitļi, ko izmanto algoritmā, ir sadalīti:

  • Pamata. Galvenie attēli tiek lietoti, lai norādītu, kādas darbības ir nepieciešamas datu apstrādei problēmas risināšanā.

  • Palīgdarbinieki. Papildu attēli ir nepieciešami, lai norādītu uz problēmu risinājuma atsevišķiem, nevis vissvarīgākajiem elementiem.

Grafiskajā algoritmā ģeometriskās formas, ko izmanto, lai apzīmētu datus, sauc par blokiem.

Visi bloki iet secībā "no augšas uz leju"un "no kreisās puses uz labo" ir pareizais plūsmas virziens. Ar pareizu secību līnijas, kas savieno blokus kopā, nerāda virzienu. Citos gadījumos līniju virzienu norāda bultiņas.

Pareizajā algoritmu shēmā nevajadzētu būt vairāk nekā vienam produkcijas no apstrādes blokiem un mazāk nekā diviem rezultātiem no blokiem, kas atbildīgi par loģiskajām darbībām, un nosacījumu izpildes pārbaudi.

Kā pareizi izveidot algoritmu?

Kā minēts iepriekš, algoritma struktūra jāveido saskaņā ar GOST, pretējā gadījumā tā nebūs saprotama un pieejama citiem.

Vispārējā reģistrēšanas metodika ietver šādus posteņus:

Nosaukums, ar kuru būs skaidrs, kādu uzdevumu var atrisināt ar šīs shēmas palīdzību.

Katram algoritmam skaidri jānorāda sākums un beigas.

Algoritmiem skaidri un skaidri jāapraksta visi dati, gan ievades, gan izvades dati.

 algoritmu aprēķins

Sastādot algoritmu, ir vērts atzīmēt darbības, kas ļaus jums veikt darbības, kas nepieciešamas, lai risinātu problēmu, salīdzinot ar atlasītajiem datiem. Aptuvena algoritma forma:

  • Shēmas nosaukums.
  • Dati
  • Sākums
  • Komandas.
  • Beigas.

Pareiza shēmas konstrukcija ievērojami atvieglos algoritmu aprēķināšanu.

Ģeometriskie skaitļi, kas atbild par dažādām algoritma darbībām

Horizontāli izvietots ovāls ir sākums un beigas (pabeigšanas zīme).

Horizontāli izvietots taisnstūris - aprēķini vai citas darbības (procesa zīme).

Horizontāli izvietots paralelograms - ievade vai izvade (datu zīme).

Horizontāli izvietots dimants ir stāvokļa pārbaude (izšķirtspējas zīme).

Pagarināts, horizontāli sakārtots sešstūris ir modifikācija (sagatavošanās pazīme).

Algoritmu modeļi ir parādīti attēlā.

Formāli formulēts algoritma konstrukcijas variants.

Formāli vārdu algoritmi ir rakstītipatvaļīga forma, apgabala profesionālajā valodā, uz kuru attiecas problēma. Darbību apraksts šādā veidā tiek veikts ar vārdu un formulu palīdzību.

algoritmu algoritmu tipu algoritmu jēdziens

Informātikas algoritma jēdziens

Datora jomā viss ir veidots pēc algoritmiem. Bez skaidriem norādījumiem, kas ieviesti kā īpašs kods, neviena tehnika vai programma nedarbosies. Datorzinātņu stundās studenti cenšas sniegt algoritmu pamatjēdzienus, iemācīt viņiem tos izmantot un veidot paši.

Informātikas algoritmu izveide un izmantošana ir radošāks process nekā, piemēram, instrukciju izpilde, lai risinātu problēmu matemātikā.

Ir arī īpaša programma"Algoritms", kas palīdz cilvēkiem neziņā jomā plānošanu un izveidot savu programmu. Šis resurss var kļūt neaizstājams līdzeklis tiem, kas veic savus pirmos soļus datorzinātnē un vēlaties izveidot savu spēles vai kādu citu programmu.

No otras puses, jebkura programma ir algoritms. Bet, ja algoritms veic tikai darbības, kas jāveic, ievietojot tās datus, programma jau uzņem gatavos datus. Vēl viena atšķirība ir tā, ka programma var būt patentēta un privāta īpašība, bet nav algoritma. Algoritms ir plašāks jēdziens nekā programma.

Secinājums

Šajā rakstā mēs apsprieda koncepciju algoritmu un tās veidi, iemācīties rakstīt grafiskos shēmas.

Lasīt vairāk: