Algoritem v informatiki in osnovah algoritma

Algoritem je predpis določenega akcijske sekvence izvajalcu, da bi dosegli želeni cilj v več korakih.

Kaj je algoritem v računalništvu? To je njen temeljni koncept. Ime izhaja iz pisanja imena latinskega matematika al-Khorezmija v latinščini. V eni od svojih knjig je dal besedilo pravil za pisanje številk Arabske številke in operacij na številke, ki jih opravi stolpec. Nato se je ta izraz začel obravnavati kot natančna naloga zaporedja dejanj, ki daje želeni rezultat na podlagi obdelave izvornih podatkov.

Algoritmi se običajno uporabljajo za ročno ali samodejno izvajanje. Razvijanje, od najenostavnejših do najbolj zapletenih, je ustvarjalni proces. To delo lahko opravijo le ljudje.

Pojasnili bomo razumevanje definicije "algoritma v računalništvu". Ni tako enostavno. V ta namen se oblikujejo splošne lastnosti algoritma. Računalništvo jim omogoča razlikovanje algoritmov od drugih navodil.

Ta niz navodil ima lastnosti:

• diskretnost;
• uspešnost;
• masovni značaj;
• gotovosti.

Razmislite o njih ločeno.

Diskretnost

Variabilnost sklopa navodil (njegova diskretnost) je sestavljena iz dejstva, da organizira rešitev problema v obliki zaporednih korakov. Vsak nov korak se izvede šele po zaključku prejšnjega koraka.

Zanesljivost

Njegova pravila morajo biti jasna in nedvoumna, ne smejo dopuščati samovoljne razlage. To omogoča, da algoritem v računalništvu deluje mehansko, ne da bi potrebovali dodatne podatke o rešitvi problema.

Učinkovitost (ud)

Nalogo je treba rešiti v omejenem številu faz.

Masovni značaj

Niz ukazov, ki rešujejo problem, se ustvari v neki splošni obliki. Ne bi smel biti zasnovan za eno nalogo, temveč za celoten razred problemov, ki se razlikujejo le v začetnih podatkih, ki ležijo v območju, ki se imenuje področje uporabe.

To so vse lastnosti algoritma. Računalništvo uči uporabo teh lastnosti v praksi.

Slabosti opredelitve

Nekaj ​​lastnosti pa je malo. Če le na podlagi navedenih lastnosti presodimo, kaj algoritem uporablja v računalništvu, bo njegovo razumevanje očitno nepopolno in ne dovolj natančno.

Po eni strani ta sklop navodil ni nujno, da rešuje kakršen koli problem. Po drugi strani pa lastnost »masovnega značaja« ni toliko algoritem kot vse matematične metode. Praktični problemi, rešeni z matematičnimi metodami, temeljijo na izbiri nekaterih pomembnih značilnosti, ki so značilne za določen sklop pojavov. Nato najpomembnejše značilnosti tvorijo osnovo matematičnega modela, zanemarljivo pa se zavrže.

Primeri gospodinjstev

Ko je tema o informatiki »algoritmi« sprejeta in pojasnjuje pomen tega koncepta, se kot primeri pogosto uporabljajo algoritmi v gospodinjstvu:

• vrele vode;
• odpiranje vrat apartmaja;
• prečkajo ulico.

Nekoliko bolj zapletena gospodinjska navodila so kuharski recepti ali postopek za izdelavo zdravil. Toda v polnem pomenu algoritmov jih ni mogoče poklicati. Konec koncev je potrebno znanje za ustvarjanje zdravil in kuhanje, algoritem pa zagotavlja nepremišljeno, postopno izvajanje določenih receptov.

Vrstni red aritmetičnih operacij ali konstrukcija geometrijskih oblik lahko pripišemo tudi tej kategoriji računalništva.

Sorte

Vrste algoritmov se razlikujejo od vrste aktivnosti, ciljev in načinov njihovega reševanja.

To so:

• Mehanski. Takšni nizi ukazov so vnaprej določeni (na primer delovanje motorja). Izvajajo se v enem zaporedju.

• Prilagodljivo (stohastično ali hevristično). Prvi opredeljujejo več načinov reševanja problema, drugi pa rešujejo probleme na podlagi analogij in asociacij.

• Linearna. Ukazi se v tem primeru izvajajo eden za drugim.

• Razvejanost. Pod pogoji, na podlagi katerih se izvede preverjanje enega od več možnih vej.

• Ciklični. Uporaba večkratnih ponovitev več operacij. Običajno se ti nizi ukazov uporabljajo pri iskanju možnosti.

Ena od vej, ki jo proučuje računalništvo, je algoritemska metoda, ki ustvarja algoritem. Ena od predhodnih stopenj algoritmičnih nalog je ustvarjanje strukturne predstavitve niza ukazov, ki se nato uporabi na vseh stopnjah nadaljnjega dela.

Blok diagram algoritma - snemanje njegovih korakov v obliki blokov, v kombinaciji s seboj s puščicami. En blok je niz navodil za eno stopnjo.

Takšna predstavitev je zelo priljubljena, saj je zelo jasna in zahvaljujoč temu je pisanje in razhroščevanje programov veliko lažje. Poleg tega je primeren za razlago, kako deluje že pripravljen algoritem.

Zahteve za algoritem

Oblikovana kot pravila.

Prvo pravilo je, da deluje na objektih, imenovanih podatki. Začne se z obdelavo vhodnih podatkov, rezultat pa je rezultat izhodnih podatkov.

Drugi - za zmogljivost potrebuje pomnilnik, kjer se podatki nahajajo. Pomnilnik je sestavljen iz imenovanih celic, imenovanih spremenljivke.

Tretji je diskretnost. Sestavljajo ga ekipe, katerih število je seveda.

Četrti je determinizem. Na vsaki stopnji je znano, kateri korak bo sledil.

Peta je uspešnost. Izpolniti ga je treba za omejeno število korakov in označiti, kaj bi moralo biti rezultat njegovega dela.