Algoritam: koncept, svojstva, struktura i vrste

Gotovo sve u našem svijetu podliježe nekim zakonima i pravilima. Moderna znanost ne stoji i dalje, tako da je masu ljudi poznata formula i algoritama, nakon čega je moguće izračunati i stvoriti razne aktivnosti i strukture koje su stvorili priroda i oživotvoriti ideju o umjetan.

U ovom ćemo članku opisati osnovne pojmove algoritma.

Povijest izgleda algoritama

Algoritam je koncept koji se pojavio u XII stoljeću. Veoma riječ "algoritam" dolazi od latinske interpretacije imena poznatog matematičara Bliskog istoka, Mohammeda al-Khorezmija, koji je napisao knjigu "Na indijskom računu". Ova knjiga opisuje kako ispravno snimiti prirodni brojevi, koristeći Arapskih znamenki, i opis algoritma akcija po stupcu iznad takvih brojeva.

U XII stoljeću, knjiga "Na indijskom računu" prevedena je na latinski, tada se pojavila ova definicija.

Interakcija algoritma s ljudima i strojem

Stvaranje algoritma zahtijeva kreativan pristup, tako da novi popis sekvencijalnih akcija može stvoriti samo živo biće. Ali za izvršenje postojećih uputa nema potrebe za maštom, pa čak i tehnologija bez duše će se nositi s njom.

Odličan primjer točnog izvršenja zadane upute je prazna mikrovalna pećnica koja nastavlja raditi, unatoč nedostatku hrane u njemu.

Subjekt ili objekt koji ne treba probiti u suštinu algoritma zove se formalni izvođač. Osoba također može postati formalni izvođač, ali u slučaju neprofitnih postupaka, razmišljanje izvođača može učiniti sve na svoj način. Stoga su glavni izvođači računala, mikrovalovi, telefoni i druga oprema. Koncept algoritma u računalnoj znanosti je od najveće važnosti. Svaki algoritam sastavlja se s izračunom određenog subjekta, uzimajući u obzir dopuštene radnje. Ti predmeti na koje subjekt može primijeniti upute su izvršiteljova okolina.

Gotovo sve u našem svijetu podliježe nekim zakonima i pravilima. Moderna znanost ne stoji i dalje, tako da je masu ljudi poznata formula i algoritama, nakon čega je moguće izračunati i stvoriti skup radnji i kreacije prirode i ostvariti ideje izmislio čovjek. U ovom ćemo članku opisati osnovne pojmove algoritma.

Što je algoritam?

Većina radnji koje radimo tijekom našeg životnog vijeka zahtijeva poštivanje brojnih pravila. Na koliko osoba ima pravu ideju o tome što, kako i kojim redoslijedom to bi trebalo učiniti ovisi o kvaliteti i rezultat njezinih zadaća. Od djetinjstva, roditelji pokušavaju raditi u svojoj Čad algoritma osnovne radnje, kao što su: probuditi, ispunite krevet, oprati i četkanje zubi, raditi vježbe, doručak i tako dalje, popis koji čovjek obavlja cijeli svoj život u jutarnjim satima također se može smatrati neka vrsta algoritma ...

Algoritam - ovaj koncept, Ovo je zbirka uputa koje mora izvesti osoba kako bi se riješio određeni problem.

Općenito, algoritam ima mnogo definicija, nekoliko je znanstvenika karakterizira na različite načine.

Ako algoritam koji ljudi koriste svaki dan, svatko ima svoju vlastitu, i mogu se razlikovati ovisno o dobi i prilikama u kojima je izvođač, a zatim niz akcija koje se izvode za rješavanje matematičkih problema ili za korištenje tehnologije, jedan za sve i uvijek ostaje ista.

Postoji drugačiji koncept algoritam, vrste algoritama također, variraju, na primjer, za osobu koja ostvaruje cilj i za tehnologiju.

U našem dobu informacijske tehnologije ljudi obavljaju skup uputa koje svakodnevno kreiraju drugi ljudi, jer tehnika zahtijeva točnu izvršenost brojnih akcija. Stoga je glavni zadatak nastavnika u školama da podučava djecu kako koristiti algoritme, brzo shvatiti i modificirati postojeća pravila u skladu s trenutnom situacijom. Struktura algoritma jedan je od onih koncepata koji se proučavaju u lekciji matematike i računalne znanosti u svakoj školi.

Glavna svojstva algoritma

1. Diskrecija (slijed pojedinačnih akcija) - svaki se algoritam treba prikazati u obliku niza jednostavnih akcija, od kojih svaki mora započeti nakon završetka prethodne.

2. Sigurnost - svaka akcija algoritma treba biti tako jednostavna i razumljiva da izvođač nema pitanja i ne ostaje slobodan djelovati.

3. Učinkovitost - opis algoritma trebao bi biti razumljiv i potpun, tako da je nakon dovršavanja svih uputa zadatak dosegao logičan kraj.

4. Masivnost - algoritam treba biti primjenjiv na cijeli niz problema, koji se mogu riješiti samo mijenjanjem znamenki u algoritmu. Iako postoji mišljenje da se posljednja točka ne odnosi na algoritme, već na sve matematičke metode općenito.

Često se u školama da djeci jasan opis algoritama, nastavnici navesti primjer kuhanje kuharica, što su lijekovi na recept ili postupak sapun odluka temelji na master klasi. Međutim, s obzirom na drugi svojstvo algoritma, u kojem se navodi da je svaka točka algoritma mora biti tako očito da se može obavljati apsolutno nikoga, pa čak i stroj, može se zaključiti da je bilo koji proces koji zahtijeva očitovanje barem neki fancy algoritma ne može se imenovati. A kuhanje i rukovanje zahtijevaju određene vještine i dobro razvijenu maštu.

Postoje različite vrste algoritama, ali postoje tri osnovna.

Ciklički algoritam

U toj se vrsti nekoliko stavki ponavlja nekoliko puta. Popis akcija koje treba ponoviti kako bi se postigao cilj naziva se tijelo algoritma.

Iteracija petlje je izvršenje svih stavki koje ulaze u tijelo petlje.
Dijelovi petlje koji se više puta izvode određeni broj puta zovu se ciklus s fiksnim brojem iteracija.

Ti dijelovi ciklusa čija učestalost ponavljanja ovisi o nizu uvjeta zovu se neodređeni.

Najjednostavnija vrsta ciklusa je fiksna.

Postoje dvije vrste cikličkih algoritama:

• Ciklus s preduvjetom. U tom slučaju, petlje tijelo provjerava stanje prije nego što je izvršeno.

• Ciklus s postconditionom. U petlji s postcondition, stanje se provjerava nakon izvršenja petlje.

Linearne vrste algoritama

Upute takvih shema izvršavaju se jednom u redoslijedu u kojem su prikazane. Na primjer, linearni algoritam može se smatrati procesom punjenja kreveta ili četkanja zubi. Takve vrste su matematički primjeri, gdje postoje samo akcije zbrajanja i oduzimanja.

Algoritam razgraničenja

U razgraničenom obliku, postoji nekoliko opcija za radnje, koja od njih će se primijeniti ovisi o stanju.

Primjer. Pitanje: "Je li kiša?" Odgovori su "Da" ili "Ne". Ako je "da" - otvorite kišobran, ako je "ne" - stavite kišobran u torbu.

Pomoćni algoritam

Pomoćni algoritam može se koristiti u drugim algoritmima, navodeći samo svoje ime.

Uvjeti koji se nalaze u algoritmima

stanje je između riječi "ako" i "tada".

Na primjer: ako znate engleski, a zatim kliknite jedan. U ovoj rečenici, stanje je dio fraze "znate engleski".

podaci - informacije koje nose određeno semantičko opterećenje i prikazuju se na takav način da se mogu prenijeti i koristiti za ovaj algoritam.

Algoritamski proces - rješavanje problema pomoću algoritma pomoću određenih podataka.

Struktura algoritma

Algoritam može imati drugačiju strukturu. Da bi se opisala algoritam čiji koncept ovisi o njegovoj strukturi, možete koristiti niz različitih metoda, na primjer: verbalno, grafički, koristeći posebno razvijenu algoritamski jezik.

Koja će od sljedećih metoda biti korištena ovisi o nekoliko čimbenika: složenosti zadatka, stupnju do kojeg treba riješiti proces rješavanja problema i tako dalje.

Grafička varijanta algoritamske građe

Grafički algoritam je koncept koji podrazumijeva razgradnju akcija koje je potrebno izvršiti kako bi se riješio određeni problem, u skladu s određenim geometrijskim likovima.

Grafičke sheme nisu prikazane kao užasne. Da bi ih bilo tko mogao razumjeti, najčešće se koriste blok dijagrami i Netsi-Schneidermanovi strukturni gramati.

Također, blok dijagrami prikazani su u skladu s GOST-19701-90 i GOST-19.003-80.
Grafičke figure koje se koriste u algoritmu dijele se na:

• Ključ. Glavne slike koriste se za označavanje operacija potrebnih za obradu podataka u rješavanju problema.

• Pomoćni. Pomoćne slike potrebne su za označavanje pojedinačnih, a ne najvažnijih elemenata rješavanja problema.

U grafičkom algoritmu geometrijski oblici, Podaci koji se koriste za upućivanje na podatke nazivaju se blokovi.

Svi blokovi idu u nizu "od vrha do dna" i "s lijeva na desno" - to je ispravan smjer protoka. Uz točan redoslijed, linije koje povezuju blokove zajedno ne pokazuju smjer. U drugim slučajevima, smjer linija označen je strelicama.

Točna algoritamska shema ne bi smjela imati više od jednog izlaza iz blokova za obradu i manje od dva izlaza iz blokova odgovornog za logičke operacije i provjeru ispunjavanja uvjeta.

Kako ispravno izgraditi algoritam?

Struktura algoritma, kao što je spomenuto, trebala bi biti izgrađena prema GOST-u, inače neće biti razumljiva i dostupna drugima.

Opća metoda za snimanje uključuje sljedeće stavke:

Ime kojim će biti jasno koji zadatak može biti riješen uz pomoć ove sheme.

Svaki algoritam treba jasno naznačiti početak i kraj.

Algoritmi trebaju jasno i jasno opisati sve podatke, kako ulazne tako i izlazne.

Prilikom sastavljanja algoritma valja istaknuti radnje koje će vam omogućiti da poduzmete radnje potrebne za rješavanje problema nad odabranim podacima. Približan oblik algoritma:

• Naziv skice.
• Podaci.
• Početak.
• Team.
• Kraj.

Točna konstrukcija sheme uvelike će olakšati izračun algoritama.

Geometrijske figure odgovorne za različite akcije u algoritmu

Horizontalno lociran oval je početak i kraj (znak završetka).

Horizontalno postavljeni pravokutni izračun ili druge radnje (procesni znak).

Horizontalno locirana paralelogram - ulaz ili izlaz (podatkovni znak).

Vodoravno postavljeni dijamant je test stanja (znak rezolucije).

Izduženi, vodoravno raspoređeni šesterokut je modifikacija (znak pripreme).

Modeli algoritama prikazani su na donjoj slici.

Oblikovana varijanta algoritamske konstrukcije.

Algoritmi formalno-riječi napisani su u proizvoljnom obliku, na profesionalnom jeziku područja na koje problem pripada. Opis postupaka na taj način provodi se uz pomoć riječi i formula.

Pojam algoritma u informatici

U polju računala sve se temelji na algoritmima. Bez jasnih uputa uvedenih u obliku posebnog koda, nikakva tehnika ili program neće raditi. Na nastavi računalnih znanosti učenici pokušavaju dati osnovne pojmove algoritama, poučavati ih kako ih koristiti i stvoriti ih sami.

Stvaranje i upotreba algoritama u informatici je kreativniji proces nego, primjerice, ispunjenje uputa za rješavanje problema u matematici.

Tu je i poseban program „Algoritam”, koja pomaže ljudima u neznanju u području programiranja i stvarati vlastite programe. Ovaj resurs može postati nezamjenjiv alat za one koji čine svoje prve korake u računalnoj znanosti i želite kreirati vlastite igre ili bilo koji drugi program.

S druge strane, svaki je program algoritam. No, ako je algoritam nosi samo radnje koje je potrebno za obavljanje, umetanje podataka, program ima već gotove podatke. Druga je razlika u tome što program može biti patentiran i privatno vlasništvo, ali nema algoritma. Algoritam je koncept opsežniji od programa.

zaključak

U ovom smo članku rastavili koncept algoritma i njegovih tipova, naučili kako pravilno pisati grafičke sheme.