Algoritmus: koncept, vlastnosti, struktura a typy

Prakticky všechno v našem světě podléhá některým zákonům a pravidlům. Moderní věda nestojí na místě, takže hmotnost lidskosti známý vzorců a algoritmů, po kterou je možné vypočítat a obnovit celou řadu aktivit a struktur vytvořených přírodou, a přivést k životu myšlenku člověkem.

V tomto článku budeme diskutovat o základních pojmech algoritmu.

Historie vzhledu algoritmů

Algoritmus - koncept představen v XII století. Slovo „algoritmus“ je odvozen z latinského názvu interpretace slavného matematika pro Blízký východ Mohammed Al Khwarizmi, který napsal knihu „Na indické účtu“. Tato kniha popisuje, jak správně zaznamenávat přirozená čísla, pomocí Arabské číslice, a je uveden popis algoritmu akcí sloupcem přes tato čísla.

Ve 12. století byla kniha "Na indickém účtu" přeložena do latiny, pak se tato definice objevila.

Interakce algoritmu s člověkem a strojem

Vytvoření algoritmu vyžaduje kreativní přístup, takže nový seznam postupných akcí může pouze vytvořit živé bytosti. Ale k provedení stávajících instrukcí není třeba mít představivost, dokonce i bezduchá technologie se s tím vyrovná.

Vynikajícím příkladem přesného provedení dané instrukce je prázdná mikrovlnná trouba, která nadále funguje i přes nedostatek jídla uvnitř.

Subjekt nebo objekt, který se nepotřebuje proniknout do podstaty algoritmu, se nazývá formální umělec. Osoba může také stát formální umělec, ale v případě nesplnění ziskovosti jako umělec akce smýšlející může dělat vše na vlastní pěst. Hlavní umělci jsou tedy počítače, mikrovlnné trouby, telefony a další zařízení. Koncept algoritmu v informatice je nejdůležitější. Každý algoritmus je sestaven s výpočtem konkrétního subjektu, přičemž se berou v úvahu přípustné akce. Objekty, jimž může subjekt uplatnit pokyny, jsou prostředí ověřovatele.

Prakticky všechno v našem světě podléhá některým zákonům a pravidlům. Moderní věda nestojí na místě, takže hmotnost lidskosti známý vzorců a algoritmů, po kterou je možné vypočítat a znovu vytvořit soubor činností a výtvorů přírody a realizovat nápady vynalezl člověk. V tomto článku budeme diskutovat o základních pojmech algoritmu.

Co je to algoritmus?

Většina akcí, které děláme během našeho života, vyžaduje dodržování řady pravidel. Pokud jde o to, do jaké míry má osoba pravou představu o tom, co a jakým způsobem musí udělat, závisí kvalita a výsledek úkolů, které mu byly přiděleny. Od dětství, rodiče se snaží pracovat ve svém Chad algoritmu základních akcí, jako například: Probuď se, naplňte postele, umýt a vyčistit zuby, dělat cvičení, snídani a tak dále, jejichž seznam člověk dělá celý svůj život v dopoledních hodinách může být také považována za druh algoritmu ...

Algoritmus - tento koncept, Jedná se o sbírku pokynů, které musí provádět osoba za účelem vyřešení konkrétního problému.

Obecně platí, že algoritmus má mnoho definic, několik vědců to charakterizuje různými způsoby.

V případě, že algoritmus každodenně používané člověkem, každý má svou vlastní, a může lišit v závislosti na věku a situace, ve kterých je umělec, pak soubor akcí, které mají být provedeny při řešení matematický problém, nebo pro využití technologie, jeden pro všechny a vždy zůstává stejná.

Existuje jiný koncept algoritmus, typy algoritmů také se liší - například pro osobu, která sleduje cíl, a pro technologii.

V našem věku informačních technologií lidé denně provádějí řadu instrukcí vytvořených jinými lidmi, protože tato technika vyžaduje použití přesného provádění řady akcí. Hlavním úkolem učitelů ve školách je tedy učit děti, jak používat algoritmy, rychle pochopit a upravit stávající pravidla v souladu se současnou situací. Struktura algoritmu je jedním z těch pojmů, které jsou studovány v lekci matematiky a informatiky v každé škole.

Hlavní vlastnosti algoritmu

1. Rozlišení (posloupnost jednotlivých akcí) - jakýkoliv algoritmus musí být znázorněna jako řada jednoduchých kroků, z nichž každý musí být zahájena po předchozím.

2. Definice - každá akce algoritmu by měl být co nejjednodušší a srozumitelné interpret žádné otázky a neměl svobodu jednání.

3. Účinnost - popis algoritmu by měl být srozumitelný a úplný, takže po dokončení všech pokynů dosáhl úkol logického konce.

4. Masivnost - algoritmus by měl být použitelný pro celou třídu problémů, které lze řešit pouze změnou číslic v algoritmu. Ačkoli existuje názor, že poslední bod se nevztahuje na algoritmy, ale na všechny matematické metody obecně.

Často ve školách s cílem poskytnout dětem jasný popis algoritmů, učitelé uvést příklad vaření kuchařka, takže léky na předpis, nebo výroba mýdla proces je založen na hlavní třídě. Nicméně, vzhledem k tomu, druhá vlastnost algoritmu, který říká, že každý bod algoritmu musí být tak zřejmé, že je možné provést absolutně nikoho, a dokonce i stroj, lze dojít k závěru, že jakýkoli proces, který vyžaduje projev alespoň nějakého vymyšleného algoritmu nelze pojmenovat. A vaření a vyšívání vyžadují určité dovednosti a dobře vyvinutou představivost.

Existují různé typy algoritmů, existují však tři základní.

Cyklický algoritmus

V tomto typu se některé položky opakují několikrát. Seznam akcí, které je třeba opakovat pro dosažení cíle, se nazývá tělo algoritmu.

Iterace smyčky je provedení všech položek, které vstupují do těla smyčky.
Část cyklu, který neustále provádí vícekrát, nazývá cyklus s pevným počtem iterací.

Ty části cyklu, jejichž frekvence opakování závisí na řadě podmínek, se nazývají neurčitá.

Nejjednodušší druh cyklu je pevný.

Existují dva typy cyklických algoritmů:

• Cyklus s předpokladem. V tomto případě tělo smyčky zkontroluje jeho stav ještě před jeho spuštěním.

• Cyklus s post-podmínkou. Ve smyčce s post-podmínkou je podmínka kontrolována po provedení smyčky.

Lineární typy algoritmů

Pokyny takových schémat jsou prováděny jednou v pořadí, ve kterém jsou prezentovány. Například, lineární algoritmus může být považován za proces doplňování lůžka nebo čištění zubů. Také tento typ jsou matematické příklady, kde existují pouze akce sčítání a odčítání.

Rozvětvovací algoritmus

V rozvětveném typu existuje několik možností pro akce, které z nich budou použity, závisí na podmínce.

Příklad. Otázka: "Prší?" Odpovědi jsou "Ano" nebo "Ne". Pokud "ano" - otevřete deštník, pokud "ne" - vložte deštník do tašky.

Pomocný algoritmus

Pomocný algoritmus může být použit v jiných algoritmech, přičemž je uveden pouze jeho název.

Termíny nalezené v algoritmech

Stav je mezi slovy "if" a "then".

Například: pokud znáte angličtinu, klikněte na jednu. V této větě je podmínka součástí fráze "znáte angličtinu".

Data - informace, které nesou nějaký význam a prezentovány takovým způsobem, aby mohly být převedeny a použity pro tento algoritmus.

Algoritmický proces - řešení problému pomocí algoritmu pomocí určitých dat.

Struktura algoritmu

Tento algoritmus může mít jinou strukturu. Abyste popsali algoritmus, jehož koncept závisí na jeho struktuře, můžete použít řadu různých metod, například verbální, grafické, pomocí speciálně vyvinutého algoritmického jazyka.

Způsobu, který bude použit, závisí na několika faktorech: na složitost problému, jak se podrobně proces řešení problému, a tak dále ..

Grafická varianta konstrukce algoritmu

Grafický algoritmus - koncept míněno rozšíření činností, které mají být provedeny pro určitý úkol, pro některé geometrické tvary.

Grafické schémata nejsou vykreslena jako hrozná. Aby je člověk mohl rozumět, nejčastěji se používají blokové diagramy a strukturogramy společnosti Netsi-Schneiderman.

Blokové diagramy se také zobrazují v souladu s normami GOST-19701-90 a GOST-19.003-80.
Grafické údaje použité v algoritmu jsou rozděleny do:

• Základní. Hlavní obrazy slouží k označení operací nezbytných pro zpracování dat při řešení problému.

• Pomocné. Pomocné obrázky jsou nutné k označení jednotlivých, ne nejdůležitějších prvků řešení problému.

V grafickém algoritmu geometrické tvary, Údaje používané k odkazování na data se nazývají bloky.

Všechny bloky jsou v pořadí "shora dolů" a "zleva doprava" - to je správný směr toku. Při správném posloupnosti řádky, které spojují bloky dohromady, neukazují směr. V ostatních případech je směr čáry označen šipkami.

Správná schéma algoritmu by neměla mít více než jeden výstup z bloků zpracování a méně než dva výstupy z bloků odpovědných za logické operace a ověření plnění podmínek.

Jak správně sestavit algoritmus?

Struktura algoritmu, jak je uvedeno výše, by měla být postavena podle GOST, jinak nebude srozumitelná a přístupná ostatním.

Obecná metodika nahrávání zahrnuje následující položky:

Název, kterým bude jasné, jaký úkol lze vyřešit pomocí tohoto schématu.

Každý algoritmus by měl jasně označovat začátek a konec.

Algoritmy by měly jasně a jasně popsat všechny údaje, a to jak vstupy, tak výstupy.

Při sestavování algoritmu stojí za zmínku akce, které vám umožní provádět akce potřebné k vyřešení problému nad vybranými daty. Přibližná forma algoritmu:

• Název schématu.
• Data.
• Začátek.
• Příkazy.
• Konec.

Správná konstrukce schématu výrazně usnadní výpočet algoritmů.

Geometrické číslice odpovědné za různé akce v algoritmu

Horizontálně umístěný ovál je začátek a konec (znak dokončení).

Horizontálně umístěný obdélník - výpočet nebo jiné akce (procesní značka).

Horizontálně umístěný rovnoběžník - vstup nebo výstup (datový znak).

Vodorovně umístěný diamant je test stavu (znak rozlišení).

Podlouhlý, vodorovně uspořádaný šestiúhelník je modifikací (znak přípravy).

Modely algoritmů jsou uvedeny na obrázku níže.

Formálně formulovaná varianta konstrukce algoritmu.

Formálně-slovní algoritmy jsou psány libovolnou formou v odborném jazyce oblasti, do které problém patří. Popis akcí tímto způsobem se provádí pomocí slov a vzorců.

Pojem algoritmus v informatice

V poli počítače je vše postaveno na algoritmech. Bez jasných pokynů zavedených ve formě zvláštního kódu nebude fungovat žádná technika ani program. Na hodinách informatiky se studenti snaží poskytnout základní pojmy algoritmů, naučit je používat a vytvářet je sami.

Tvorba a použití algoritmů v informatice je kreativnějším procesem, než je například plnění instrukcí k řešení problému matematiky.

Existuje také speciální program nazvaný "Algoritmus", který pomáhá lidem, kteří nejsou v programování znalí, vytvořit si vlastní programy. Takový zdroj se může stát nepostradatelným asistentem pro ty, kteří dělají první kroky v oblasti počítačové vědy a chtějí vytvořit vlastní hry nebo jiné programy.

Na druhou stranu, každý program je algoritmus. Ale pokud algoritmus nese pouze akce, které mají být provedeny vložením dat, program již nese hotová data. Dalším rozdílem je, že program může být patentován a soukromý majetek, ale neexistuje žádný algoritmus. Algoritmus je koncept rozsáhlejší než program.

Závěr

V tomto článku jsme rozložili koncept algoritmu a jeho typy, naučil se správně psát grafické schémata.