Definice, vlastnosti a typy algoritmů

Ve světě informačních technologií koncept algoritmu zaujímá centrální místo. Samotný termín pocházel ze jména Al-Khorezmiho, uzbeckého středověkého matematika, který v 9. století dokázal jasně popsat pravidla pro provádění jednoduchých aritmetických operací - tedy složil první algoritmy.

Algoritmus - definice

V moderní počítačové vědě a matematice má tento pojem takové definice:

- řada akcí, v nichž jsou striktně definována prováděcí pravidla;

- předpis, který určuje pořadí a obsah operací, které provádějí původní výsledky s požadovaným výsledkem;

- přesný popis jakéhokoli výpočetního procesu nebo jakékoliv jiné sekvence akcí;

- nejvíce úplné a přesné pořadí pořadí dokončení konečného počtu akcí, které jsou nezbytné pro příznivé řešení jakéhokoliv problému podobného typu.

Tento algoritmus může provádět osoba nebo automatické zařízení - tzv. Formální umělec. Úkolem každého umělce je nejpřesnější implementace stávajícího algoritmu. Formální umělec není povinen se ponořit do podstaty procesu, často proto, že ho nedokáže pochopit. Jako příklad formálního umělce můžete přinést pračku, která bude provádět určitý prací program i v nepřítomnosti prací prášek nebo plátna v nádrži.

Executor algoritmu může provádět příkazy pouze z přísně specifikovaného seznamu, kterým je a systém příkazů. Pro každý tým jsou specifikovány podmínky použitelnosti a jsou popsány výsledky. Pro každé volání týmu reaguje umělec s odpovídajícím základním akcím.

Univerzálním exekutorem algoritmu v počítačové vědě je počítač.

Algoritmus a jeho vlastnosti

1) Diskrétnost (nebo separace, diskontinuita procesu) znamená, že algoritmus představuje proces řešení problémů ve formě sekvenčního provádění dříve definovaných jednoduchých kroků. Každá následná akce může být provedena až po skončení předchozí akce.

2) Jistota znamená, že všechna pravidla algoritmu musí být jasná a jednoznačná. Poté bude provedení algoritmu získávat potřebný mechanický charakter bez dalších pokynů nebo informací.

3) Účinnost (nebo konečnost) algoritmu znamená, že musí vést k požadovanému výsledku pro určitý konečný počet kroků.

4) Grassroots - je univerzálnost uplatnění algoritmu na skupinu podobných úkolů, které se liší pouze počtem počátečních dat. Počáteční data mohou být vybrána z tzv. Domény použitelnosti algoritmu.

V závislosti na cílech, počátečních podmínkách, způsobech řešení problému, určení činnosti umělce, následují typy algoritmů:

1) Pravděpodobná (nebo stochastické) poskytují několik způsobů řešení problému, což vede k pravděpodobnému dosažení výsledku.

2) Heuristické Typy algoritmů naznačují, že dosažení konečného výsledku po provedení programu akce není jednoznačně určeno. Stejně tak neexistuje jasná posloupnost činností umělce. Takové algoritmy mohou zahrnovat například předpisy a pokyny. Ve svém psaní, obecně způsoby rozhodování a logické postupy založené na analogiích, které vznikají v souvislosti s minulými zkušenostmi.

3) Lineární typy algoritmů znamenají konstrukci sady příkazů nebo instrukcí prováděných v přísném pořadí po sobě.

4) Rozvětvení algoritmy obsahují alespoň jednu podmínku, po níž může počítač přejít na jeden z několika možných kroků.

5) Cyclic typy algoritmů umožňují opakované opakování jedné akce nebo operace na nových počátečních datech. Například tyto algoritmy zahrnují většinu metod výpočtu a výčtu voleb. Existuje tzv. Programový cyklus - tedy série, sekvence příkazů (tělo smyčky), která se opakuje, dokud není splněna určitá podmínka.