Metode opisovanja algoritmov in vrst algoritmov

Z besedo "algoritem" so prišli mnogi ljudje. Navsezadnje je življenje ljudi tesno povezano z njim. Kaj je to? Kakšni so načini opisovanja algoritmov, vrst algoritmov? Za kaj gre? Ta članek bo pri tem pomagal razumeti in postaviti vse na svoje mesto.

Algoritem: koncept, vrste, načini opisa

Izraz sam pomeni razumljivo in natančno zaporedje preprostih korakov, ki jih mora izvajalec opraviti za rešitev naloge, ki mu je dodeljena. Sama beseda "algoritem" izhaja iz imena znanih orientalskih matematikov Al-Khorezmi. Bil je tisti, ki je oblikoval vsa pravila, s katerimi se izvajajo aritmetične operacije. Na samem začetku tega pojma so razumeli samo pravila, ki se nanašajo na glavne štiri aritmetične operacije, opravljene na številu. In potem je bil koncept uporabljen za navedbo zaporedja korakov, ki vodijo k rešitvi problema. V računskem procesu so podatki objekti, na katere se uporablja algoritem. Pri odločitvi problema izračunavanja se začetni podatki spremenijo v rezultat.

Postopek razvoja algoritma je kljub njeni preprostosti zelo ustvarjalen. Če ga človek lahko sestavlja, je tehnika sposobna opravljati. In danes ni le računalnik, temveč tudi telefoni, tablični računalniki, terminali in celo pralni stroji s kavo.

Na zahtevah na internetu lahko najdete veliko dragocenih informacij, vendar je treba še vedno zbirati skupaj. Zato so tukaj navedeni vsi bistveni elementi.

Katere osnovne lastnosti ima algoritem?

1. Certainness. Ta lastnost se imenuje tudi determinizem. Vključuje pridobivanje rezultatov izračuna, kar je pri določanju začetnih podatkov za izračune nedvoumno. Ta lastnost procesu daje mehanski značaj. Ne potrebujete dodatnih informacij in navodil o nalogi. Nič ne bi smelo biti samovoljno.

2. Masa. Ta lastnost predvideva, da bi bil algoritem primeren za reševanje množice problemov iste vrste. Začetne informacije v tem primeru lahko izberete iz nekaterih področij, ki se imenujejo področje uporabe.

3. Učinkovitost je lastnost, ki označuje razpoložljivost začetnih informacij, za katere mora v skladu z določenim zaporedjem dejanj opraviti končno število korakov, nato pa se ustaviti in ustvariti potreben rezultat.

4. Diskretnost je takrat, ko je računalniški proces razdeljen na stopnje. In možnost njihovega izvajanja ne povzroča nobenega dvoma. Tukaj se vsaka naknadna akcija izvede le, če je prejšnja končana.

Metode opisovanja algoritmov, ki jih vsi razumejo

Algoritme je treba formalizirati v skladu z nekaterimi pravili s posebnimi sredstvi. Glavni načini opisovanja algoritmov: s pomočjo besed, formula-verbalne, algoritmične, grafične in programske opreme.

Ustna oblika je zapis naravnega človeškega jezika. Bilo je veliko manj pogosto, ker je preveč verbosna. In vendar nima vidnosti. Opis besed ni strogo formaliziran, nekateri predpisi pa se lahko razlagajo dvoumno.

Formalno ustna oblika je malo bolj priročna. Tu se dodajo matematične formule besedam, ki lahko pomagajo in, obratno, zmedejo osebo pri branju. Drugi načini opisovanja algoritmov so veliko bolj priročni.

Metode za opisovanje algoritmov za programerje

Algoritemska metoda snemanja temelji na psevdokodi. To je koda, ki je v strukturi podobna programskem jeziku, vendar so ukazi določeni v naravnem jeziku, pri čemer so prisotni tudi matematični izrazi. Pseudocode je polformaliziran jezik. Ta metoda je veliko bolj razumljiva, zlasti za programerje.

Metode opisovanja zgoraj opisanih algoritmov so bile popolnoma formalizirane, nato pa se je rodila programska oblika zapisa. Tukaj je uporabljen eden od mnogih programskih jezikov, na katerem je zapisano isto zaporedje korakov za izvedbo. Računalnik jih nato bere in izvede navedena navodila, kar na koncu pripelje do končnega rezultata.

Najbolj priljubljen način opisovanja

Grafična metoda opisovanja algoritmov je zaradi svoje jasnosti prejel največjo popularnost. Imenuje se tudi metoda blok-diagrama. Kaj je blokovni diagram? To je grafična predstavitev algoritemske sheme. Vsak korak procesa obdelave podatkov je prikazan kot geometrijska številka, imenovana blok. Vsak blok ima svojo konfiguracijo, ki je odvisna od vrste izvedbe. Ime in seznam simbolov, velikosti in obrazce ter prikazane funkcije so opredeljeni s standardi. Če bomo vzeli vse osnovne metode opisovanja algoritmov, potem je to najbolj očitno.

Postopki izračuna

Metode opisovanja algoritmov s pomočjo diagramov poteka pomenijo tri glavne vrste računskih procesov: linearno, razvejano in ciklično.

Linearni je proces, pri katerem se vsak korak v rešitvi problema izvaja po vrstnem redu.

Razvejanje je proces izračuna, pri katerem je izbira smeri gibanja odvisna od začetnih ali vmesnih informacij, pa tudi od rezultatov preverjanja logičnih pogojev.

Ciklični algoritem vsebuje en ali več en ciklov, to je računski del, ki se večkrat ponovi. Cikli so lahko z vnaprej določenim številom ponovitev in z nedoločenim številom. Odvisno od spoštovanja katerega koli pogoja se določi tudi število teh ponovitev. Stanje se lahko preveri že na samem začetku cikla ali na koncu.

Metode opisovanja algoritmov so jasne, vendar obstajajo tudi pravila, ki so jim predstavljena.

Pravila za ustvarjanje algoritmov

Prvič, ko načrtujete algoritem, morate navesti številne predmete, s katerimi želite delati. Formalizirana predstavitev takih predmetov so podatki. Algoritem začne delovati z nizom podatkov, ki se imenujejo input, in jih pretvorijo v rezultat-izhodne podatke. Uporabi se lahko katerikoli način opisovanja algoritmov. Upoštevati je treba lastnosti algoritmov.

Drugo pravilo je, da za delovanje algoritma potrebuje pomnilnik. Vsebuje vhodne podatke, vmesne in izhodne podatke. Spomin sam je diskreten, to pomeni, da je sestavljen iz ločenih delov - celic. Ta celica, ki ima ime, se imenuje spremenljivka.

Tretje pravilo je diskretnost. Celotni algoritem mora biti zgrajen iz posameznih operacij, katerih število mora biti nujno končno.

Treba je opozoriti, da obstaja taka stvar kot pomožni algoritem, ki se razvija vnaprej, nato pa se uporablja pri algoritmizaciji druge naloge. Lahko ga imenujemo tudi pomožni postopek.

Algoritem, koncept, lastnosti, metode opisa - brez vsega tega na področju računalništva kjerkoli. To je osnova, na kateri poteka vse računalništvo.