Conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului. Tipuri de algoritmi

Conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului sunt unul dintre cele mai importante concepte din domeniul informaticii. Mulți oameni de azi, în epoca tehnologiei de calculator, gândiți-vă ce este și începe treptat, din diferite motive, să se îngropa mai în detaliu în elementele de bază ale informaticii, în timp ce generația actuală trece acest material este deja în clasa a șasea.

Ce este?

Care este conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului?

Algoritmul este o anumită secvență de acțiuni, adică, în principiu, trebuie să ne descurcăm în fiecare zi, deși este posibil să nu o realizăm.

Omul și algoritmul

De exemplu, dacă ne întrebați pe cineva din membrii familiei lor să cumpere ceva într-un magazin, vom cere succesiunea de acțiuni, adică renumărare ce produse specifice de care aveți nevoie pentru a cumpăra, în ce cantitate și ceea ce este necesar pentru fiecare dintre ele. În acest caz, după cum sa menționat mai sus, se stabilește un algoritm clar de acțiuni, de exemplu:

1. Mergeți la un anumit magazin.
2. Află dacă se vând pâine albă acolo.
3. Află dacă e proaspătă.
4. Dacă răspunsurile la întrebările 2 și 3 sunt "da", atunci în acest caz sunt achiziționate două pâini.

Desigur, se poate părea că procedura este destul de obișnuită și o descriere similară a acesteia este destul de voluminoasă. Dar, de fapt, dacă vorbim despre conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului în știința informatică modernă, atunci instrucțiunile pot fi mult mai voluminoase, deoarece algoritmul de mai sus este unul dintre cele mai simple.

Algoritmi în natură

Fiecare persoană rezolvă în mod constant un număr foarte mare dintre cele mai diverse probleme cu complexitate diferită, în timp ce unele dintre ele sunt atât de simple încât sunt rezolvate complet automat, fără a fi chiar percepute ca o sarcină specifică. De exemplu: închideți ușa cheii, spălați, micul dejun, hrăniți familia etc.

Dar există și alte sarcini care sunt atât de complexe încât necesită o reflecție lungă, precum și o cantitate considerabilă de eforturi pentru a găsi inițial o soluție și apoi a ajunge la obiectiv. La astfel de probleme este posibil să se transporte: să înveți o limbă străină, să câștigi o anumită sumă de bani și altele. Cu alte cuvinte, pentru a îndeplini astfel de sarcini, sunt necesare multe acțiuni mai complexe în comparație cu câte sunt necesare pentru sarcina de a "cumpăra pâine", dar de fapt chiar și cele mai simple sarcini sunt rezolvate în mai multe etape.

Concept, tipuri și proprietăți

Sub forma unei secvențe de acțiuni specifice poate fi descrisă procedura de rezolvare a unui număr foarte mare de provocări cu care se confruntă oamenii în viața de zi cu zi, iar această secvență este reprezentată în calculator ca conceptul de algoritm și proprietățile algoritmului.

Unul dintre cele mai faimoase dintre toate este așa-numitul algoritm euclidian, cu ajutorul căruia se determină cel mai mare divizor al celor două numere întregi.

Trebuie remarcat faptul că, având în vedere conceptul algoritmului și proprietățile sale, este necesar să înțelegem corect nu numai acțiunile, ci și ordinea în care sunt realizate. La urma urmei, există adesea astfel de situații în care, în cazul unei modificări a ordinii acțiunilor dintr-un algoritm, se poate dovedi în cele din urmă neexecutabilă în anumite circumstanțe. De exemplu, dacă mergeți la un magazin, atunci începutul algoritmului va fi aproximativ după cum urmează:

1. Du-te la magazin.
2. Alegeți pâinea.

sau:

1. Alegeți pâinea.
2. Du-te la magazin.

Dacă luăm în considerare acest din urmă algoritmul, atunci pâinea aleasă inițial, iar apoi am fost de gând să o sarcină bine definită în magazin, și dacă într-adevăr aveți nevoie de noi pâine nu este acolo, atunci în acest caz, am construit un algoritm în cele din urmă va imposibil de aplicat.

tipuri

Tipurile de algoritmi pot fi după cum urmează:

• Ciclica. Algoritmul, în care există o structură ciclică, adică o repetare a diferitelor acțiuni.
• Liniar. Algoritmul, folosind structura de secvență, adică acțiunile sunt aranjate unul după altul.
• Ramificare. Un algoritm în care se utilizează structura ramificată atunci când acțiunea este selectată în funcție de îndeplinirea unei anumite condiții.

proprietăţi

Proprietățile sunt următoarele:

• Determinism. Când specificați aceleași date sursă, algoritmul începe să execute același mod de mai multe ori, furnizând același semnal.
• Masa. Cu ajutorul algoritmului, nu se rezolvă nici o singură problemă, ci multe probleme de un anumit tip.
• Eficacitate. Utilizarea algoritmului duce, în orice caz, la rezolvarea sarcinii.
• Discret. Algoritmul include o secvență de acțiuni, a căror execuție nu reprezintă nici o complexitate.
• Limb. Secvența acțiunilor algoritmului nu poate fi nelimitată sau infinită.
• Corectitudinea. Dacă algoritmul este format pentru a îndeplini o sarcină specifică, atunci trebuie să producă întotdeauna rezultatul corespunzător.

Algoritmul în informatică

Atunci când o persoană se uită în știința calculatorului treptat și va crede că este un concept al algoritmului și a proprietăților sale, el descoperă că algoritmul este afectat de o eroare într-un sens va fi mai bine decât atât funcții, dar fac greșit. La urma urmei, în cazul în care apare o eroare, atunci computerul ne va spune despre el, și am fost ulterior capabil să-l găsească și să o rezolvi, și dacă în cazul în care acesta poate apărea aceeași eroare care determină algoritmul funcționează corect, apare numai în cazuri rare, cel mai important moment.

Cât de ușor este să fii?

Pentru mulți oameni procesarea informațiilor pare să fie o sarcină destul de simplă, dar de fapt nu este așa, deoarece mai întâi trebuie să înțelegem cel puțin ce înseamnă conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului și ale implementatorilor săi. În special, aceasta se referă la compilarea unui algoritm care este necesar pentru prelucrarea corectă a informațiilor.

Cel mai simplu exemplu este manualul de utilizare pentru un anumit subiect. În cazul în care este de a face neprofesional, atunci utilizatorul poate rupe pur și simplu subiectul, cum ar fi greșit să exploateze sau să nu învețe să lucreze cu ea, să nu mai vorbim de faptul că pot exista anumite leziuni fizice, dacă vorbim despre casa gravă tehnologie.

Mulți ar spune că, de fapt, nu este nimic complicat pe cale de a face o declarație la instrumentul finit, dar de fapt nu este așa, pentru că, de fapt, marea majoritate a oamenilor este mult mai ușor de a face ceva pe cont propriu, cum să explice pe altcineva cum acest lucru este făcut.

De exemplu, aproape toți elevii folosesc cu ușurință un telefon mobil, precum și toate funcțiile din el și se pare extrem de simplu și intuitiv. Dar, de fapt, nu este atât de ușor să explicați cum să utilizați un telefon mobil unei persoane care nu a ținut niciodată acest dispozitiv în viața sa, deoarece va avea un număr mare de întrebări și pe cele pe care nici măcar nu le suspectați. În această situație, va fi dificil să explicăm totul în concordanță cu conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului. Secvența de acțiuni va fi incomprehensibilă și persoana nu va putea să le execute așa cum ar trebui pentru funcționarea normală a dispozitivului.

Ce dificultăți pot apărea?

De exemplu, luați în considerare modul de realizare a algoritmului de preparare a ceaiului pentru un robot care, în principiu, nu știe nimic și pentru care o sursă de informație completă despre sarcină este un algoritm. Conceptul, tipurile, proprietățile - toate acestea știm, dar pentru majoritatea oamenilor modelul mental al unui astfel de algoritm este aproximativ următorul:

• Ia ceașca.
• Pune ceai în ea.
• Presăriți zahărul.
• Se toarnă apă fiartă.
• Se amestecă.

Dar, în realitate, un astfel de algoritm va fi aproape imposibil de realizat, deoarece robotul nu are bun simț și toată această procedură pentru el este un set minim de informații.

Acuratețea acțiunilor este baza algoritmului

Principalul lucru pentru a înțelege, având în vedere conceptul de algoritm și proprietățile algoritmului - precizia acțiunii, deoarece robotul nu știe la început, unde a fost să ia paharul, și ce anume trebuie să luați, în același timp, chiar dacă el va lua, îl va ține în mâinile tale, așa deoarece nu avea nicio comandă să o pună pe masă. Acum va trebui să pună ceai, dar acest lucru se poate face din nou cu mâinile și poate fi o lingură, în timp ce trebuie să cunoașteți suma. Astfel, există un număr foarte mare de probleme foarte diferite care trebuie rezolvate în etapa de construire a algoritmilor.

Cum arata bine?

Desigur, având în vedere conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului, o descriere exactă poate fi formată practic la infinit, dar următoarea secvență de acțiuni va fi optimă în această situație:

• Luați o ceașcă cu inscripția "Lucrul" de pe bufet.
• Puneți paharul pe masă în bucătărie de jos în jos.
• Luați containerele marcate cu "zahăr" și "ceai" din carcasă din partea dreaptă a frigiderului, apoi puneți-le pe masă lângă cești.
• De la bufet primi o lingurita.
• Se toarnă în ceașcă o linguriță completă din recipientul etichetat "Ceai" și apoi două lingurițe dintr-un recipient cu inscripția "Zahăr".
• Porniți ceainicul.
• Așteptați ca fierbătorul să fiarbă, apoi turnați apă până când acesta este complet 2/3.
• Răspândiți uniform cu o linguriță de lichid într-o ceașcă timp de 30 de secunde.

Astfel, având în vedere conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului, de către care se efectuează fiecare acțiune, precum și multe alte elemente, se poate ajunge la construirea unei succesiuni optime de acțiuni. Chiar și algoritmul de mai sus nu poate fi numit perfectă, și se prevede că robotul cunoaște o mulțime de lucruri, dar chiar și acest exemplu, putem înțelege cât de dificil este de a descrie de fapt, anumite lucruri pe care le cunoaștem cu toții foarte bine chiar din copilărie.

Ce trebuie să știți?

În primul rând este de modul de a face algoritmul, este necesar pentru a determina ordinea, care are condițiile inițiale pentru o anumită sarcină, și ar trebui să știe ce pentru a obține. Prin ea însăși, algoritmul este o secvență finită de acțiuni deja în rezolvarea unei anumite sarcini, care rezultă din informațiile inițiale la un anumit rezultat. În orice caz, primatul dezvoltării algoritmului acțiunilor aparține omului, și sunt angajate în executarea acestor acțiuni sunt deja diferite persoane sau tot felul de dispozitive, cum ar fi sateliți, roboți, calculatoare, aparate avansate, și chiar unele jucării să învețe să le îndeplinească recent.

poveste

Al-Khorezmi este persoana care a definit mai întâi conceptul algoritmului și proprietățile algoritmului. Acest concept a dobândit masă după un anumit timp, când a câștigat o semnificație mai largă și, de asemenea, a început să determine orice reguli exacte pentru o anumită acțiune. Până în prezent, acest concept este perceput de mulți ca fiind unul dintre cele mai importante concepte ale științei, cum ar fi informatica, fără de care este aproape imposibil de imaginat.

Sam Al-Khwarizmi a trăit în secolul IX î.Hr. și este demn de remarcat faptul că originalul arab original, care prezintă lucrările sale aritmetice au fost pierdute, dar există o traducere, prin care Europa de Vest ar putea deveni în cele din urmă familiarizați cu sistemul pozitional zecimal notație, precum și regulile de bază de efectuare diferite operații aritmetice.

Omul de știință a căutat să se asigure că normele care au fost formulate pentru ei, au fost foarte clar pentru orice persoană cu știință de carte. Pentru a realiza acest lucru într-o epocă în care nu a existat nici un simbolism matematic cu drepturi depline, a fost extrem de dificil, dar omul de știință a fost capabil în scrierile sale realiza în cele din urmă o clară și în același timp instrucțiuni verbale stricte, în conformitate cu care cititorul nu a fost în măsură să evite sarcinile atribuite, sau sări peste anumite acțiuni .

În traducerea latină, scrierile savanților au fost prezentate într-o singură carte, intitulată "Algorizmi a spus". De-a lungul timpului, oamenii au început să uite treptat că Algorizmi este autorul unor astfel de reguli, ca urmare a căruia regulile au început să se numească algoritmi. Astfel, treptat "a spus Algorizm" a fost transformat și a devenit "algoritmul spune".