Metode de descriere a algoritmilor și a tipurilor de algoritmi

Cu cuvântul "algoritm" mulți oameni au venit peste. La urma urmei, viața oamenilor este strâns legată de el. Ce este? Care sunt modalitățile de a descrie algoritmi, tipuri de algoritmi?

Algoritmul: conceptul, tipuri, moduri de descriere

Termenul în sine denotă o secvență de pași simpli și ușor de înțeles, pe care trebuie să le îndeplinească interpretul pentru a rezolva sarcina care îi este atribuită. Cuvântul "algoritm" își are originea în numele cunoscutului matematician oriental Al-Khorezmi. El a formulat toate regulile prin care se efectuează operații aritmetice. La început, acest concept a fost înțeles numai prin reguli referitoare la principalele patru operații aritmetice efectuate pe numere. Și numai atunci conceptul a fost folosit pentru a indica succesiunea pașilor care au condus la rezolvarea problemei. În procesul de calcul, datele sunt acele obiecte la care se aplică algoritmul. La decizia unei probleme de calcul, datele inițiale sunt transformate în rezultate.

Procesul de dezvoltare a algoritmului este foarte creativ, în ciuda simplității acestuia. Dacă un om poate să-l compună, atunci tehnica este capabilă să facă. Și astăzi nu este doar un computer, ci și telefoane, tablete, terminale și chiar mașini de spălat cu aparate de cafea.

La cererile de pe Internet puteți găsi o mulțime de informații valoroase, dar trebuie încă să fie adunate împreună. Prin urmare, toate elementele esențiale sunt indicate aici.

Ce proprietăți de bază are algoritmul?

1. Certitudine. Această proprietate se mai numește și determinism. Ea implică obținerea unui rezultat al calculelor, care este neechivoc atunci când se specifică datele inițiale pentru calcule. Această proprietate dă procesului un caracter mecanic. Nu aveți nevoie de informații și instrucțiuni suplimentare despre sarcină. Nu ar trebui să fie nimic arbitrar.

2. Masa. Această proprietate presupune că algoritmul ar trebui să fie adecvat pentru rezolvarea unui set de probleme de același tip. Informațiile inițiale în acest caz pot fi selectate dintr-o zonă numită domeniu de aplicare.

3. Eficacitate - proprietate care indică dacă sursa de informare, pentru care, pentru un proces de flux de lucru dat trebuie sa treaca printr-un număr finit de pași, apoi se va opri, dând rezultatul dorit.

4. Discreența este atunci când procesul de calcul este împărțit în etape. Iar posibilitatea implementării lor nu provoacă nici o îndoială. Aici, fiecare acțiune ulterioară este efectuată numai dacă cea anterioară este complet finalizată.

Metode de descriere a algoritmilor pe care toată lumea le înțelege

Algoritmii ar trebui să fie formați în conformitate cu anumite reguli, utilizând mijloace specifice. Principalele metode de descriere a algoritmilor: cu ajutorul cuvintelor, formula-verbale, algoritmice, grafice și software.

Forma verbală este o înregistrare în limbajul natural al omului. A fost mult mai puțin comună, pentru că este prea verbală. Și în ea nu există claritate. Descrierea cuvintelor nu este strict formalizabilă, iar unele prescripții pot fi interpretate ambiguu.

Forma formală verbală este puțin mai convenabilă. Aici se adaugă formule matematice la cuvintele care pot ajuta și, invers, confundă persoana atunci când citesc. Alte modalități de descriere a algoritmilor sunt mult mai convenabile.

Metode de descriere a algoritmilor pentru programatori

Metoda algoritmică de înregistrare se bazează pe un pseudocod. Acesta este un cod care este similar în structură cu limbajul de programare, dar comenzile sunt specificate în limba naturală, iar expresiile matematice sunt de asemenea prezente. Pseudocodul este un limbaj semi-formalizat. Această metodă este mult mai clară, mai ales pentru programatori.

Metodele de descriere a algoritmilor descrise mai sus au fost complet formalizate, după care sa născut forma de program a înregistrării. Aici este utilizată una dintre multele limbi de programare, pe care este scris aceeași secvență de pași pentru execuție. Computerul le citește la rândul lor și execută instrucțiunile specificate, ceea ce duce în cele din urmă la rezultatul final.

Cea mai populară metodă de a descrie

Metoda grafică de descriere a algoritmilor a primit cea mai mare popularitate din cauza clarității sale. Se mai numeste metoda de blocare. Ce este o diagramă bloc? Aceasta este o reprezentare grafică a schemei de algoritmi. Fiecare etapă a procesului de prelucrare a datelor este reprezentată ca o figură geometrică, numită bloc. Fiecare bloc are o configurație proprie, care depinde de tipul de operație efectuată. Numele și lista simbolurilor, dimensiunilor și formelor, precum și funcțiile afișate sunt definite de standarde. Dacă luăm toate metodele de bază pentru descrierea algoritmilor, atunci acesta este cel mai evident.

Procesele de calcul

Metodele de descriere a algoritmilor folosind scheme de diagramă implică trei tipuri principale de procese de calcul: liniar, ramificat și ciclic.

Linear este un proces în care fiecare pas în rezolvarea unei probleme este efectuat în ordine.

O ramificare este un proces de calcul, în funcție de informațiile inițiale sau intermediare, precum și de rezultatele verificării condițiilor logice, depinde alegerea direcției de mișcare.

Algoritmul ciclic Acesta conține unul sau mai multe cicluri, adică o parte din calcul care se repetă de mai multe ori. Ciclurile pot fi cu un număr predeterminat de repetiții și cu un număr nedefinit. În funcție de respectarea oricărei condiții, se determină și numărul acestor repetări. Condiția poate fi verificată chiar la începutul ciclului sau la sfârșitul acestuia.

Metodele de descriere a algoritmilor sunt clare, însă există și reguli care le sunt prezentate.

Reguli pentru crearea algoritmilor

În primul rând, când proiectați un algoritm, trebuie să specificați multe obiecte pentru care să lucrați. Reprezentarea formalizată a acestor obiecte este datele. Algoritmul începe să funcționeze cu un set de date numite intrări, transformându-le într-un rezultat de ieșire. Se poate folosi orice metodă de descriere a algoritmilor. Proprietățile algoritmilor trebuie respectate.

A doua regulă este că, pentru ca algoritmul să funcționeze, are nevoie de memorie. Acesta conține datele de intrare, intermediare și de ieșire. Memoria însăși este discretă, adică se compune din secțiuni separate - celule. Celula care are un nume se numește o variabilă.

A treia regulă este discreența. Întregul algoritm trebuie construit din operațiuni individuale, numărul cărora trebuie neapărat să fie finit.

Trebuie remarcat faptul că există un algoritm auxiliar care este dezvoltat în prealabil și apoi aplicat în algoritmizarea unei alte probleme. Poate fi numită și o procedură auxiliară.

Algoritm, concept, proprietăți, metode de descriere - fără toate acestea în domeniul științei informaticii oriunde. Aceasta este baza pe care se desfășoară toată știința calculatoarelor.