Algoritam u osnovama informatike i algoritma

Algoritam je propis određenog akcijske sekvence izvođaču kako bi postigao željeni cilj u nekoliko koraka.

Što je algoritam u računalnoj znanosti? To je njegov temeljni koncept. Ime je nastalo pisanjem latinskog imena poznatog arapskog matematičara al-Khorezmija. U jednoj od svojih knjiga dao je tekst pravila za pisanje brojeva Arapski brojevi i operacije na brojevima koje izvodi stupac. Nakon toga ovaj pojam počeo se smatrati točnim zadatkom niza radnji, koji daje željeni rezultat na temelju obrade izvornih podataka.

Algoritmi se obično koriste za njihovo izvršavanje ručno ili automatski. Njihov razvoj, od najjednostavnijih do najsloženijih, je kreativan proces. Ovo djelo mogu obavljati samo ljudska bića.

Pojasnili smo razumijevanje definicije "algoritma u računalnoj znanosti". To nije tako jednostavno. U tu svrhu formulirana su opća svojstva algoritma. Računalna znanost omogućuje im razlikovanje algoritama od drugih uputa.

Ovaj skup instrukcija ima svojstva:

• pojedinačnosti;
• učinkovitost,
• masovni karakter;
• izvjesnost.

Smatrajte ih odvojeno.

pojedinačnosti

Varijabilnost skupa instrukcija (njezina diskretnost) sastoji se u tome što organizira rješenje problema u obliku uzastopnih koraka. Svaki novi korak izvodi se samo nakon završetka prethodnog koraka.

sigurnost

Njegova pravila trebaju biti jasna i nedvosmislena, ne dopuštajući proizvoljno tumačenje. To omogućuje da algoritam u računalnoj znanosti djeluje mehanički, bez potrebe za dodatnim podacima o rješenju problema.

Učinkovitost (ud)

Zadatak treba riješiti u ograničenom broju faza.

Masovni lik

Skup naredbi koje rješavaju problem stvara se u nekom općem obliku. Trebalo bi ga osmisliti ne za jedan zadatak, nego za cijeli niz problema, koji se razlikuju samo u početnim podacima koji se nalaze u rasponu koji se naziva opseg primjenjivosti.

To su sva svojstva algoritma. Računarstvo uči primjenu tih svojstava u praksi.

Nedostaci definicije

No, neka su svojstva malo. Ako se samo na temelju navedenih svojstava procjenjuje što je algoritam u računalnoj znanosti, tada će njegovo razumijevanje biti jasno nepotpuno i nedovoljno točno.

S jedne strane, ovaj skup uputa ne mora nužno riješiti bilo koji problem. S druge strane, svojstvo "masovnog karaktera" nije toliko algoritam kao sve matematičke metode. Praktični problemi koji se rješavaju matematičkim metodama temelje se na odabiru nekih značajnih značajki koje karakteriziraju određeni skup pojava. Tada najvažnije značajke čine osnovu matematičkog modela, dok se beznačajno odbacuje.

Primjeri kućanstva

Kada se tema o “informatičkim algoritmima” usvoji, objašnjavajući značenje ovog koncepta, često se kao primjeri koriste kućanski algoritmi:

• kipuća voda;
• otvaranje vrata stana;
• prijeći ulicu.

Nešto složeniji skupovi kućnih uputa su recepti za kuhanje ili postupak za izradu lijekova. No, u punom smislu algoritama ne mogu se zvati. Uostalom, znanje je potrebno za stvaranje medicine i kuhanja, a algoritam osigurava nepromišljeno, korak po korak izvođenje određenih recepata.

Redoslijed aritmetičkih operacija ili konstrukcija geometrijskih oblika može se također pripisati toj kategoriji računalnih znanosti.

vrsta

Vrste algoritama razlikuju se od vrste aktivnosti, ciljeva i načina njihovog rješavanja.

To su:

• Mehanički. Takvi skupovi naredbi su unaprijed definirani (na primjer, rad motora). Izvode se u jednom nizu.

• Fleksibilni (stohastički ili heuristički). Prvi definira nekoliko načina rješavanja problema, a drugi rješavaju probleme na temelju analogija i asocijacija.

• Linearni. U ovom slučaju naredbe se izvršavaju jedna za drugom.

• Grananje. Uz uvjete na temelju kojih se provodi jedna od nekoliko mogućih grana.

• Ciklično. Korištenje više ponavljanja više operacija. Obično se ovi skupovi naredbi koriste pri traženju opcija.

Jedna od grana koje su proučavale računalne znanosti, algoritamizacija je proces stvaranja algoritma. Jedna od preliminarnih faza algoritamskih zadataka je stvaranje strukturalne reprezentacije skupa naredbi, koja se zatim koristi u svim fazama daljnjeg rada.

Blok dijagram algoritma - snimanje njegovih koraka u obliku blokova, kombiniranih sa strelicama. Jedan blok je skup instrukcija za jedan korak.

Takva prezentacija je vrlo popularna, jer je vrlo jasna i zahvaljujući tome program za pisanje i ispravljanje pogrešaka je mnogo lakši. Osim toga, prikladan je za objašnjenje kako funkcionira gotovi algoritam.

Zahtjevi algoritma

Formulirano kao pravila.

Prvo pravilo je da djeluje na objekte koji se nazivaju podaci. Počinje s obradom ulaznih podataka, a rezultat je izlaz izlaznih podataka.

Drugi - za izvedbu treba memoriju u kojoj se nalaze podaci. Memorija se sastoji od imenovanih stanica nazvanih varijabli.

Treći je diskretnost. Sastoji se od timova, kojih je naravno.

Četvrti je determinizam. U svakoj fazi je poznato koji će korak slijediti.

Peti je performans. Treba ga dovršiti za ograničen broj koraka i potrebno je označiti što bi trebao biti rezultat njegova rada.