Алгоритам у информатици и основама алгоритма

Алгоритам је пропис одређеног акционе секвенце извођачу како би постигао жељени циљ у више корака.

Шта је алгоритам у рачунарству? То је његов основни концепт. Име је настало писањем латинског имена чувеног арапског математичара ал-Кхорезмија. У једној од својих књига дао је текст правила за писање бројева Арапски бројеви и операције на бројевима које извршава колона. Након тога, овај термин се почео сматрати тачним задатком низа акција, који даје жељени резултат на основу обраде изворних података.

Алгоритми се обично користе за њихово ручно или аутоматско извршавање. Њихов развој, од најједноставнијих до најсложенијих, је креативан процес. Овај посао могу обављати само људска бића.

Разјашњавамо дефиницију "алгоритма у рачунарској науци". Није тако лако. У ту сврху формулишу се општа својства алгоритма. Компјутерска наука им омогућава да разликују алгоритме од других инструкција.

Овај скуп инструкција има својства:

• дискретност;
• перформанс;
• масовни карактер;
• сигурност.

Сматрајте их одвојено.

Дискретност

Варијабилност сета инструкција (њена дискретност) састоји се у томе што организује решење проблема у облику узастопних корака. Сваки нови корак се изводи само након завршетка претходног корака.

Сигурност

Његова правила треба да буду јасна и недвосмислена, не дозвољавајући произвољно тумачење. То омогућава да се алгоритам у рачунарској науци изводи механички, без потребе за додатним подацима о решавању проблема.

Ефикасност (лимб)

Задатак треба ријешити у ограниченом броју фаза.

Масовни лик

Скуп наредби које рјешавају проблем ствара се у неком опћем облику. Не би требало да се пројектује за један задатак, већ за читаву класу проблема, која се разликују само у почетним подацима који леже у опсегу који се назива обим применљивости.

То су све особине алгоритма. Компјутерска наука учи о примени ових својстава у пракси.

Недостаци дефиниције

Али неке особине су мало. Ако се само на основу наведених особина процени шта је алгоритам у рачунарству, онда ће његово разумевање бити јасно непотпуно и недовољно тачно.

С једне стране, овај сет инструкција не мора нужно да реши било који проблем. С друге стране, својство "масовног карактера" није толико алгоритам колико све математичке методе. Практични проблеми који се решавају математичким методама заснивају се на избору неких значајних карактеристика које карактеришу одређени скуп феномена. Тада најважније карактеристике чине основу математичког модела, док се безначајни одбацују.

Примери домаћинства

Када је тема о информатичким “алгоритмима” усвојена, објашњавајући значење овог концепта, често се као примери користе кућни алгоритми:

• кипућа вода;
• отварање врата стана;
• прелази улицу.

Нешто сложенији скупови кућних упутстава су рецепти за кување или поступак за прављење лекова. Али у пуном смислу алгоритама они се не могу позвати. Уосталом, потребно је знање да се створи медицина и кување, а алгоритам обезбеђује непромишљено, корак по корак извршење одређених рецепата.

Редослед аритметичких операција или конструкција геометријских облика може се такође приписати овој категорији рачунарске науке.

Вариетиес

Врсте алгоритама се разликују од врсте активности, циљева и начина њиховог рјешавања.

Они су:

• Механички. Такви скупови команди су унапред дефинисани (на пример, рад мотора). Они се извршавају у једној секвенци.

• Флексибилна (стохастичка или хеуристичка). Први дефинишу неколико начина за решавање проблема, а други решавају проблеме на основу аналогија и асоцијација.

• Линеарни. Команде се у овом случају извршавају једна за другом.

• Гранање. Уз услове на основу којих се врши верификација једне од неколико могућих грана.

• Циклично. Коришћење вишеструких понављања више операција. Обично се ови скупови команди користе приликом претраживања опција.

Једна од грана проучених рачунарством, алгоритамизација је процес креирања алгоритма. Једна од прелиминарних фаза алгоритамских задатака је креирање структуралне репрезентације скупа команди, која се затим користи у свим фазама даљег рада.

Блок дијаграм алгоритма - снимање његових корака у облику блокова, комбинованих са стрелицама. Један блок је један корак инструкције.

Таква презентација је веома популарна, јер је веома јасна и захваљујући томе, писање и дебаговање програма је много лакше. Поред тога, погодан је и за објашњење како функционише готови алгоритам.

Алгоритхм Рекуирементс

Формулисано као правила.

Прво правило је да ради на објектима који се зову подаци. Почиње обрадом улазних података, а резултат је излаз излазних података.

Други - за перформансе захтева меморију у којој се налазе подаци. Меморија се састоји од именованих ћелија које се називају променљиве.

Трећа је дискретност. Састоји се од тимова, чији број наравно.

Четврти је детерминизам. У свакој фази се зна који ће корак слиједити.

Пети је перформанс. Требало би да се заврши за ограничен број корака и потребно је означити шта би требало да буде резултат његовог рада.