Algoritmus v oblasti informatiky a algoritmizace

Algoritmus je předpis určitého akční sekvence aby umělec dosáhl požadovaného cíle v řadě kroků.

Co je to algoritmus v informatice? To je jeho základní koncept. Jméno pochází z latinského psaní jména slavného arabského matematika al-Khorezmi. V jedné ze svých knih uvedl znění pravidel pro psaní čísel Arabské číslice a operace na číslech provedených sloupcem. Následně se tento termín začal považovat za přesný úkol sekvence akcí, který dává požadovaný výsledek na základě zpracování zdrojových dat.

Algoritmy se obvykle používají k jejich spuštění ručně nebo automaticky. Vyvinout je, od nejjednodušších až po nejkomplexnější, je kreativní proces. Tuto práci mohou dělat jen lidské bytosti.

Zjistíme pochopení definice "algoritmu v informatice". Není to tak snadné. Pro tento účel jsou formulovány obecné vlastnosti algoritmu. Počítačová věda jim umožňuje rozlišit algoritmy od ostatních instrukcí.

Tato množina instrukcí má vlastnosti:

• diskrétnost;
• výkonnost;
• masový charakter;
• jistota.

Zvažte je zvlášť.

Diskrétnost

Variabilita množiny instrukcí (její diskrétnost) spočívá v tom, že organizuje řešení problému v podobě postupných kroků. Každý nový krok se provádí až po dokončení předchozího kroku.

Jistota

Její pravidla by měla být jasná a jednoznačná, neumožňovat svévolné interpretaci. To umožňuje, aby algoritmus v počítačové vědě fungoval mechanicky, aniž by vyžadoval další údaje o řešení problému.

Účinnost (končetina)

Úkol by měl být vyřešen v omezeném počtu etap.

Hmotnostní charakter

Sada příkazů, která řeší problém, je vytvořena v nějaké obecné podobě. Měla by být navržena nejen pro jeden úkol, ale pro celou třídu problémů, které se liší pouze počátečními údaji ležícími v rozsahu nazvaném rozsah použitelnosti.

To jsou všechny vlastnosti algoritmu. Výpočetní technika učí aplikaci těchto vlastností v praxi.

Nevýhody této definice

Ale některé vlastnosti jsou málo. Pokud je založeno pouze na uvedených vlastnostech, aby posoudil, co je algoritmus v oblasti počítačové vědy, pak jeho pochopení bude zjevně neúplné a nedostatečně přesné.

Na jedné straně tento soubor pokynů nutně nemusí vyřešit žádný problém. Na druhé straně vlastnost "hromadného charakteru" není takovým algoritmem jako všechny matematické metody. Praktické problémy řešené matematickými metodami jsou založeny na výběru některých významných rysů, které charakterizují určitý soubor jevů. Nejdůležitější rysy tvoří základ matematického modelu, zatímco nevýznamné jsou vyřazeny.

Příklady domácnosti

Když se předkládá téma o "algoritmech" informatiky, které vysvětlují význam této koncepce, často se jako příklady používají domácí algoritmy:

• vroucí voda;
• otevření dveří bytu;
• přes ulici.

Poměrně složitější sady pro výuku domácnosti jsou recepty na vaření nebo způsob výroby léků. Ale v plném smyslu algoritmů je nelze nazvat. Koneckonců, znalosti jsou potřebné k vytvoření léku a vaření, a algoritmus umožňuje bezohledné, krok za krokem provádění určitých předpisů.

Pořadí aritmetických operací nebo konstrukce geometrických tvarů lze také připsat této kategorii počítačové vědy.

Odrůdy

Typy algoritmů se liší od typu aktivity, cílů a způsobů, jak je vyřešit.

Jsou to:

• Mechanické. Takové sady příkazů jsou předdefinované (například provoz motoru). Jsou prováděny v jediné sekvenci.

• Flexibilní (stochastické nebo heuristické). První definují několik způsobů řešení tohoto problému a druhé řeší problémy na základě analogií a asociací.

• Lineární. Příkazy v tomto případě jsou prováděny jeden po druhém.

• Rozvětvení. Za podmínek na základě ověření, která z nich je provedena jedna z několika možných větví.

• Cyklická. Použití více opakování více operací. Obvykle se při hledání možností používají tyto sady příkazů.

Jedním z oborů studovaných v oblasti výpočetní techniky je algoritmizace procesem vytváření algoritmu. Jednou z předběžných fází algoritmických úkolů je vytvoření strukturní reprezentace sady příkazů, které se pak používají ve všech fázích další práce.

Blokové schéma algoritmu - zaznamenávání jeho kroků ve formě bloků, které jsou navzájem kombinovány šipkami. Jeden blok je sada instrukcí s jedním krokem.

Taková prezentace je velmi populární, protože je velmi jasné a díky tomu je mnohem snazší psaní a ladění programů. Kromě toho je vhodné vysvětlit, jak funguje připravený algoritmus.

Požadavky na algoritmus

Formulovány jako pravidla.

První pravidlo je, že pracuje na objektech nazývaných data. Začíná zpracováním vstupních dat a výsledkem je výstup výstupních dat.

Druhý - pro výkon potřebuje paměť, kde jsou data umístěna. Paměť se skládá z pojmenovaných buněk nazývaných proměnné.

Třetí je diskrétnost. Skládá se z týmů, jejichž počet samozřejmě.

Čtvrtý je determinismus. V každém stupni je známo, který krok bude následovat.

Pátý je výkon. Měla by být dokončena pro omezený počet kroků a je třeba označit, co by mělo být výsledkem jeho práce.