جاء كثير من الناس عبر كلمة "خوارزمية".بعد كل شيء ، حياة الناس ترتبط ارتباطا وثيقا بها. ما هذا ما هي الطرق لوصف الخوارزميات ، أنواع الخوارزميات؟ لماذا هم ل؟ هذه المقالة سوف تساعد على فهم كل هذا ووضع كل شيء في مكانه.
المصطلح نفسه يعني واضح ودقيق.تسلسل الخطوات البسيطة التي يجب على المقاول القيام بها من أجل حل المهمة الموكلة إليه. تنشأ كلمة "الخوارزمية" نفسها من اسم العالم الشرقي المشهور والعالم الرياضي الخوارزمي. كان هو الذي وضع جميع القواعد التي تتم بها العمليات الحسابية. في البداية ، في ظل هذا المفهوم تم فهم فقط القواعد المتعلقة بالعمليات الحسابية الأربع الرئيسية التي أجريت على الأرقام. وعندها فقط بدأ استخدام المفهوم للإشارة إلى تسلسل الخطوات المؤدية إلى حل المشكلة. في عملية الحوسبة ، البيانات هي الكائنات التي يتم تطبيق الخوارزمية عليها. عند حل مشكلة الحساب ، يتم تحويل البيانات المصدر إلى النتيجة.
عملية تطوير الخوارزمية جداالإبداعية ، على الرغم من بساطتها. إذا كان يمكن لأي شخص تكوينه ، فإن التقنية قادرة أيضًا على الأداء. واليوم ليس فقط جهاز كمبيوتر ، ولكن أيضًا هواتف وأجهزة لوحية ومحطات وحتى غسالات مع آلات صنع القهوة.
بناءً على الطلب ، يمكنك العثور على الكثير من المعلومات القيمة على الإنترنت ، ولكن لا يزال يتعين تجميعها معًا. لذلك ، يشار إلى كل ما هو ضروري هنا.
1. اليقين.وتسمى هذه الخاصية أيضا الحتمية. يعني ذلك الحصول على نتيجة حسابية لا لبس فيها عند تحديد البيانات الأولية للحسابات. هذه الخاصية تعطي عملية التنفيذ ذات طابع ميكانيكي. لا توجد معلومات وتعليمات إضافية حول المهمة مطلوبة. يجب أن يكون هناك شيء تعسفي.
2. ضخامة.تفترض هذه الخاصية أن الخوارزمية يجب أن تكون مناسبة لحل العديد من المشكلات من نفس النوع. يمكن تحديد المعلومات الأولية في هذه الحالة من منطقة ما تسمى منطقة التطبيق.
3.الكفاءة - خاصية تشير إلى وجود المعلومات الأولية التي ، وفقًا لتسلسل معطى من الإجراءات ، يجب أن تمر العملية بعدد محدود من الخطوات ، ثم تتوقف ، مع إعطاء النتيجة المرجوة.
4.التحفظ هو عندما تنقسم عملية الحوسبة إلى مراحل. وإمكانية تنفيذها ليست موضع شك. هنا ، يتم تنفيذ كل إجراء لاحق فقط إذا تم إكمال الإجراء السابق بالكامل.
يجب إضفاء الطابع الرسمي على الخوارزميات بواسطةقواعد محددة عن طريق وسائل محددة. الطرق الرئيسية لوصف الخوارزميات: مع مساعدة من الكلمات ، صيغة لفظية ، خوارزمية ، الرسم والبرمجيات.
الشكل اللفظي هو تسجيل في الطبيعيلغة الانسان. لقد تلقى توزيع أقل بكثير ، لأنه مطول جدا. وليس هناك وضوح في ذلك. الوصف في الكلمات غير رسمي تمامًا ، ويمكن تفسير بعض الوصفات بشكل غامض.
الشكل الرسمي اللفظي هو أكثر ملاءمة قليلا.هنا ، تضاف الصيغ الرياضية إلى الكلمات ، والتي يمكن أن تساعد ، وعلى العكس من ذلك ، الخلط بين شخص عند القراءة. طرق أخرى لوصف الخوارزميات هي أكثر ملاءمة.
طريقة تسجيل حسابي على أساسالرمز الزائف. هذا هو رمز مشابه في بنية لغة البرمجة ، ولكن الأوامر في اللغة الطبيعية ، وهناك أيضا تعبيرات رياضية. الكود الزائف هي لغة شبه رسمية. هذه الطريقة أكثر وضوحًا بالفعل ، خاصة للمبرمجين.
كانت الطرق لوصف الخوارزميات المذكورة أعلاه هيإضفاء الطابع الرسمي بالكامل ، وبعدها وُلد نموذج تسجيل البرنامج. هنا يتم استخدام إحدى لغات البرمجة العديدة ، حيث يتم كتابة تسلسل خطوات التنفيذ. يقرأهم الكمبيوتر بدوره وينفذ التعليمات المحددة ، مما يؤدي في النهاية إلى النتيجة النهائية.
الطريقة الرسومية لوصف الخوارزميات المستلمةالأكثر شعبية بسبب وضوحها. ويسمى أيضا مخطط كتلة. ما هو مخطط انسيابي؟ هذا تمثيل رسومي لمخطط الخوارزمية. يتم توضيح كل خطوة من خطوات عملية معالجة البيانات في شكل شخصية هندسية تسمى الكتلة. كل كتلة لها التكوين الخاص بها ، والذي يعتمد على نوع العملية المنفذة. يتم تحديد اسم وقائمة الشخصيات والأحجام والأشكال ، وكذلك الوظائف المعروضة حسب المعايير. إذا أخذنا جميع الطرق الأساسية لوصف الخوارزميات ، فهذا هو الأكثر وضوحًا.
تتضمن طرق وصف الخوارزميات التي تستخدم مخططات انسيابية ثلاثة أنواع رئيسية من عمليات الحساب: الخطية ، المتفرعة ، والدورية.
الخطي هو مثل هذه العملية عندما يتم تنفيذ كل مرحلة من مراحل حل المشكلة بالترتيب.
التفرع هو عملية حسابية ، اعتمادًا على المعلومات الأولية أو الوسيطة ، وكذلك على نتائج التحقق من الظروف المنطقية ، يعتمد اتجاه الحركة.
خوارزمية حلقة تحتوي على واحد أو أكثردورة واحدة ، أي قسم حساب يتكرر عدة مرات. يمكن أن تكون الدورات مع عدد محدد مسبقًا من التكرار ومع مدة غير محددة. اعتمادًا على الامتثال لأي شرط ، يتم تحديد عدد هذه التكرار. علاوة على ذلك ، يمكن التحقق من الحالة في بداية الدورة أو في نهايتها.
طرق وصف الخوارزميات واضحة ، ولكن هناك أيضًا قواعد مقدمة إليها.
أولا:عند تطوير خوارزمية ، تحتاج إلى تعيين العديد من الكائنات للعمل. التمثيل الرسمي لهذه الكائنات هو البيانات. تبدأ الخوارزمية في العمل مع مجموعة من البيانات تسمى الإدخال ، وتحويلها إلى بيانات مخرجات النتائج. في هذه الحالة ، يمكن استخدام أي طرق لوصف الخوارزميات. يجب مراعاة خصائص الخوارزميات.
القاعدة الثانية:لكي تعمل الخوارزمية ، فإنها تحتاج إلى ذاكرة. أنه يحتوي على المدخلات والمتوسطة والإخراج. الذاكرة نفسها منفصلة ، أي تتكون من أقسام منفصلة - خلايا. تسمى الخلية التي لها اسم بمتغير.
القاعدة الثالثة هي السرية. يجب بناء الخوارزمية بأكملها من عمليات منفصلة ، يجب أن يكون عددها محدودًا.
تجدر الإشارة إلى أن هناك شيء مثلخوارزمية مساعدة ، والتي تم تطويرها مقدمًا ، ثم طبقت على خوارزمية مهمة أخرى. ويمكن أيضا أن يسمى الإجراء المساعد.
الخوارزمية ، المفهوم ، الخصائص ، طرق الوصف - دون كل هذا في مجال علوم الكمبيوتر في أي مكان. هذا هو الأساس الذي تقوم عليه جميع علوم الكمبيوتر.
