Στον κόσμο της πληροφορικής, η ιδέαΟ αλγόριθμος βρίσκεται στο επίκεντρο. Ο ίδιος ο όρος προήλθε από το όνομα Al-Khwarizmi, ενός Ουζμπεκιστάν μεσαιωνικού μαθηματικού που, τον 9ο αιώνα, μπόρεσε να περιγράψει με σαφήνεια τους κανόνες για την εκτέλεση απλών αριθμητικών πράξεων - δηλαδή, συνέθεσε τους πρώτους αλγόριθμους.
Αλγόριθμος - Ορισμός
Στη σύγχρονη πληροφορική και τα μαθηματικά, αυτός ο όρος έχει τους ακόλουθους ορισμούς:
- μια ακολουθία ενεργειών στις οποίες οι κανόνες εκτέλεσης ορίζονται αυστηρά ·
- μια εντολή που καθορίζει την ακολουθία και το περιεχόμενο των λειτουργιών, εκτελώντας τις οποίες, τα δεδομένα προέλευσης φτάνουν στο επιθυμητό αποτέλεσμα ·
- ακριβή περιγραφή οποιασδήποτε διαδικασίας υπολογιστών ή οποιασδήποτε άλλης ακολουθίας ενεργειών ·
- την πληρέστερη και ακριβέστερη σειρά σχετικά με την ακολουθία εκτέλεσης ενός πεπερασμένου αριθμού ενεργειών που είναι απαραίτητες για την ευνοϊκή λύση κάθε εργασίας παρόμοιου τύπου.
Ο αλγόριθμος μπορεί να εκτελεστεί από ανθρώπους ήαυτόματη συσκευή - ο λεγόμενος επίσημος εκτελεστής. Το καθήκον κάθε εργολάβου είναι η πιο ακριβής εφαρμογή του υπάρχοντος αλγορίθμου. Ο επίσημος εκτελεστής δεν απαιτείται να εμβαθύνει στην ουσία της διαδικασίας, συχνά επειδή δεν είναι σε θέση να την καταλάβει. Ένα παράδειγμα επίσημου εκτελεστή είναι ένα πλυντήριο που θα εκτελεί ένα δεδομένο πρόγραμμα πλύσης ακόμη και όταν δεν υπάρχει σκόνη πλυσίματος ή πλυντήριο στο δοχείο.
Ο αλγόριθμος εκτελεστής μπορεί να εκτελέσει εντολέςμόνο από μια αυστηρά καθορισμένη λίστα, η οποία είναι ένα σύστημα εντολών. Για κάθε ομάδα του αντισυμβαλλομένου, καθορίζονται οι προϋποθέσεις εφαρμογής και περιγράφονται τα αποτελέσματα της εκτέλεσης. Για κάθε κλήση στην ομάδα, ο εκτελεστής ανταποκρίνεται με την αντίστοιχη στοιχειώδη δράση.
Ο καθολικός εκτελεστής του αλγορίθμου στην επιστήμη των υπολογιστών είναι ένας υπολογιστής.
Αλγόριθμος και οι ιδιότητές του
1) Διακριτικότητα (ή διαχωρισμός, ασυνέχεια διαδικασίας)σημαίνει ότι ο αλγόριθμος αντιπροσωπεύει τη διαδικασία επίλυσης προβλημάτων με τη μορφή διαδοχικής εκτέλεσης προηγουμένων καθορισμένων απλών βημάτων. Κάθε επόμενη ενέργεια μπορεί να ολοκληρωθεί μόνο μετά τη λήξη της προηγούμενης.
2) Βεβαιότητα σημαίνει ότι όλοι οι κανόνες του αλγορίθμου πρέπει να είναι σαφείς και ξεκάθαροι. Στη συνέχεια, η εκτέλεση του αλγορίθμου θα αποκτήσει τον απαραίτητο μηχανικό χαρακτήρα χωρίς πρόσθετες οδηγίες ή πληροφορίες.
3) Απόδοση (ή πεπερασμένο) ενός αλγορίθμου σημαίνει ότι πρέπει να οδηγήσει στο επιθυμητό αποτέλεσμα σε έναν συγκεκριμένο πεπερασμένο αριθμό βημάτων.
4) Μάζα Είναι η ευελιξία της εφαρμογής του αλγορίθμου στομια ομάδα παρόμοιων εργασιών που διαφέρουν μόνο στο σύνολο των αρχικών δεδομένων. Τα αρχικά δεδομένα μπορούν να επιλεγούν από τον λεγόμενο τομέα εφαρμοσιμότητας του αλγορίθμου.
Ανάλογα με τους στόχους, τις αρχικές συνθήκες, τους τρόπους επίλυσης του προβλήματος, τον προσδιορισμό των ενεργειών του εργολάβου, μπορούμε να διακρίνουμε τα ακόλουθα είδη αλγορίθμων:
1) Πιθανοτική (ή στοχαστικό) δίνουν διάφορους τρόπους του προγράμματος για την επίλυση του προβλήματος, οι οποίοι οδηγούν στην πιθανή επίτευξη του αποτελέσματος.
2) Ευρετικός είδη αλγορίθμων υπονοούν αυτό το επίτευγμαΤο τελικό αποτέλεσμα μετά την εφαρμογή του προγράμματος δράσης δεν προσδιορίζεται με μοναδικό τρόπο. Με τον ίδιο τρόπο, δεν υπάρχει σαφής ακολουθία ενεργειών του ερμηνευτή. Τέτοιοι αλγόριθμοι περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, κανονισμούς και οδηγίες. Το γράψιμό τους χρησιμοποιεί κοινές μεθόδους λήψης αποφάσεων και λογικές διαδικασίες που βασίζονται σε αναλογίες που προκύπτουν σε σχέση με την προηγούμενη εμπειρία.
3) Γραμμικός Οι τύποι αλγορίθμων περιλαμβάνουν τη δημιουργία ενός συνόλου εντολών ή οδηγιών που εκτελούνται με αυστηρή σειρά το ένα μετά το άλλο.
4) Διακλάδωση Οι αλγόριθμοι περιέχουν τουλάχιστον μία συνθήκη, μετά την οποία ο υπολογιστής μπορεί να ακολουθήσει ένα από τα πολλά πιθανά βήματα.
πέντε) Κυκλικός οι τύποι αλγορίθμων παρέχουν πολλαπλούςεπανάληψη μίας ενέργειας ή λειτουργίας με νέα αρχικά δεδομένα. Για παράδειγμα, αυτοί οι αλγόριθμοι περιλαμβάνουν τις περισσότερες από τις μεθόδους υπολογισμού και απαρίθμησης επιλογών. Έτσι εμφανίζεται ο λεγόμενος κύκλος προγράμματος - δηλαδή, μια σειρά, μια ακολουθία εντολών (το σώμα του κύκλου), η οποία εκτελείται επανειλημμένα έως ότου ικανοποιηθεί μια συγκεκριμένη συνθήκη.
