Szinte mindent a világunkban valamiféle alávetünktörvények és rendeletek. A modern tudomány nem áll meg, amelynek köszönhetően az emberiség nagyon sok képletet és algoritmust ismeri, amelyek alapján kiszámíthatja és újra létrehozhatja a természet által létrehozott tevékenységeket és szerkezeteket, és megvalósíthatja az ember által kitalált ötleteket.
Ebben a cikkben elemezzük az algoritmus alapfogalmait.
Algoritmus - egy koncepció, amely megjelent a XII. Században.Maga az "algoritmus" szó a közel-keleti híres matematikus, Mohammed al Khorezmi nevének latin értelmezéséből származik, aki "Az indiai számlán" könyvet írta. Ez a könyv leírja, hogyan kell a természetes számokat helyesen írni arab számokkal, és oszlopokkal leírja a műveletek algoritmusát az ilyen számok felett.
A XII. Században az "Az indiai számláról" könyvet lefordították latinul, majd ez a meghatározás megjelent.
Создание алгоритма требует творческого подхода, ezért csak egy élőlény hozhat létre új listát a szekvenciális műveletekről. A meglévő utasítások végrehajtásához azonban a képzeletre nincs szükség, még lélektelen eszközök is megbirkóznak ezzel.
Kiváló példa egy adott utasítás pontos végrehajtására egy üres mikrohullámú sütő, amely továbbra is működik annak ellenére, hogy benne nincs étel.
Tárgy vagy tárgy, amelyre nincs szükségaz algoritmus magjához jutást formális végrehajtónak hívjuk. Az ember formális végrehajtóvá is válhat, azonban egy vagy másik cselekvés veszteségessége esetén a gondolkodó végrehajtó mindent megtehet a maga módján. Ezért a főszereplők a számítógépek, a mikrohullámú sütők, a telefonok és az egyéb berendezések. A számítástechnikában az algoritmus fogalma a legfontosabb. Minden algoritmust egy adott alany elvárásaival állítanak össze, figyelembe véve a megengedett műveleteket. Azok az objektumok, amelyekre az alany alkalmazhatja az utasításokat, alkotják az előadó környezetét.
Szinte mindent a világunkban valamiféle alávetünktörvények és rendeletek. A modern tudomány nem áll meg, amelynek köszönhetően az emberiség nagyon sok képletet és algoritmust ismeri, amelyek alapján kiszámíthatja és újra létrehozhatja a természet számos cselekedetét és alkotását, és életrehozhatja az ember által kitalált ötleteket. Ebben a cikkben elemezzük az algoritmus alapfogalmait.
A legtöbb művelet, amelyben végrehajtunkéletük során számos szabály betartását követeli meg. A rá ruházott feladatok teljesítésének minősége és eredménye függ attól, hogy az embernek mi a helyes elképzelése arról, hogy mit, hogyan és milyen sorrendben kell tennie. Gyerekkora óta a szülők gyermekeikben próbálták kidolgozni az alapvető műveletek algoritmusát, például: ébredni, ágyat tölteni, mosni és megmosni a fogaikat, gyakorlatokat végezni, reggelizni stb., Egy listát, amelyet egy személy egész életében reggel tett, egyfajta algoritmusnak is tekinthetjük.
Az algoritmus egy olyan koncepció, amely jelöli azokat az utasításokat, amelyeket egy személynek követnie kell egy adott probléma megoldása érdekében.
Általánosságban elmondható, hogy egy algoritmusnak sok meghatározása van, és több tudós eltérően jellemzi.
Ha az algoritmust egy személy naponta használja,mindegyiknek megvan a sajátja, és attól függően, hogy milyen korban és helyzetekben találja magát az előadóművész, a matematikai probléma megoldásához vagy a technika használatához végrehajtandó műveletek mindenki számára azonosak, és változatlanok maradnak.
Az algoritmus eltérő fogalma létezik, az algoritmusok típusai is eltérőek - például egy célt követő személynél és a technológiánál.
Az információs technológia korában az embereknaponta hajtson végre olyan utasításokat, amelyeket mások előtt készítettek, mert a technika megköveteli számos művelet pontos végrehajtását. Ezért az iskolákban a tanárok fő feladata az, hogy megtanítsák a gyermekeket algoritmusok használatára, a megragadásra és a meglévő szabályok változtatására a jelenlegi helyzetnek megfelelően. Az algoritmus felépítése az egyik olyan fogalom, amelyet minden iskolában a matematika és a számítástechnika órájában tanulnak.
1. Diszkrétencia (az egyes műveletek sorrendje) - az algoritmusokat egyszerű műveletek sorozatának formájában kell bemutatni, amelyek mindegyikének az előző befejezése után kezdődik.
2. Meghatározhatóság - az algoritmus minden egyes műveletének annyira egyszerűnek és érthetőnek kell lennie, hogy a végrehajtónak ne legyen kérdése és cselekvési szabadsága.
3. Hatékonyság - az algoritmus leírásának világosnak és teljesnek kell lennie, hogy az összes utasítás befejezése után a feladat logikai végére kerüljön.
4.Tömeg - az algoritmust olyan feladatok egész csoportjára kell alkalmazni, amelyek csak az algoritmus számának megváltoztatásával oldhatók meg. Bár van vélemény, hogy az utolsó pont nem az algoritmusokra vonatkozik, hanem általában az összes matematikai módszerre.
Gyakran az iskolákban, hogy a gyermekek jobban megértsékaz algoritmusok leírását, a tanárok példákkal szolgálnak a szakácskönyv szerinti főzéshez, vényköteles gyógyszerkészítéshez vagy szappankészítési folyamathoz mesterkurzus alapján. Tekintettel az algoritmus második tulajdonságára, amely kimondja, hogy az algoritmus minden pontjának annyira érthetőnek kell lennie, hogy abszolút bárki és akár a gép képes legyen azt végrehajtani, arra a következtetésre juthatunk, hogy minden olyan folyamat, amely megköveteli legalább valamilyen képzelet megjelenését, algoritmus nem hívható. A főzés és a kézimunka bizonyos készségeket és fejlett képzelet igényel.
Különböző típusú algoritmusok léteznek, de három fő.
Ebben a típusban néhány elem többször megismétlődik. Az algoritmus törzsének nevezzük azokat a műveleteket, amelyeket meg kell ismételni a cél elérése érdekében.
A ciklus iterációja a ciklus törzsében szereplő összes elem végrehajtása.
A hurok azon részeit, amelyeket folyamatosan végrehajtanak egy bizonyos számú alkalommal, huroknak hívunk, rögzített számú iterációval.
A ciklus azon részeit, amelyek ismétlési sebessége számos feltételtől függ, határozatlannak nevezik.
A legegyszerűbb hurok rögzített.
Kétféle ciklikus algoritmus létezik:
Előkészített ciklus. Ebben az esetben a hurok törzse ellenőrzi állapotát mielőtt végrehajtja.
Postcondition hurok. Utólagos feltétellel rendelkező ciklusban az állapotot a ciklus vége után ellenőrzik.
Az ilyen rendszerekre vonatkozó utasításokat egyszer végrehajtjáka sorrend, amelyben bemutatják őket. Például az ágy készítésének vagy a fogakmosásának a folyamata lineáris algoritmusnak tekinthető. Ehhez a típushoz matematikai példák is tartoznak, amelyekben csak összeadás és kivonás műveletek vannak jelen.
Elágazó típus esetén többféle cselekvési lehetőség áll rendelkezésre, amelyek közül a körülményektől függően alkalmazzák.
Egy példa. Kérdés: "Esik az eső?" Válasz lehetőségek: Igen vagy Nem Ha igen, nyissa ki az esernyőt, ha nem, tegye az esernyőt a zsákba.
A segéd algoritmus használható más algoritmusokban is, csak a nevét megadva.
feltétel a "ha" és "akkor" szavak között van.
Például: ha tud angolul, akkor kattintson rá. Ebben a mondatban a feltétel a „tudsz angolul” kifejezés részét képezi.
adat - olyan információ, amely egy bizonyos szemantikai terhelést hordoz, és olyan módon van bemutatva, hogy továbbítható és felhasználható erre az algoritmusra.
Algoritmikus folyamat - egy probléma megoldása algoritmus segítségével, bizonyos adatok felhasználásával.
Az algoritmus szerkezete eltérő lehet.Az algoritmus leírása érdekében, amelynek fogalma a szerkezetétől függ, számos különféle módszert használhat, például: verbális, grafikus, egy speciálisan kialakított algoritmikus nyelv használatával.
Az alkalmazott módszer számos tényezőtől függ: a feladat összetettségétől, attól, hogy mekkora részletre van szükség a probléma megoldásának folyamatához, stb.
A grafikus algoritmus egy olyan koncepció, amely egy adott feladat megoldásához végrehajtandó műveletek lebontását jelenti bizonyos geometriai alakzatok szerint.
A grafikus sémákat nem borzasztóként ábrázolják. Annak érdekében, hogy bárki megértse őket, a leggyakrabban Nassi-Schneiderman blokkdiagramjait és szerkezeti diagramjait használják.
A folyamatábrákat a GOST-19701-90 és a GOST-19.003-80 szerint is ábrázoltuk.
Az algoritmusban használt grafikus ábrákat fel kell osztani:
A legfontosabbak. Az alapképeket arra használják, hogy jelezzék a probléma megoldásához szükséges adatok feldolgozásához szükséges műveleteket.
Kiegészítő. Kiegészítő képekre van szükség a probléma megoldásának egyes, nem a legfontosabb elemeinek jelöléséhez.
A grafikában az adatok ábrázolásához használt geometriai alakzatokat blokkoknak nevezzük.
Az összes blokk "fentről lefelé"és "balról jobbra" a helyes áramlási irány. Ha a sorrend helyes, a blokkokat összekötő vonalak nem mutatják az irányt. Ellenkező esetben a vonalak irányát nyilak jelzik.
A helyes folyamatábra nem lehet egynél több kimenetet a feldolgozó blokkokból és két kevesebb kimenetet a blokkokból, amelyek felelősek a logikai műveletekért és a feltételek teljesítésének ellenőrzéséért.
Hogyan lehet helyesen felépíteni egy algoritmust?
Az algoritmus felépítését, a fent említettek szerint, a GOST-nak megfelelően kell felépíteni, különben nem lesz érthető és mások számára elérhető.
Az általános nyilvántartási módszer a következő pontokat tartalmazza:
A név, amellyel világossá válik, hogy milyen problémát lehet megoldani ezzel a sémával.
Mindegyik algoritmusnak egyértelmû kezdettel és véggel kell rendelkeznie.
Az algoritmusoknak egyértelműen és egyértelműen kell leírniuk az összes adatot, mind a bemeneti, mind a kimeneti adatot.
Az algoritmus elkészítésekor meg kell jegyezni azokat a műveleteket, amelyek lehetővé teszik a kiválasztott adatokra vonatkozó probléma megoldásához szükséges műveletek elvégzését. Példa az algoritmusra:
Az áramkör helyes felépítése nagyban megkönnyíti az algoritmusok kiszámítását.
Vízszintesen elhelyezett ovális - kezdete és vége (végjel).
Vízszintesen elhelyezkedő téglalap - számítás vagy egyéb műveletek (folyamatjel).
Vízszintesen elhelyezkedő parallelogram - bemenet vagy kimenet (adatjel).
Vízszintesen elhelyezkedő rombusz - állapot ellenőrzése (döntési jel).
Egy hosszúkás, vízszintesen elhelyezkedő hatszög egy módosítás (előkészítési jel).
Az algoritmus modelleit az alábbi ábra mutatja.
Az algoritmus felépítésének képlet-verbális változata.
A képlet-szó algoritmusok be vannak írvatetszőleges formában, annak a területnek a szakmai nyelvén, amelyhez a feladat tartozik. Az ilyen műveletek leírása szavak és képletek segítségével történik.
A számításban minden algoritmusokon alapszik.Speciális kód formájában beadott egyértelmű utasítások nélkül semmilyen technika vagy program nem fog működni. A számítástechnikai órákban a hallgatók megpróbálják megadni az algoritmusok alapfogalmait, megtanítják nekik, hogyan kell használni őket, és maguk is elkészíteni őket.
Az algoritmusok létrehozása és használata a számítástechnikában kreatívabb folyamat, mint például a matematika feladatának megoldására vonatkozó utasítások követése.
Van egy speciális program"Algoritmus", amely segít a programozási ismeretlen embereknek saját programjaik elkészítésében. Ez az erőforrás nélkülözhetetlen asszisztens lehet azok számára, akik már megteszik a számítógép-tudomány első lépéseit, és saját játékokat vagy más programokat akarnak létrehozni.
Másrészt, bármely program algoritmus.De ha az algoritmus csak olyan műveleteket hajt végre, amelyeket az adatok beillesztésével kell végrehajtani, akkor a program már kész adatokat tartalmaz. Egy másik különbség az, hogy a program szabadalmaztatható és szabadalmaztatható, de az algoritmus nem. Az algoritmus tágabb fogalom, mint egy program.
Ebben a cikkben megvizsgáltuk az algoritmus fogalmát és típusait, és megtanultuk, hogyan kell helyesen írni grafikus sémákat.
