Nesten alt i vår verden adlyder noe slagLover og forskrifter. Moderne vitenskap står ikke stille, takket være at menneskeheten kjenner til mange formler og algoritmer, hvoretter det er mulig å beregne og gjenskape mange handlinger og strukturer skapt av naturen, og å bringe til liv ideene oppfunnet av mennesket.
I denne artikkelen vil vi analysere de grunnleggende konseptene til algoritmen.
Algoritme er et konsept som dukket opp i XII århundre. Selve ordet "algoritme" kommer fra den latinske tolkningen av navnet til den berømte matematikeren i Midtøsten, Muhammad al Khorezmi, som skrev boka "On Indian Account". Denne boka beskriver hvordan man korrekt skriver naturlige tall ved hjelp av arabiske tall, og gir en beskrivelse av algoritmen for operasjoner med en kolonne over slike tall.
I XII-tallet ble boken "On Indian Account" oversatt til latin, og da dukket denne definisjonen opp.
Algoritmeoppretting krever kreativitet,derfor er det bare et levende vesen som kan lage en ny liste over sekvensielle handlinger. Men for utførelse av allerede eksisterende instruksjoner er det ikke nødvendig å ha fantasi, selv en sjeløs teknikk kan takle dette.
Et godt eksempel på den eksakte utførelsen av en gitt instruksjon er en tom mikrobølgeovn som fortsetter å fungere til tross for ingen mat inni.
Et emne eller objekt som ikke trengerå fordype seg i essensen av algoritmen kalles en formell utfører. En person kan også bli en formell utøver, men i tilfelle ulønnsomhet for denne eller den andre handlingen, kan en tenkende utøver gjøre alt på sin egen måte. Derfor er de viktigste utøverne datamaskiner, mikrobølgeovner, telefoner og annet utstyr. Konseptet med en algoritme innen informatikk er det viktigste. Hver algoritme er samlet med forventningene til et bestemt emne, med tanke på tillatte handlinger. Objektene som motivet kan bruke instruksjoner på, utgjør eksekutorens miljø.
Nesten alt i vår verden adlyder noe slagLover og forskrifter. Moderne vitenskap står ikke stille, takket være at menneskeheten kjenner mange formler og algoritmer, hvoretter det er mulig å beregne og gjenskape mange handlinger og kreasjoner av naturen og få liv til ideene oppfunnet av mennesker. I denne artikkelen vil vi bryte ned de grunnleggende konseptene til algoritmen.
De fleste av handlingene vi utfører ii løpet av livet, krever overholdelse av en rekke regler. Kvaliteten og resultatet av oppgavene som er tildelt ham, avhenger av hvor korrekt en person har en idé om hva, hvordan og i hvilken rekkefølge han skal gjøre. Siden barndommen har foreldre prøvd å utvikle en algoritme for grunnleggende handlinger hos barnet sitt, for eksempel: våkne opp, senga, vaske og pusse tennene, gjøre øvelser, spise frokost, etc., listen som en person utfører hele livet om morgenen kan også betraktes som en slags algoritme.
En algoritme er et begrep som betegner en samling instruksjoner som en person trenger å følge for å løse et spesifikt problem.
Generelt har algoritmen mange definisjoner, flere forskere karakteriserer den på forskjellige måter.
Hvis en algoritme som brukes av en person på daglig basis harhver er sin egen, og kan endres avhengig av alder og situasjoner der utøveren befinner seg, da er settet med handlinger som må utføres for å løse et matematisk problem eller å bruke teknologi det samme for alle og forblir alltid uendret.
Det er et annet konsept med en algoritme, typene algoritmer er også forskjellige - for eksempel for en person som forfølger et mål, og for teknologi.
I vår tid med informasjonsteknologi, menneskerhver dag utfører de et sett med instruksjoner opprettet før dem av andre mennesker, fordi teknikken krever en rekke handlinger når du bruker den eksakte utførelsen. Derfor er lærerens hovedoppgave å lære barn å bruke algoritmer, raskt forstå og endre eksisterende regler i samsvar med dagens situasjon. Algoritmestruktur er et av de begrepene som undervises i matematikk og informatikk på hver skole.
1. Diskrethet (sekvens av separate handlinger) - hvilken som helst algoritme skal representeres som en serie med enkle handlinger, som hver skal begynne etter fullføring av den forrige.
2. Sikkerhet - hver handling i algoritmen skal være så enkel og forståelig at utøveren ikke har noen spørsmål og ikke har handlefrihet.
3. Effektivitet - beskrivelsen av algoritmen skal være klar og fullstendig, slik at oppgaven når sin logiske slutt etter at alle instruksjonene er fullført.
4. Massivitet - algoritmen skal være gjeldende for en hel klasse problemer, som bare kan løses ved å endre tallene i algoritmen. Selv om det er en oppfatning at det siste punktet ikke gjelder algoritmer, men for alle matematiske metoder generelt.
Ofte på skolene for å gi barna en bedre forståelsebeskrivelse av algoritmer, lærere siterer som eksempler å lage mat fra en kokebok, lage reseptbelagte medisiner eller såpeprosesser basert på en mesterklasse. Når vi tar hensyn til algoritmens andre egenskap, som sier at hvert punkt i algoritmen må være så tydelig at absolutt enhver person og til og med en maskin kan utføre den, kan vi komme til den konklusjonen at enhver prosess som krever manifestasjon av i det minste noe fantasi av algoritmen. kan ikke navngis. Og matlaging og håndverk krever visse ferdigheter og en godt utviklet fantasi.
Det er forskjellige typer algoritmer, men det er tre viktigste.
I denne typen gjentas noen punkter flere ganger. Listen over handlinger som må gjentas for å nå målet kalles algoritmens kropp.
Loop iteration er utførelsen av alle elementene som er inkludert i loop kroppen.
Delene av en sløyfe som kontinuerlig kjøres et visst antall ganger kalles en fast iterasjonssløyfe.
De delene av syklusen, hvor repetisjonsfrekvensen avhenger av en rekke forhold, kalles ubestemt.
Den enkleste typen sløyfe er løst.
Det er to typer loopingsalgoritmer:
Sløyfe med forutsetning. I dette tilfellet kontrollerer kroppen av sløyfen tilstanden før den utføres.
Sløyfe med postcondition. I en sløyfe med en posttilstand blir tilstanden sjekket etter slutten av sløyfen.
Instruksjoner for slike ordninger utføres en gang prsekvensen de presenteres i. For eksempel kan prosessen med å lage en seng eller pusse tenner betraktes som en lineær algoritme. Også denne typen inkluderer matematiske eksempler, der det bare er addisjon og subtraksjon.
I en gaffeltype er det flere muligheter for handlinger, hvilken som vil bli brukt, avhenger av tilstanden.
Eksempel. Spørsmål: "Regner det?" Svaralternativer: "Ja" eller "Nei". Hvis "ja" - åpne paraplyen, hvis "nei" - legg paraplyen i vesken.
Hjelpealgoritmen kan brukes i andre algoritmer ved å bare spesifisere navnet.
Betingelse står mellom ordene "hvis" og "da".
For eksempel: Hvis du kan engelsk, trykk på en. I denne setningen er tilstanden en del av uttrykket "du kan engelsk".
data - informasjon som har en viss semantisk belastning og presenteres i en slik form at den kan overføres og brukes til en gitt algoritme.
Algoritmisk prosess - å løse et problem med en algoritme som bruker bestemte data.
Algoritmen kan ha en annen struktur. For å beskrive en algoritme, hvis konsept også avhenger av strukturen, kan du bruke en rekke forskjellige metoder, for eksempel: verbal, grafisk, ved hjelp av et spesialutviklet algoritmisk språk.
Hvilken av metodene som skal brukes, avhenger av flere faktorer: av kompleksiteten i problemet, av hvor mye du trenger for å detaljere prosessen for å løse problemet, etc.
En grafisk algoritme er et konsept som innebærer spaltning av handlinger som må utføres for å løse en bestemt oppgave, i henhold til visse geometriske former.
Grafiske diagrammer er ikke avbildet tilfeldig. For at noen skal forstå dem, brukes ofte Nassi-Shneidermans blokkdiagrammer og strukturdiagrammer.
Blokkdiagrammer er også avbildet i samsvar med GOST 19701-90 og GOST 19.003-80.
Grafiske figurer brukt i algoritmen er delt inn i:
De viktigste. Grunnleggende bilder brukes til å indikere operasjonene som kreves for å behandle data for å løse et problem.
Hjelpemiddel. Hjelpebilder er nødvendig for å indikere individuelle, ikke de viktigste, elementer for å løse et problem.
I grafikk kalles de geometriske figurene som brukes til å representere data blokker.
Alle blokker er i rekkefølge "fra topp til bunn"og "venstre mot høyre" er riktig strømningsretning. Med riktig rekkefølge viser ikke linjene som forbinder blokkene retningen. Ellers er linjens retning indikert med piler.
Et korrekt flytskjema bør ikke ha mer enn en utgang fra behandlingsblokker og mindre enn to utganger fra blokker som er ansvarlige for logiske operasjoner og sjekker oppfyllelsen av vilkårene.
Hvordan bygge en algoritme riktig?
Strukturen til algoritmen, som nevnt ovenfor, må bygges i samsvar med GOST, ellers vil den ikke være forståelig og tilgjengelig for andre.
Den generelle registreringsmetoden inkluderer følgende punkter:
Navnet som det vil være klart hvilket problem som kan løses ved hjelp av denne ordningen.
Hver algoritme skal ha en klar start og slutt.
Algoritmer skal klart og tydelig beskrive alle data, både input og output.
Når algoritmen utarbeides, bør det bemerkes handlingene som gjør det mulig å utføre handlingene som er nødvendige for å løse problemet på de valgte dataene. Et eksempel på algoritmen:
Korrekt konstruksjon av kretsen vil i stor grad lette beregningen av algoritmene.
Horisontalt plassert oval - start og slutt (slutttegn).
Horisontalt plassert rektangel - beregning eller andre handlinger (prosesstegn).
Et horisontalt plassert parallellogram - inngang eller utgang (datasignal).
Horisontalt lokalisert rombe - tilstandskontroll (løsningstegn).
En langstrakt, horisontalt plassert sekskant er en modifikasjon (forberedelseskilt).
Algoritmemodeller er vist i figuren nedenfor.
Formelordversjon av algoritmekonstruksjonen.
Formelordalgoritmer er skrevet inni en vilkårlig form, på fagspråket i feltet som oppgaven tilhører. Beskrivelsen av handlinger på denne måten utføres ved hjelp av ord og formler.
I databehandling er alt basert på algoritmer.Uten klare instruksjoner angitt i form av en spesiell kode, fungerer ingen teknikk eller program. I informatikkundervisning prøver studentene å gi de grunnleggende begrepene algoritmer, lære dem å bruke dem og lage dem på egenhånd.
Å lage og bruke algoritmer innen informatikk er en mer kreativ prosess enn for eksempel å følge instruksjoner for å løse et problem i matematikk.
Det er også et spesielt program"Algoritme", som hjelper mennesker som er uvitende om programmering, kan lage sine egne programmer. En slik ressurs kan bli en uunnværlig assistent for de som tar sine første skritt innen informatikk og ønsker å lage sine egne spill eller andre programmer.
På den annen side er ethvert program en algoritme.Men hvis algoritmen bare utfører handlingene som må utføres ved å sette inn dataene, har programmet allerede ferdige data. En annen forskjell er at programmet kan være patentert og proprietært, men algoritmen kan ikke. Algoritme er et bredere konsept enn et program.
I denne artikkelen analyserte vi begrepet en algoritme og dens typer, lærte hvordan vi skulle skrive grafiske ordninger korrekt.
