Aproape totul în lumea noastră se supune unui fellegi și reglementări. Știința modernă nu stă nemișcată, datorită căreia omenirea cunoaște o mulțime de formule și algoritmi, în urma cărora puteți calcula și recrea multe acțiuni și structuri create de natură și implementa idei inventate de om.
În acest articol, vom defalca conceptele de bază ale algoritmului.
Algoritmul este un concept care a apărut în secolul al XII-lea.Cuvântul „algoritm” în sine provine din interpretarea latină a numelui celebrului matematician din Orientul Mijlociu, Muhammad al Khwarizmi, care a scris cartea „Pe cont indian”. Această carte descrie cum să scrieți corect numerele naturale folosind cifre arabe și oferă o descriere a algoritmului pentru operații cu o coloană peste astfel de numere.
În secolul al XII-lea, cartea „Pe cont indian” a fost tradusă în latină, iar apoi a apărut această definiție.
Crearea algoritmului necesită creativitate,de aceea, numai o ființă vie poate crea o nouă listă de acțiuni secvențiale. Dar pentru executarea instrucțiunilor deja existente, nu este necesar să aveți imaginație, chiar și o tehnică fără suflet poate face față acestui lucru.
Un exemplu excelent de execuție exactă a unei instrucțiuni date este un cuptor cu microunde gol care continuă să funcționeze în ciuda lipsei de alimente în interiorul acestuia.
Un subiect sau obiect care nu trebuiea pătrunde în esența algoritmului se numește executor formal. O persoană poate deveni și un interpret formal, dar în caz de neprofitabilitate a acțiunii sau a acțiunii, un interpret gânditor poate face totul în felul său. Prin urmare, principalii interpreți sunt computerele, cuptoarele cu microunde, telefoanele și alte echipamente. Conceptul de algoritm în informatică este cel mai important. Fiecare algoritm este compilat cu așteptarea unui subiect specific, luând în considerare acțiunile admise. Acele obiecte cărora subiectul le poate aplica instrucțiuni constituie mediul executorului.
Aproape totul în lumea noastră se supune unui fellegi și reglementări. Știința modernă nu stă pe loc, datorită căreia omenirea cunoaște o mulțime de formule și algoritmi, în urma cărora puteți calcula și recrea multe acțiuni și creații ale naturii și aduce la viață ideile inventate de om. În acest articol, vom defalca conceptele de bază ale algoritmului.
Majoritatea acțiunilor pe care le desfășurămîn timpul vieții lor, necesită respectarea unui număr de reguli. Calitatea și rezultatul sarcinilor care îi sunt atribuite depind de cât de corectă are o persoană cu privire la ce, cum și în ce secvență ar trebui să facă. Încă din copilărie, părinții au încercat să dezvolte un algoritm pentru acțiunile de bază la copilul lor, de exemplu: treziți-vă, faceți patul, spălați-vă și spălați-vă dinții, faceți exerciții, luați micul dejun etc., lista pe care o persoană o efectuează toate viața lui de dimineață poate fi considerată și un fel de algoritm.
Un algoritm este un concept care denotă o colecție de instrucțiuni pe care o persoană trebuie să le urmeze pentru a rezolva o anumită problemă.
În general, algoritmul are multe definiții, mai mulți oameni de știință îl caracterizează în moduri diferite.
Dacă algoritmul folosit de o persoană în fiecare zi,fiecare este al său și se poate schimba în funcție de vârsta și situațiile în care se află interpretul, atunci setul de acțiuni care trebuie efectuate pentru a rezolva o problemă matematică sau pentru a utiliza tehnologia este același pentru toată lumea și rămâne întotdeauna neschimbat.
Există un concept diferit de algoritm, diferă și tipurile de algoritmi - de exemplu, pentru o persoană care urmărește un scop și pentru tehnologie.
În era noastră a tehnologiei informației, oameniiîn fiecare zi efectuează un set de instrucțiuni create înaintea lor de către alte persoane, deoarece tehnica necesită o serie de acțiuni atunci când se utilizează execuția exactă. Prin urmare, sarcina principală a profesorilor din școli este de a-i învăța pe copii să folosească algoritmi, să înțeleagă și să schimbe rapid regulile existente în conformitate cu situația actuală. Structura unui algoritm este unul dintre acele concepte care se învață la clasa de matematică și informatică din fiecare școală.
1. Discreție (succesiune de acțiuni individuale) - orice algoritm ar trebui reprezentat ca o serie de acțiuni simple, fiecare dintre acestea ar trebui să înceapă după finalizarea celei anterioare.
2. Certitudine - fiecare acțiune a algoritmului ar trebui să fie atât de simplă și de înțeles încât interpretul nu are nicio întrebare și nu are nicio libertate de acțiune.
3. Eficacitate - descrierea algoritmului trebuie să fie clară și completă, astfel încât după finalizarea tuturor instrucțiunilor, sarcina să-și atingă sfârșitul logic.
patru.Masivitate - algoritmul ar trebui să fie aplicabil unei clase întregi de probleme, care poate fi rezolvată numai prin schimbarea numerelor din algoritm. Deși există opinia că ultimul punct nu se aplică algoritmilor, ci tuturor metodelor matematice în general.
Adesea în școli pentru a le oferi copiilor o mai bună înțelegeredescrierea algoritmilor, profesorii citează ca exemplu gătitul conform unei cărți de bucate, realizarea unui medicament pe bază de rețetă sau procesul de fabricare a săpunului pe baza unui master class. Cu toate acestea, luând în considerare a doua proprietate a algoritmului, care afirmă că fiecare punct al algoritmului trebuie să fie atât de clar încât absolut orice persoană și chiar o mașină o pot realiza, putem ajunge la concluzia că orice proces care necesită cel puțin un fel imaginației prin algoritm nu poate fi numit. Iar gătitul și artizanatul necesită anumite abilități și o imaginație bine dezvoltată.
Există diferite tipuri de algoritmi, dar există trei principale.
În acest tip, unele puncte sunt repetate de mai multe ori. Lista acțiunilor care trebuie repetate pentru a atinge obiectivul se numește corpul algoritmului.
Iterația de buclă este executarea tuturor elementelor incluse în corpul buclei.
Părțile unei bucle care execută continuu un anumit număr de ori sunt numite bucle cu iterație fixă.
Acele părți ale ciclului, a căror rată de repetare depinde de o serie de condiții, sunt numite nedeterminate.
Cel mai simplu tip de buclă este fix.
Există două tipuri de algoritmi de buclă:
Buclă cu condiție prealabilă. În acest caz, corpul buclei își verifică starea înainte de a fi executat.
Buclă cu postcondiție. Într-o buclă cu o condiție post-condiție, starea este verificată după sfârșitul buclei.
Instrucțiunile pentru astfel de circuite sunt executate o dată pesuccesiunea în care sunt prezentate. De exemplu, procesul de pregătire a patului sau spălarea dinților poate fi considerat un algoritm liniar. De asemenea, de acest tip sunt exemple matematice, unde există doar acțiuni de adunare și scădere.
Într-un tip de ramificare, există mai multe opțiuni pentru acțiuni, care vor fi aplicate în funcție de condiție.
Exemplu. Întrebare: "Plouă?" Opțiuni de răspuns: „Da” sau „Nu”. Dacă „da” - deschideți umbrela, dacă „nu” - puneți umbrela în geantă.
Algoritmul auxiliar poate fi utilizat în alți algoritmi specificând doar numele acestuia.
Condiție este între cuvintele „dacă” și „atunci”.
De exemplu: dacă știți limba engleză, apăsați unul. În această propoziție, condiția face parte din expresia „știi engleza”.
Date - informații care poartă o anumită sarcină semantică și sunt prezentate în așa fel încât să poată fi transmise și utilizate pentru acest algoritm.
Proces algoritmic - rezolvarea unei probleme printr-un algoritm folosind anumite date.
Algoritmul poate avea o structură diferită.Pentru a descrie un algoritm, al cărui concept depinde și de structura acestuia, puteți utiliza o serie de metode diferite, de exemplu: verbală, grafică, folosind un limbaj algoritmic special dezvoltat.
Care dintre metode va fi utilizată depinde de mai mulți factori: de complexitatea problemei, de cât de mult trebuie să detaliați procesul de rezolvare a problemei etc.
Un algoritm grafic este un concept care implică descompunerea acțiunilor care trebuie efectuate pentru a rezolva o anumită problemă, în funcție de anumite forme geometrice.
Diagramele grafice nu sunt prezentate aleatoriu. Pentru ca orice persoană să le înțeleagă, de cele mai multe ori sunt utilizate diagramele bloc și diagramele structurale ale lui Nassi-Shneiderman.
De asemenea, diagramele bloc sunt prezentate în conformitate cu GOST-19701-90 și GOST-19.003-80.
Figurile grafice utilizate în algoritm sunt împărțite în:
Principalele. Imaginile de bază sunt folosite pentru a indica operațiunile necesare procesării datelor la rezolvarea unei probleme.
Auxiliar. Sunt necesare imagini auxiliare pentru a indica elementele individuale, nu cele mai importante, pentru rezolvarea unei probleme.
În grafică, formele geometrice folosite pentru a reprezenta datele se numesc blocuri.
Toate blocurile sunt în ordine „de sus în jos”iar „de la stânga la dreapta” este direcția corectă de curgere. Cu succesiunea corectă, liniile care leagă blocurile nu arată direcția. În alte cazuri, direcția liniilor este indicată de săgeți.
O diagramă de flux corectă nu ar trebui să aibă mai mult de o ieșire din blocuri de procesare și mai puțin de două ieșiri din blocuri responsabile pentru operațiuni logice și verificarea îndeplinirii condițiilor.
Cum se construiește corect un algoritm?
Structura algoritmului, așa cum s-a menționat mai sus, trebuie să fie construită în conformitate cu GOST, altfel nu va fi ușor de înțeles și accesibilă celorlalți.
Metodologia generală de înregistrare include următoarele puncte:
Numele cu care va fi clar ce problemă poate fi rezolvată folosind această schemă.
Fiecare algoritm ar trebui să aibă un început și un sfârșit clare.
Algoritmii trebuie să descrie clar și clar toate datele, atât de intrare, cât și de ieșire.
La elaborarea algoritmului, trebuie menționate acțiunile care vor permite efectuarea acțiunilor necesare rezolvării problemei pe datele selectate. Un exemplu de algoritm:
Construcția corectă a circuitului va facilita considerabil calcularea algoritmilor.
Oval situat orizontal - începutul și sfârșitul (semnul final).
Dreptunghi situat orizontal - calcul sau alte acțiuni (semn de proces).
Paralelogram situat orizontal - intrare sau ieșire (semn de date).
Romb situat orizontal - verificarea stării (semnul soluției).
Un hexagon alungit, situat orizontal, este o modificare (semn de pregătire).
Modelele de algoritmi sunt prezentate în figura de mai jos.
Varianta formulă-cuvânt a construcției algoritmului.
Algoritmii formulelor-cuvinte sunt scrise înîntr-o formă arbitrară, în limbajul profesional al domeniului căruia îi aparține sarcina. Descrierea acțiunilor în acest mod se realizează folosind cuvinte și formule.
În domeniul computerului, totul se bazează pe algoritmi.Fără instrucțiuni clare introduse sub forma unui cod special, nicio tehnică sau program nu va funcționa. În lecțiile de informatică, elevii încearcă să ofere conceptele de bază ale algoritmilor, să-i învețe cum să le folosească și să le creeze singuri.
Crearea și utilizarea algoritmilor în informatică este un proces mai creativ decât, de exemplu, urmarea instrucțiunilor pentru rezolvarea unei probleme în matematică.
Există, de asemenea, un program special„Algoritmul”, care ajută persoanele care nu au cunoștințe în domeniul programării, să își creeze propriile programe. O astfel de resursă poate deveni un asistent indispensabil pentru cei care fac primii pași în informatică și doresc să își creeze propriile jocuri sau orice alte programe.
Pe de altă parte, orice program este un algoritm.Dar dacă algoritmul efectuează doar acțiunile care trebuie efectuate prin inserarea datelor sale, atunci programul poartă deja date gata făcute. O altă diferență este că programul poate fi brevetat și proprietar, dar algoritmul nu. Algoritmul este un concept mai larg decât un program.
În acest articol, am analizat conceptul de algoritm și tipurile acestuia, am învățat cum să scriem corect scheme grafice.
