Algoritme: koncept, egenskaber, struktur og type

Næsten alt i vores verden er underlagt nogle love og regler. Moderne videnskab står ikke stille, således at massen af menneskeheden kendte formler og algoritmer, hvorefter det er muligt at beregne og at genskabe en række aktiviteter og strukturer skabt af naturen, og at bringe liv ideen om en menneskeskabt.

I denne artikel vil vi diskutere de grundlæggende begreber i algoritmen.

Historien om algoritmer

Algoritme - et begreb introduceret i XII århundrede. Ordet "algoritme" er afledt af det latinske navn på den fortolkning af den berømte matematiker af Mellemøsten Mohammed Al Khwarizmi, der skrev bogen "På den indiske konto". Denne bog beskriver, hvordan man skriver de naturlige tal, ved hjælp af arabertal, og en beskrivelse kolonne algoritme af handlinger på disse numre.

I det XII århundrede bogen "På den indiske konto" er blevet oversat til latin, derefter, og der var denne definition.

algoritme samspil med menneske og maskine

Oprettelse af en algoritme kræver en kreativ tilgang, så den nye liste over successive handlinger kun kan skabe et levende væsen. Men for udførelsen af de eksisterende regler ikke nødvendigvis har fantasi til at beskæftige sig med, at selv den sjælløse maskiner.

Et glimrende eksempel på præcis instruktion udførelse gives mikrobølge blank, som fortsætter med at fungere på trods af fraværet af fødevarer indeni.

Emne eller objekt, som ikke nødvendigvis dykke ned i essensen af algoritmen kaldes en formel performer. Den person kan også blive en formel performer, men i tilfælde af manglende rentabilitet af en action-minded performer kan gøre alt på egen hånd. Derfor er de vigtigste aktører er computere, mikrobølgeovne, telefoner og andet udstyr. Begrebet algoritmen i datalogi er det vigtigste. Hver algoritme er lavet med forventning om et bestemt emne, under hensyntagen til de tilladte handlinger. Objekterne, som virksomheden kan anvende vejledningen udgør blandt de optrædende.

Næsten alt i vores verden er underlagt nogle love og regler. Moderne videnskab står ikke stille, således at massen af menneskeheden kendte formler og algoritmer, hvorefter det er muligt at beregne og genskabe det sæt af handlinger og kreationer af naturen og realisere idéerne opfundet af mennesket. I denne artikel vil vi diskutere de grundlæggende begreber i algoritmen.

Hvad er en algoritme?

De fleste af de handlinger, vi udfører i løbet af sit liv, kræver overholdelse af visse regler. Om, hvordan en person har den rigtige idé om, hvad, hvordan og i hvilken rækkefølge det skal gøre afhænger af kvaliteten og resultatet af sine opgaver. Siden barndommen, er forældre forsøger at træne i sin Chad algoritme grundlæggende handlinger, såsom: vågne op, fylde sengen, vaske op og børste tænder, gøre øvelser, morgenmad og så videre, for hvilke en liste mennesket udfører hele sit liv om morgenen kan også betragtes som en form for algoritme ...

Algoritme - et koncept , der betegner en samling af instruktioner, at en person skal opfylde for at løse et bestemt problem.

Generelt algoritmen har mange definitioner, nogle forskere karakterisere det anderledes.

Hvis algoritme bruges af mennesket hver dag, alle har sin egen, og kan variere afhængigt af alder og de situationer, som er en performer, så en række foranstaltninger, der skal udføres for at løse et matematisk problem eller for anvendelsen af teknologi, en for alle og altid forbliver den samme.

Der er et andet koncept af algoritmen, en række algoritmer er forskellige, også - for eksempel til en person, der udøver ethvert formål, og til teknologi.

I denne alder af informationsteknologi mennesker udføre daglige sæt af instruktioner, der er oprettet til dem af andre mennesker, fordi teknikken kræver hjælp nøjagtig udførelse af en række aktioner. Derfor er den vigtigste opgave for lærerne i skolerne - at lære børn at bruge algoritmer for hurtigt at gribe og ændre de eksisterende regler i overensstemmelse med situationen. Strukturen af algoritmen er en af disse begreber, der er undersøgt i klassen for Matematik og Informatik på hver skole.

Grundlæggende egenskaber algoritmen

1. Opløsning (sekvens af individuelle handlinger) - enhver algoritme skal repræsenteres som en række enkle trin, som hver især skal begynde efter den foregående.

2. Definitioner - enhver handling af algoritmen skal være så enkel og forståelig for den udøvende ingen spørgsmål og havde ingen handlefrihed.

3. Produktivitet - beskrivelse af algoritmen skal være klart og fuldstændigt, så der efter udførelse af alle instruktionerne opgave nået en logisk ende.

4. Masse - algoritmen skal anvendes til en hel klasse af problemer, der kun kan løses ved at ændre algoritmen tal. Selvom det menes, at det sidste afsnit ikke gælder for algoritmer, og til alle de matematiske metoder i almindelighed.

Ofte i skolerne til at give børn en klar beskrivelse af algoritmer, lærere nævner eksemplet med madlavning kogebog, hvilket gør receptpligtig medicin eller sæbe beslutningsproces er baseret på master class. Men i betragtning af den anden ejendom af algoritmen, som fastslår, at ethvert punkt i algoritmen skal være så indlysende, at det kan udføre absolut alle, og endda en maskine, kan det konkluderes, at enhver proces, der kræver en manifestation af i det mindste nogle fancy algoritme Det kan ikke kaldes. En madlavning og håndarbejde kræver visse færdigheder og veludviklet fantasi.

Der findes forskellige typer af algoritmer, men der er tre vigtigste.

cyklisk algoritme

I denne type, er nogle punkter gentages flere gange. Listen over handlinger, der skal gentages for at nå målet, kaldet kroppen af algoritmen.

Gentagelse af løkken - er opfyldelsen af alle de elementer, der indgår i selve løkken.
Andel af cyklen, der konstant udført et antal gange, kaldet cyklus med et fast antal iterationer.

De dele af cyklen, repetitionshyppigheden afhænger af en række betingelser kaldes ubestemt.

Den enkleste form for cyklus - er fast.

Der er to typer af cykliske algoritmer:

• Løkke med en forudsætning. I dette tilfælde, kroppen af løkken kontrollerer dets tilstand, før det vil blive henrettet.

• Cyklus med postcondition. I en cyklus med postcondition kontrol tilstand kommer efter sløjfen udførelse.

Lineære typer af algoritmer

Ejerne af sådanne kredsløb udføres én gang i den rækkefølge, de præsenteres. For eksempel en lineær algoritme kan anses for at fylde bed-proces eller børstning. Se også denne type matematiske eksempler, hvor kun præsentere driften af addition og subtraktion.

forgrening algoritme

Den forgrening type har flere muligheder, nogle af dem vil blive anvendt, afhænger af forholdene.

Eksempel. Spørgsmål: "Der er regn?" Mulige svar: "Ja" eller "Nej". Hvis "ja" - åbne paraply, hvis "nej" - sætte en paraply i en pose.

Den ekstra algoritme

Den ekstra algoritme kan bruges i andre algoritmer ved at specificere kun sit navn.

Udtryk i algoritmer

Betingelsen er mellem ordene "hvis" og "derefter."

For eksempel, hvis du kender engelsk, trykker på en. Forslaget er en del af betingelsen af udtrykket "du kender det engelske sprog."

Data - information, der bærer en mening og præsenteres på en sådan måde, at de kan overføres og anvendes til denne algoritme.

Algoritmiske proces - en beslutning med visse data for problemet ved algoritmen.

Strukturen af algoritmen

Algoritmen kan have en anden struktur. At beskrive den algoritme, begrebet, der afhænger af dets struktur, kan du bruge en række forskellige måder, såsom: verbal, grafisk, med hjælp af en specialudviklet algoritmisk sprog.

Hvilken metode vil blive anvendt, afhænger af flere faktorer: kompleksiteten af problemet, hvordan for detaljer processen med at løse problemet, og så videre ..

Grafisk version af algoritme udvikling

Grafisk algoritme - et koncept menes med en udvidelse af aktiviteter, der skal udføres for en bestemt opgave, for visse geometriske figurer.

Flowcharts er portrætteret ikke så forfærdelig. For at være i stand til at forstå en person går oftest brugte flowcharts og strukturogrammy Nassi-Shneiderman.

Også rutediagrammet afbildet i overensstemmelse med GOST 19.701-90 og GOST 19,003-80.
Grafiske figurer, der anvendes i algoritmen er opdelt i:

• Nøgle. Vigtige billeder bruges til at henvise til operationer, der er nødvendige for databehandling i at løse problemet.

• Auxiliary. Ekstra billede nødvendigt at henvise til den enkelte, ikke det vigtigste, de elementer af løsningen.

I grafikken algoritme geometriske figurer , der anvendes til at beskrive de data, kaldet blokke.

Alle blokke i sekvensen er "top-down" og "venstre" - dette er den korrekte strømningsretning. Når den korrekte sekvens linjer, der forbinder blokkene ikke angiver retningen. I andre tilfælde er den linje retningen angivet med pile.

På det rigtige skema algoritmen bør ikke være mere end én udgang fra forarbejdning enheder og mindst to udgange fra blokkene er ansvarlige for logiske operation og ved betingelserne.

Hvordan man opbygger en algoritme til højre?

Strukturen af den algoritme, som nævnt ovenfor, skal bygges i overensstemmelse med GOST, ellers vil det ikke være klar og tilgængelig for andre.

Generel procedure for optagelse omfatter følgende punkter:

Det navn, som det vil være klart, hvad der kan opnås ved hjælp af denne ordning.

Hver algoritme skal være tydeligt mærket med en begyndelse og en slutning.

I algoritmer skal tydeligt beskrevet alle data, både input og output.

Ved udarbejdelsen af algoritmen skal bemærkes skridt, der vil gøre de nødvendige skridt til at løse problemet i løbet af de valgte data. En typisk form for algoritme:

• Skemaet navn.
• Data.
• Start.
• Team.
• End.

Korrekt konstruktion af ordningen vil i høj grad lette beregningen algoritmer.

Geometriske figurer, der er ansvarlige for forskellige trin i algoritmen

Horisontalt anbragt oval - begyndelsen og enden (færdiggørelse token).

Horisontalt anbragt rektangel - beregning, eller andre handlinger (proces mark).

Horisontalt anbragt parallelogram - input eller output (data mark).

Vandret orienteret diamant - kontrol af (skilteløsninger).

Det langstrakte, anbragt vandret sekskant - modifikation (forberedelse mark).

Model algoritmer er vist i figuren nedenfor.

Formel-Verbal mulighed for at konstruere en algoritme.

Formula-verbalt algoritmer skrevet i enhver form, i fagsproget af det område, som opgaven tilhører. Beskrivelse af tiltag gennemført på en sådan måde med ord og formler.

Begrebet algoritmen i datalogi

I computeren feltet alt er baseret på algoritmer. Uden klare retningslinjer, der blev indført i form af en særlig kode, der ikke vil arbejde, intet udstyr eller software. På erfaringerne fra datalogistuderende at forsøge at give de grundlæggende begreber i algoritmer, og lære at bruge dem selvstændigt at oprette dem.

Oprettelse og brug af algoritmer i datalogi - den kreative proces mere end for eksempel udførelse af instruktioner til at løse problemet i matematik.

Der er også et særligt program "algoritme", som hjælper folk uvidende inden for programmering og skabe deres egne programmer. Denne ressource kan blive et uundværligt værktøj for dem, der gør deres første skridt i datalogi og ønsker at skabe deres egne spil eller et andet program.

På den anden side, ethvert program - algoritme. Men hvis algoritmen bærer kun de handlinger, der har brug for at udføre, indsætte dine data, programmet har allerede en færdig data. En anden forskel - er, at programmet kan patenteres, og er privatejet, og algoritmen ikke. Algoritme - et koncept bredere end programmet.

konklusion

I denne artikel, diskuterede vi begrebet algoritmen og dens former, lære at skrive grafiske ordninger.