Αλγόριθμος: έννοια, οι ιδιότητες, η δομή και το είδος της

Σχεδόν τα πάντα στον κόσμο μας υπόκειται σε ορισμένους νόμους και κανονισμούς. Η σύγχρονη επιστήμη δεν σταματά, έτσι ώστε η μάζα της ανθρωπότητας γνωστούς τύπους και αλγόριθμοι, μετά από την οποία είναι δυνατόν να υπολογιστεί και να αναδημιουργήσει μια σειρά από δραστηριότητες και δομές που δημιουργούνται από τη φύση, και να φέρει στη ζωή την ιδέα μιας τεχνητές.

Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τις βασικές έννοιες του αλγορίθμου.

Η ιστορία των αλγορίθμων

Αλγόριθμος - μια έννοια που εισήχθη στην XII αιώνα. Η λέξη «αλγόριθμος» προέρχεται από το λατινικό όνομα της ερμηνείας του διάσημου μαθηματικού της Μέσης Ανατολής Mohammed Al Khwarizmi, ο οποίος έγραψε το βιβλίο «Από την ινδική λογαριασμό». Το βιβλίο αυτό περιγράφει πώς να γράψει τους φυσικούς αριθμούς, χρησιμοποιώντας αραβικούς αριθμούς, και ένας αλγόριθμος στήλη περιγραφή των ενεργειών σε αυτούς τους αριθμούς.

Στο XII αιώνα, το βιβλίο «Από την ινδική λογαριασμό» έχει μεταφραστεί σε λατινικά, στη συνέχεια, και δεν υπήρχε αυτός ο ορισμός.

αλγόριθμο αλληλεπίδραση με τον άνθρωπο και μηχανή

Δημιουργώντας έναν αλγόριθμο απαιτεί μια δημιουργική προσέγγιση, έτσι ώστε ο νέος κατάλογος των διαδοχικών ενεργειών μπορεί να δημιουργήσει μόνο ένα ζωντανό ον. Όμως, για την εκτέλεση των ισχυόντων κανονισμών δεν έχουν κατ 'ανάγκη τη φαντασία για να ασχοληθεί με αυτό, ακόμη και το άψυχο μηχανημάτων.

Ένα εξαιρετικό παράδειγμα της ακριβούς εντολή εκτέλεσης δίνεται μικροκυμάτων κενό, το οποίο συνεχίζει να λειτουργεί παρά την απουσία των τροφίμων στο εσωτερικό.

Θέμα ή αντικείμενο, το οποίο δεν υπεισέρχεται κατ 'ανάγκη στην ουσία του αλγορίθμου ονομάζεται επίσημα εκτελεστής. Το άτομο μπορεί επίσης να γίνει μια επίσημη εκτελεστής, αλλά στην περίπτωση της μη κερδοφορίας της προσφυγής-minded εκτελεστής μπορεί να κάνει τα πάντα μόνος του. Ως εκ τούτου, οι κύριοι παράγοντες είναι οι υπολογιστές, φούρνους μικροκυμάτων, τηλέφωνα και άλλες συσκευές. Η έννοια του αλγορίθμου στην επιστήμη των υπολογιστών είναι το πιο σημαντικό. Κάθε αλγόριθμο γίνεται με την προσδοκία για ένα συγκεκριμένο θέμα, λαμβάνοντας υπόψη τις επιτρεπόμενες ενέργειες. Τα αντικείμενα στα οποία η οικονομική οντότητα δύναται να εφαρμόσει τις οδηγίες συνιστούν μεταξύ τους εκτελεστές.

Σχεδόν τα πάντα στον κόσμο μας υπόκειται σε ορισμένους νόμους και κανονισμούς. Η σύγχρονη επιστήμη δεν σταματά, έτσι ώστε η μάζα της ανθρωπότητας γνωστούς τύπους και αλγόριθμοι, μετά από την οποία είναι δυνατόν να υπολογιστεί και να αναδημιουργήσει το σύνολο των ενεργειών και δημιουργίες της φύσης και να συνειδητοποιήσουν τις ιδέες που εφευρέθηκε από τον άνθρωπο. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τις βασικές έννοιες του αλγορίθμου.

Τι είναι ένας αλγόριθμος;

Οι περισσότερες από τις ενέργειες που εκτελούν κατά τη διάρκεια της ζωής του, απαιτεί την τήρηση ορισμένων κανόνων. Σχετικά με το πώς ένα άτομο έχει το δικαίωμα ιδέα για το τι, το πώς και με ποια σειρά θα πρέπει να εξαρτάται από την ποιότητα και το αποτέλεσμα των καθηκόντων του. Από την παιδική ηλικία, οι γονείς προσπαθούν να ασκηθούν στο Τσαντ αλγόριθμο βασικές δράσεις, όπως του: ξυπνήστε, συμπληρώστε το κρεβάτι, πλύνετε και να βουρτσίζετε τα δόντια σας, κάνετε τις ασκήσεις, πρωινό και ούτω καθεξής, ο κατάλογος των οποίων ο άνθρωπος εκτελεί όλη του τη ζωή το πρωί, μπορεί επίσης να θεωρηθεί ένα είδος αλγορίθμου ...

Αλγόριθμος - μια έννοια που υποδηλώνει μια συλλογή από οδηγίες που ένα πρόσωπο πρέπει να πληρούν προκειμένου να λύσει ένα συγκεκριμένο πρόβλημα.

Σε γενικές γραμμές, ο αλγόριθμος έχει πολλούς ορισμούς, ορισμένοι ερευνητές το χαρακτηρίζουν διαφορετικά.

Εάν ο αλγόριθμος που χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο κάθε μέρα, ο καθένας έχει τη δική του, και μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με την ηλικία και τις καταστάσεις στις οποίες είναι εκτελεστής, στη συνέχεια, ένα σύνολο δράσεων που πρέπει να εκτελεστούν για να λύσει ένα μαθηματικό πρόβλημα ή για τη χρήση της τεχνολογίας, ένας για όλους και πάντα παραμένει η ίδια.

Υπάρχει μια διαφορετική έννοια του αλγορίθμου, μια ποικιλία από αλγόριθμους είναι διαφορετικά, πολύ - για παράδειγμα, για ένα άτομο που επιδιώκει κανένα σκοπό, καθώς και για την τεχνολογία.

Σε αυτή την εποχή της πληροφορικής άνθρωποι εκτελούν καθημερινά σύνολο οδηγιών που δημιουργήθηκε για να τους από άλλους ανθρώπους, επειδή η τεχνική απαιτεί τη χρήση ακριβή εκτέλεση μιας σειράς ενεργειών. Ως εκ τούτου, το κύριο καθήκον των εκπαιδευτικών στα σχολεία - για να διδάξουν στα παιδιά να χρησιμοποιούν αλγόριθμους για να καταλάβουν γρήγορα και να αλλάξει τους υπάρχοντες κανόνες, σύμφωνα με την κατάσταση. Η δομή του αλγορίθμου είναι μία από εκείνες τις έννοιες που μελετάται στην τάξη των Μαθηματικών και Πληροφορικής σε κάθε σχολείο.

Οι βασικές ιδιότητες του αλγορίθμου

1. Ανάλυση (ακολουθία των επιμέρους δράσεων) - κάθε αλγόριθμος πρέπει να εκπροσωπούνται ως μια σειρά από απλά βήματα, καθένα από τα οποία θα πρέπει να ξεκινήσει μετά την προηγούμενη.

2. Ορισμοί - κάθε δράση του αλγορίθμου πρέπει να είναι όσο απλή και κατανοητή στον εκτελεστή καμία ερώτηση και δεν είχε καμία ελευθερία δράσης.

3. Παραγωγικότητα - περιγραφή του αλγορίθμου πρέπει να είναι σαφείς και πλήρεις, έτσι ώστε μετά την εκτέλεση όλων των οδηγιών εργασίας φτάσει σε ένα λογικό τέλος.

4. Μάζα - ο αλγόριθμος πρέπει να εφαρμοστεί σε μια ολόκληρη κατηγορία προβλημάτων που μπορούν να επιλυθούν μόνο με την αλλαγή των στοιχείων αλγόριθμο. Αν και πιστεύεται ότι η τελευταία παράγραφος δεν εφαρμόζεται σε αλγόριθμους, και σε όλες τις μαθηματικές μεθόδους που σε γενικές γραμμές.

Συχνά στα σχολεία να δώσουν στα παιδιά μια σαφή περιγραφή των αλγορίθμων, οι εκπαιδευτικοί αναφέρουν το παράδειγμα της μαγειρικής βιβλίο μαγειρικής, καθιστώντας τα συνταγογραφούμενα φάρμακα ή διαδικασίας παραγωγής σαπουνιών βασίζεται στο master class. Ωστόσο, με δεδομένη την δεύτερη ιδιότητα του αλγορίθμου, το οποίο ορίζει ότι κάθε σημείο του αλγορίθμου πρέπει να είναι τόσο προφανές ότι μπορεί να εκτελέσει απολύτως κανέναν, ακόμη και μια μηχανή, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι κάθε διαδικασία που απαιτεί μια εκδήλωση τουλάχιστον κάποια φανταχτερή αλγόριθμο δεν μπορεί να λέγεται. Μια μαγειρέματος και κεντήματα απαιτεί ορισμένες δεξιότητες και ανεπτυγμένη φαντασία.

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι αλγορίθμων, αλλά υπάρχουν τρεις κύριοι αυτοί.

κυκλικό αλγόριθμο

Σε αυτόν τον τύπο, είναι μερικά σημεία επαναλαμβάνεται αρκετές φορές. Ο κατάλογος των δράσεων που πρέπει να επαναληφθεί για να επιτευχθεί ο στόχος, που ονομάζεται το σώμα του αλγορίθμου.

Επανάληψη του βρόχου - είναι η εκπλήρωση όλων των στοιχείων που περιλαμβάνονται στο σώμα του βρόχου.
Τμήμα του κύκλου που εκτελείται συνεχώς έναν αριθμό φορών, που ονομάζεται τον κύκλο με ένα σταθερό αριθμό επαναλήψεων.

Εκείνα τα τμήματα του κύκλου, του οποίου η συχνότητα επανάληψης εξαρτάται από μια σειρά από συνθήκες που ονομάζεται απροσδιόριστη.

Η απλούστερη μορφή του κύκλου - είναι σταθερή.

Υπάρχουν δύο τύποι κυκλικών αλγορίθμων:

• Loop με μια προϋπόθεση. Σε αυτή την περίπτωση, το σώμα του βρόχου ελέγχει την κατάστασή του πριν από αυτό θα πρέπει να εκτελεστεί.

• Κύκλος με postcondition. Σε έναν κύκλο με postcondition έλεγχο κατάσταση έρχεται μετά την εκτέλεση βρόχου.

Γραμμική είδη των αλγορίθμων

Οι ιδιοκτήτες αυτών των κυκλωμάτων εκτελείται μία φορά στη σειρά με την οποία παρουσιάζονται. Για παράδειγμα, μία γραμμική αλγόριθμος μπορεί να θεωρηθεί ως πλήρωση διαδικασία κρεβάτι ή βούρτσισμα. Επίσης αναφέρονται σε αυτό το είδος της μαθηματικής παραδείγματα, όπου παρουσιάζουν μόνο τις λειτουργίες της πρόσθεσης και αφαίρεσης.

διακλάδωση αλγόριθμο

Ο τύπος διακλάδωσης έχουν πολλές επιλογές, κάποια από αυτά θα εφαρμοστεί εξαρτάται από τις συνθήκες.

Παράδειγμα. Ερώτηση: «Υπάρχει βροχή;» Πιθανές απαντήσεις: «Ναι» ή «Όχι». Εάν «ναι» - ανοίξτε την ομπρέλα, αν το «όχι» - βάλτε μια ομπρέλα σε μια τσάντα.

Η βοηθητική αλγόριθμο

Το βοηθητικό αλγόριθμος μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε άλλες αλγόριθμους καθορίζοντας μόνο το όνομά του.

Όροι σε αλγόριθμους

Η κατάσταση είναι μεταξύ των λέξεων «αν» και «συνέχεια».

Για παράδειγμα, αν ξέρεις αγγλικά, πατήστε μία. Η πρόταση αποτελεί μέρος της κατάστασης της φράσης «που γνωρίζουν την αγγλική γλώσσα.»

Δεδομένα - πληροφορία που φέρουν κάποιο νόημα και να παρουσιάζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να μεταφερθούν και να χρησιμοποιηθούν για αυτόν τον αλγόριθμο.

Αλγοριθμική διαδικασία - μια απόφαση με ορισμένα δεδομένα του προβλήματος από τον αλγόριθμο.

Η δομή του αλγορίθμου

Ο αλγόριθμος μπορεί να έχει διαφορετική δομή. Για να περιγράψουμε τον αλγόριθμο, η έννοια της οποίας εξαρτάται από τη δομή του, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια σειρά από διαφορετικούς τρόπους, όπως: λεκτική, γραφικών, με τη βοήθεια ενός ειδικά σχεδιασμένο αλγοριθμική γλώσσα.

Ποια μέθοδος θα χρησιμοποιηθεί εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: η πολυπλοκότητα του προβλήματος, πώς να λεπτομερώς η διαδικασία επίλυσης του προβλήματος, και ούτω καθεξής ..

Γραφική έκδοση της ανάπτυξης αλγορίθμου

Γραφικό αλγόριθμο - μια έννοια που σημαίνει επέκταση των δραστηριοτήτων που πρέπει να εκτελεστούν για μια συγκεκριμένη εργασία, για ορισμένα γεωμετρικά σχήματα.

Τα διαγράμματα ροής απεικονίζεται δεν είναι τόσο φρικτό. Για να είναι σε θέση να κατανοήσουν οποιοδήποτε πρόσωπο πιο συχνά χρησιμοποιείται διαγράμματα ροής και strukturogrammy Nassi-τον Schneiderman.

Επίσης, το διάγραμμα ροής που απεικονίζεται σύμφωνα με το GOST 19701-90 και GOST 19,003 - 80.
Τα γραφικά σχήματα που χρησιμοποιούνται στον αλγόριθμο χωρίζονται σε:

• Key. Οι βασικές εικόνες που χρησιμοποιείται για να δηλώσει πράξεις που απαιτούνται για την επεξεργασία των δεδομένων για την επίλυση του προβλήματος.

• Βοηθητικός. Βοηθητική ανάγκη εικόνα για να αναφερθεί στο άτομο, δεν είναι το πιο σημαντικό, τα στοιχεία της λύσης.

Στον αλγόριθμο γραφικών γεωμετρικά σχήματα χρησιμοποιείται για να περιγράψει τα δεδομένα, που ονομάζεται μπλοκ.

Όλα τα μπλοκ στην ακολουθία είναι «top-down» και «αριστερά» - αυτή είναι η σωστή κατεύθυνση της ροής. Όταν οι σωστές γραμμές αλληλουχία που διασυνδέει τα μπλοκ δεν δείχνουν την κατεύθυνση. Σε άλλες περιπτώσεις, η κατεύθυνση γραμμή δεικνύεται από τα βέλη.

Στο σωστό αλγόριθμο του σχήματος δεν θα πρέπει να είναι περισσότερες από μία έξοδο από τις μονάδες επεξεργασίας και τουλάχιστον δύο εξόδους από τα μπλοκ υπεύθυνοι για τη λογική πράξη και από τις συνθήκες.

Πώς να οικοδομήσουμε μια σωστή αλγόριθμο;

Η δομή του αλγορίθμου, όπως προαναφέρθηκε, πρέπει να κατασκευαστεί σύμφωνα με GOST, διαφορετικά δεν θα είναι σαφές και προσιτό στους άλλους.

Γενική διαδικασία για την καταγραφή περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

Το όνομα με το οποίο θα είναι σαφές τι μπορεί να επιτευχθεί με τη βοήθεια αυτού του προγράμματος.

Κάθε αλγόριθμος πρέπει να επισημαίνονται σαφώς με μια αρχή και ένα τέλος.

Σε αλγόριθμοι πρέπει να περιγράφονται με σαφήνεια όλα τα δεδομένα, τόσο εισόδου και εξόδου.

Κατά την κατάρτιση του αλγορίθμου πρέπει να σημειωθεί βήματα που θα κάνει τα απαραίτητα βήματα για την επίλυση του προβλήματος κατά τη διάρκεια των επιλεγμένων στοιχείων. Μια τυπική μορφή του αλγορίθμου:

• Το όνομα σχήματος.
• Δεδομένα.
• Έναρξη.
• Team.
• Τέλος.

Η σωστή κατασκευή του έργου θα διευκολύνει σημαντικά τους αλγόριθμους υπολογισμού.

Γεωμετρικά σχήματα, υπεύθυνος για διάφορα βήματα στον αλγόριθμο

Οριζόντια τοποθετημένη οβάλ - η αρχή και το τέλος (ολοκλήρωση token).

Οριζόντια τοποθετημένη ορθογώνιο - υπολογισμός, ή άλλες ενέργειες (σήμα διαδικασία).

Οριζόντια τοποθετημένη παραλληλόγραμμο - εισόδου ή εξόδου (σήμα δεδομένων).

Οριζόντια προσανατολισμένο διαμάντι - η επαλήθευση των (σημάδι λύσεις).

Η επιμήκης, οριζόντια τοποθετημένο εξάγωνο - τροποποίηση (σήμα παρασκεύασμα).

Οι αλγόριθμοι μοντέλο παρουσιάζονται στο παρακάτω σχήμα.

Φόρμουλα-λεκτική επιλογή κατασκευής ενός αλγορίθμου.

Τύπου-προφορικά αλγόριθμοι γραμμένο σε οποιαδήποτε μορφή, στη γλώσσα του πεδίου στο οποίο ανήκει το έργο. Περιγραφή των δράσεων που διεξάγονται με τέτοιο τρόπο με τις λέξεις και τύπους.

Η έννοια του αλγορίθμου στην επιστήμη των υπολογιστών

Στον τομέα της πληροφορικής ό, τι βασίζεται σε αλγόριθμους. Χωρίς σαφείς κατευθυντήριες γραμμές, που εισήχθη με τη μορφή ενός ειδικού κωδικού που δεν θα λειτουργήσει, δεν εξοπλισμού ή λογισμικού. Με τα μαθήματα της επιστήμης των υπολογιστών τους μαθητές να προσπαθήσουμε να δώσουμε τις βασικές έννοιες των αλγορίθμων, και να μάθουν να τα χρησιμοποιούν ανεξάρτητα για τη δημιουργία τους.

Δημιουργία και χρήση αλγορίθμων στην επιστήμη των υπολογιστών - η δημιουργική διαδικασία περισσότερο από, για παράδειγμα, την εκτέλεση εντολών για να λύσει το πρόβλημα στα μαθηματικά.

Υπάρχει επίσης ένα ειδικό πρόγραμμα «Αλγόριθμος», το οποίο βοηθά τους ανθρώπους άγνοια στον τομέα του προγραμματισμού και να δημιουργήσουν τα δικά τους προγράμματα. Αυτός ο πόρος μπορεί να γίνει ένα απαραίτητο εργαλείο για όσους κάνουν τα πρώτα τους βήματα στην επιστήμη των υπολογιστών και θέλουν να δημιουργήσουν τα δικά τους παιχνίδια ή οποιοδήποτε άλλο πρόγραμμα.

Από την άλλη πλευρά, κάθε πρόγραμμα - αλγόριθμο. Αλλά αν ο αλγόριθμος φέρει μόνο τις ενέργειες που πρέπει να εκτελέσετε, εισάγοντας τα στοιχεία σας, το πρόγραμμα έχει ήδη ένα έτοιμο δεδομένων. Μια άλλη διαφορά - είναι ότι το πρόγραμμα μπορεί να κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, και είναι ιδιόκτητο, και ο αλγόριθμος δεν το κάνει. Αλγόριθμος - μια έννοια ευρύτερη από το πρόγραμμα.

συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, συζητήσαμε την έννοια του αλγορίθμου και τα είδη της, μάθετε πώς να γράψετε γραφικών συστημάτων.