Pri študiju računalništva se veliko pozornosti posveča proučevanju algoritmov in njihovih vrst. Brez poznavanja osnovnih informacij o njih ne morete napisati programa ali analizirati njegovega dela. Študij algoritmov se začne pri šolskem tečaju računalništva. Danes bomo obravnavali koncept algoritma, lastnosti algoritma, vrste.
koncept
Algoritem je določeno zaporedje dejanj, ki vodi do doseganja določenega rezultata. Pri sestavljanju algoritma je vsako dejanje izvajalca podrobno predpisano, kar ga bo kasneje pripeljalo do rešitve problema.
Dokaj pogosto se algoritmi uporabljajo v matematiki za reševanje določenih problemov. Veliko ljudi torej pozna algoritem za reševanje kvadratnih enačb z iskanjem diskriminanta.
Lastnosti
Preden razmislimo o vrstah algoritmov v računalniški znanosti, je treba ugotoviti njihove osnovne lastnosti.
Med glavnimi lastnostmi algoritmov je treba poudariti naslednje:
- Determinizem, t.j.gotovost. Leži v tem, da vsak algoritem vključuje pridobitev določenega rezultata za dane začetne.
- Produktivnost. To pomeni, da če obstaja vrsta začetnih podatkov, bo po izvedbi niza korakov dosežen določen, pričakovani rezultat.
- Množični značaj. Enkrat napisan algoritem se lahko uporabi za reševanje vseh problemov določene vrste.
- Diskretnost. To pomeni, da je vsak algoritem mogoče razdeliti na več stopenj, od katerih ima vsaka svoj namen.
Načini pisanja
Ne glede na to, katere algoritme za računalništvo menite, jih lahko zapišete na več načinov.
- besedno.
- Formulativno-besedno.
- Grafika.
- Jezik algoritma.
Algoritem je najpogosteje prikazan v obliki blokovnega diagrama z uporabo posebnih oznak, določenih z GOST-i.
Glavne vrste
Obstajajo tri glavne sheme:
- Linearni algoritem.
- Algoritem razvejanja ali razvejanje.
- ciklično.
Naprej si bomo ogledali vrste algoritmov v računalniški znanosti, primere, ki vam bodo pomagali razumeti, kako delujejo bolj podrobno.
linearno
Najenostavnejši v računalništvu je linearni algoritem. Predpostavlja zaporedje dejanj. Naj navedemo najenostavnejši primer takšnega algoritma. Poimenujmo jo "Šolska zbirka".
1. Vstanemo, ko zazvoni budilka.
2. Pomivanje posode.
3. Umivanje zob.
4. Delamo vaje.
5. Oblačenje.
6. Prehranjevanje.
7. Obuj čevlje in pojdi v šolo.
8. Konec algoritma.
Algoritem razvejanja
Ko razmišljamo o vrstah algoritmov v računalništvu, se ne moremo spomniti razvejane strukture. Ta vrsta predpostavlja prisotnost pogoja, pod katerim se, če se izvede, dejanja izvedejo v enem vrstnem redu, v primeru neuspeha pa v drugem.
Na primer vzemite naslednjo situacijo - pešec prečka cesto.
1. Bližam se semaforju.
2. Gledamo na semafor.
3. Mora biti zelena (to je pogoj).
4. Če je pogoj izpolnjen, prečkamo cesto.
4.1 Če ne, počakajte, da se prižge zelena luč.
4.2 Prečkanje ceste.
5. Konec algoritma.
ciklični algoritem
Pri preučevanju vrst algoritmov v računalniški znanosti bi se morali podrobneje zadržati na cikličnem algoritmu. Ta algoritem predpostavlja del izračunov ali dejanj, ki se izvajajo, dokler ni izpolnjen določen pogoj.
Vzemite preprost primer. Če je niz številk od 1 do 100. Najti moramo vsa praštevila, torej tista, ki so deljiva z eno in sami. Poimenujmo algoritem "praštevila".
1. Vzamemo številko 1.
2. Preverite, če je manj kot 100.
3. Če je odgovor pritrdilen, preverite, ali je to število pra.
4. Če je pogoj izpolnjen, ga zapišite.
5. Vzamemo številko 2.
6. Preverite, če je manj kot 100.
7. Preverite, če je preprosto.
…. Vzemite številko 8.
Preveri, če je manj kot 100.
Preverjanje, ali je število pra.
Ne, preskoči.
Vzemite številko 9.
Tako ponovite vse številke do 100.
Kot vidite, se bodo koraki 1-4 večkrat ponovili.
Med cikličnimi algoritmi so algoritmi s predpogojem, ko je pogoj preverjen na začetku cikla, ali s postpogojem, ko je preverjanje na koncu cikla.
Druge možnosti
Algoritem je mogoče mešati. Torej je lahko cikličen in razvejan hkrati. V tem primeru se na različnih segmentih algoritma uporabljajo različni pogoji. Takšne kompleksne strukture se uporabljajo pri pisanju kompleksnih programov in iger.
Oznaka v blokovnem diagramu
Upoštevali smo, katere vrste algoritmov so v računalništvo. Nismo pa govorili o tem, kateri simboli so uporabljeni pri njihovem grafičnem zapisu.
- Začetek in konec algoritma sta zapisana v ovalnem okvirju.
- Vsaka ekipa je postavljena v pravokotnik.
- Pogoj je napisan v rombi.
- Vsi deli algoritma so povezani s puščicami.
Sklepi
Upoštevali smo temo "Algoritmi, vrste, lastnosti". Računalništvo veliko časa namenja študiju algoritmov. Uporabljajo se pri pisanju različnih programov tako za reševanje matematičnih problemov kot za ustvarjanje iger in različnih aplikacij.
