Κατά τη μελέτη της πληροφορικής, δίνεται μεγάλη προσοχή στη μελέτη των αλγορίθμων και των τύπων τους. Χωρίς να γνωρίζετε τις βασικές πληροφορίες για αυτά, δεν μπορείτε να γράψετε ένα πρόγραμμα ή να αναλύσετε τη δουλειά του. Η μελέτη των αλγορίθμων ξεκινά στο σχολικό μάθημα πληροφορικής. Σήμερα θα εξετάσουμε την έννοια του αλγορίθμου, τις ιδιότητες ενός αλγορίθμου, τους τύπους.
Έννοια
Ο αλγόριθμος είναι μια ορισμένη ακολουθία ενεργειών που οδηγεί στην επίτευξη ενός συγκεκριμένου αποτελέσματος. Κατά τη σύνταξη ενός αλγορίθμου, κάθε ενέργεια του ερμηνευτή προδιαγράφεται λεπτομερώς, γεγονός που θα τον οδηγήσει αργότερα στην επίλυση του προβλήματος.
Πολύ συχνά, οι αλγόριθμοι χρησιμοποιούνται στα μαθηματικά για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων. Έτσι, πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν τον αλγόριθμο για την επίλυση τετραγωνικών εξισώσεων με την αναζήτηση ενός διαχωριστή.
Ιδιότητες
Πριν εξετάσουμε τους τύπους των αλγορίθμων στην επιστήμη των υπολογιστών, είναι απαραίτητο να ανακαλύψουμε τις βασικές τους ιδιότητες.
Μεταξύ των βασικών ιδιοτήτων των αλγορίθμων, πρέπει να επισημανθούν τα ακόλουθα:
- Ντετερμινισμός, δηλ.βεβαιότητα. Βρίσκεται στο γεγονός ότι οποιοσδήποτε αλγόριθμος περιλαμβάνει τη λήψη ενός συγκεκριμένου αποτελέσματος για δεδομένες αρχικές.
- Παραγωγικότητα. Σημαίνει ότι εάν υπάρχει μια σειρά αρχικών δεδομένων, μετά την εκτέλεση μιας σειράς βημάτων, θα επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο, αναμενόμενο αποτέλεσμα.
- Μαζικός χαρακτήρας. Ένας αλγόριθμος που γράφτηκε μία φορά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίλυση όλων των προβλημάτων ενός δεδομένου τύπου.
- Διακριτικότητα. Υπονοεί ότι οποιοσδήποτε αλγόριθμος μπορεί να χωριστεί σε πολλά στάδια, καθένα από τα οποία έχει τον δικό του σκοπό.
Μέθοδοι γραφής
Ανεξάρτητα από το είδος των αλγορίθμων επιστήμης των υπολογιστών που εξετάζετε, υπάρχουν διάφοροι τρόποι να τους γράψετε.
- Λεκτικό.
- Formulative-verbal.
- Γραφικό.
- Γλώσσα αλγορίθμου.
Ο αλγόριθμος απεικονίζεται συχνότερα με τη μορφή μπλοκ διαγράμματος, χρησιμοποιώντας ειδικούς χαρακτηρισμούς που καθορίζονται από GOST.
Κύριο είδος
Υπάρχουν τρία κύρια σχήματα:
- Γραμμικός αλγόριθμος.
- Αλγόριθμος διακλάδωσης ή διακλάδωσης.
- Κυκλικό.
Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε τους τύπους αλγορίθμων στην επιστήμη των υπολογιστών, παραδείγματα που θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε πώς λειτουργούν με περισσότερες λεπτομέρειες.
Γραμμικό
Ο απλούστερος στην επιστήμη των υπολογιστών είναι ο γραμμικός αλγόριθμος. Προϋποθέτει μια σειρά ενεργειών. Ας δώσουμε το απλούστερο παράδειγμα ενός τέτοιου αλγορίθμου. Ας το ονομάσουμε "Συλλογή του σχολείου".
1. Σηκωνόμαστε όταν χτυπήσει το ξυπνητήρι.
2. Πλύσιμο.
3. Βουρτσίζουμε τα δόντια μας.
4. Κάνουμε ασκήσεις.
5. Να ντύνομαι.
6. Τρώγοντας.
7. Βάλε παπούτσια και πήγαινε στο σχολείο.
8. Τέλος αλγορίθμου.
Αλγόριθμος διακλάδωσης
Όταν εξετάζουμε τους τύπους αλγορίθμων στην επιστήμη των υπολογιστών, δεν μπορούμε παρά να θυμηθούμε τη δομή διακλάδωσης. Αυτός ο τύπος προϋποθέτει την παρουσία μιας συνθήκης υπό την οποία, εάν εκτελεστεί, οι ενέργειες εκτελούνται με μια σειρά και σε περίπτωση αποτυχίας, με άλλη.
Για παράδειγμα, πάρτε την ακόλουθη κατάσταση - ένας πεζός που διασχίζει το δρόμο.
1. Πλησιάζοντας το φανάρι.
2. Κοιτάμε το φανάρι.
3. Πρέπει να είναι πράσινο (αυτή είναι προϋπόθεση).
4. Εάν πληρούται η προϋπόθεση, διασχίζουμε το δρόμο.
4.1 Εάν όχι, περιμένετε μέχρι να ανάψει το πράσινο φως.
4.2 Διασχίζοντας το δρόμο.
5. Τέλος αλγορίθμου.
Κυκλικός αλγόριθμος
Μελετώντας τους τύπους αλγορίθμων στην επιστήμη των υπολογιστών, θα πρέπει να σταθούμε λεπτομερώς στον κυκλικό αλγόριθμο. Αυτός ο αλγόριθμος υποθέτει ένα τμήμα υπολογισμών ή ενεργειών που εκτελούνται έως ότου ικανοποιηθεί μια συγκεκριμένη συνθήκη.
Πάρτε ένα απλό παράδειγμα. Αν η σειρά των αριθμών είναι από το 1 έως το 100. Πρέπει να βρούμε όλους τους πρώτους αριθμούς, δηλαδή αυτούς που διαιρούνται με τον έναν και τον εαυτό τους. Ας ονομάσουμε τον αλγόριθμο "Πρώτοι αριθμοί".
1. Παίρνουμε τον αριθμό 1.
2. Ελέγξτε αν είναι μικρότερο από 100.
3. Εάν ναι, ελέγξτε αν αυτός ο αριθμός είναι πρώτος.
4. Εάν πληρούται η προϋπόθεση, γράψτε την.
5. Παίρνουμε τον αριθμό 2.
6. Ελέγξτε αν είναι μικρότερο από 100.
7. Ελέγξτε αν είναι απλό.
…. Πάρτε τον αριθμό 8.
Ελέγξτε αν είναι μικρότερο από 100.
Έλεγχος εάν ένας αριθμός είναι πρώτος.
Όχι, παραλείψτε το.
Πάρτε τον αριθμό 9.
Έτσι, επαναλάβετε όλους τους αριθμούς μέχρι το 100.
Όπως μπορείτε να δείτε, τα βήματα 1-4 θα επαναληφθούν αρκετές φορές.
Μεταξύ των κυκλικών αλγορίθμων, υπάρχουν αλγόριθμοι με μια προϋπόθεση, όταν η συνθήκη ελέγχεται στην αρχή του κύκλου ή με μια μετασυνθήκη, όταν ο έλεγχος είναι στο τέλος του κύκλου.
Άλλες επιλογές
Ο αλγόριθμος μπορεί να αναμιχθεί. Έτσι, μπορεί να είναι κυκλική και διακλαδισμένη ταυτόχρονα. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται διαφορετικές συνθήκες σε διαφορετικά τμήματα του αλγορίθμου. Τέτοιες πολύπλοκες δομές χρησιμοποιούνται κατά τη σύνταξη σύνθετων προγραμμάτων και παιχνιδιών.
Σημείωση στο μπλοκ διάγραμμα
Έχουμε εξετάσει ποιοι τύποι αλγορίθμων είναι στην επιστήμη των υπολογιστών. Αλλά δεν μιλήσαμε για το ποια σύμβολα χρησιμοποιούνται στη γραφική καταγραφή τους.
- Η αρχή και το τέλος του αλγορίθμου είναι γραμμένα σε οβάλ πλαίσιο.
- Κάθε ομάδα είναι στερεωμένη σε ένα ορθογώνιο.
- Η συνθήκη είναι γραμμένη σε ρόμβο.
- Όλα τα μέρη του αλγορίθμου συνδέονται χρησιμοποιώντας βέλη.
Συμπεράσματα
Έχουμε εξετάσει το θέμα "Αλγόριθμοι, τύποι, ιδιότητες". Η επιστήμη των υπολογιστών αφιερώνει πολύ χρόνο στη μελέτη των αλγορίθμων. Χρησιμοποιούνται όταν γράφετε διάφορα προγράμματα τόσο για την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων όσο και για τη δημιουργία παιχνιδιών και διαφόρων ειδών εφαρμογών.
