Podczas studiów informatycznych wiele uwagi poświęca się studiowaniu algorytmów i ich typów. Bez znajomości podstawowych informacji na ich temat nie można napisać programu ani analizować jego działania. Nauka algorytmów rozpoczyna się na szkolnym kursie informatyki. Dzisiaj rozważymy pojęcie algorytmu, właściwości algorytmu, typy.
Koncepcja
Algorytm to pewna sekwencja działań, która prowadzi do osiągnięcia określonego wyniku. Podczas kompilowania algorytmu każde działanie wykonawcy jest szczegółowo określone, co później doprowadzi go do rozwiązania problemu.
Dość często algorytmy są używane w matematyce do rozwiązywania pewnych problemów. Tak więc wiele osób zna algorytm rozwiązywania równań kwadratowych z poszukiwaniem wyróżnika.
Właściwości
Przed rozważeniem rodzajów algorytmów w informatyce konieczne jest poznanie ich podstawowych właściwości.
Wśród głównych właściwości algorytmów należy wyróżnić:
- Determinizm, czylipewność. Polega na tym, że każdy algorytm polega na uzyskaniu określonego wyniku dla danych początkowych.
- Wydajność. Oznacza to, że jeśli pojawi się seria danych początkowych, to po wykonaniu serii kroków zostanie osiągnięty określony, oczekiwany rezultat.
- Znak masowy. Algorytm napisany raz może być użyty do rozwiązania wszystkich problemów danego typu.
- Dyskretność. Oznacza to, że każdy algorytm można podzielić na kilka etapów, z których każdy ma swój własny cel.
Metody pisania
Bez względu na rodzaj algorytmów informatycznych, które rozważasz, istnieje kilka sposobów ich napisania.
- Słowny.
- Formulatywny-werbalny.
- Grafika.
- Język algorytmu.
Algorytm jest najczęściej przedstawiany w formie schematu blokowego, przy użyciu specjalnych oznaczeń ustalonych przez GOST.
Główne gatunki
Istnieją trzy główne schematy:
- Algorytm liniowy.
- Algorytm rozgałęziania lub rozgałęziania.
- Cykliczny.
Następnie przyjrzymy się rodzajom algorytmów w informatyce, przykładom, które pomogą Ci bardziej szczegółowo zrozumieć, jak one działają.
Liniowy
Najprostszym w informatyce jest algorytm liniowy. Zakłada sekwencję działań. Podajmy najprostszy przykład algorytmu tego rodzaju. Nazwijmy to „kolekcja szkolna”.
1. Wstajemy, gdy zadzwoni budzik.
2. Zmywanie.
3. Mycie zębów.
4. Wykonujemy ćwiczenia.
5. Ubieranie się.
6. Jedzenie.
7. Załóż buty i idź do szkoły.
8. Koniec algorytmu.
Algorytm rozgałęziania
Rozważając rodzaje algorytmów w informatyce, nie można nie wspomnieć o strukturze rozgałęzień. Ten typ zakłada istnienie warunku, w którym jeśli jest on wykonany, akcje są wykonywane w jednej kolejności, a w przypadku niepowodzenia w innej.
Weźmy na przykład następującą sytuację – pieszy przechodzący przez jezdnię.
1. Zbliżanie się do sygnalizacji świetlnej.
2. Patrzymy na sygnalizację świetlną.
3. Musi być zielony (jest to warunek).
4. Jeśli warunek jest spełniony, przechodzimy przez ulicę.
4.1 Jeśli nie, poczekaj, aż zaświeci się zielone światło.
4.2 Przechodzenie przez ulicę.
5. Koniec algorytmu.
Algorytm cykliczny
Badając rodzaje algorytmów w informatyce, powinniśmy szczegółowo omówić algorytm cykliczny. Algorytm ten zakłada część obliczeń lub działań, które są wykonywane aż do spełnienia określonego warunku.
Weź prosty przykład. Jeśli ciąg liczb wynosi od 1 do 100. Musimy znaleźć wszystkie liczby pierwsze, czyli takie, które są podzielne przez jeden i przez siebie. Nazwijmy algorytm „Liczby pierwsze”.
1. Bierzemy numer 1.
2. Sprawdź, czy jest mniej niż 100.
3. Jeśli tak, sprawdź, czy ta liczba jest pierwsza.
4. Jeśli warunek jest spełniony, zapisz go.
5. Bierzemy numer 2.
6. Sprawdź, czy jest mniej niż 100.
7. Sprawdź, czy to proste.
…. Weź numer 8.
Sprawdź, czy jest mniej niż 100.
Sprawdzanie, czy liczba jest liczbą pierwszą.
Nie, pomiń to.
Weź numer 9.
Tak więc, powtarzaj wszystkie liczby do 100.
Jak widać, kroki 1-4 zostaną powtórzone kilka razy.
Wśród algorytmów cyklicznych istnieją algorytmy z warunkiem wstępnym, gdy warunek jest sprawdzany na początku cyklu, lub z warunkiem końcowym, gdy sprawdzanie jest na końcu cyklu.
Inne opcje
Algorytm można mieszać. Może więc być jednocześnie cykliczny i rozgałęziony. W tym przypadku różne warunki są używane w różnych segmentach algorytmu. Takie złożone struktury są używane podczas pisania złożonych programów i gier.
Zapis na schemacie blokowym
Zastanawialiśmy się, jakie rodzaje algorytmów występują w informatyce. Ale nie rozmawialiśmy o tym, jakie symbole są używane w ich zapisie graficznym.
- Początek i koniec algorytmu są zapisane w owalnej ramce.
- Każda drużyna jest ustawiona w prostokącie.
- Warunek jest zapisany w romb.
- Wszystkie części algorytmu są połączone strzałkami.
Wnioski
Rozważyliśmy temat „Algorytmy, typy, właściwości”. Informatyka poświęca dużo czasu na badanie algorytmów. Służą do pisania różnych programów zarówno do rozwiązywania problemów matematycznych, jak i do tworzenia gier i różnego rodzaju aplikacji.
