Studijuojant informatiką daug dėmesio skiriama algoritmų ir jų tipų studijoms. Nežinodami pagrindinės informacijos apie juos, negalite rašyti programos ar analizuoti jos darbo. Algoritmų studijos pradedamos mokykliniame informatikos kurse. Šiandien panagrinėsime algoritmo sampratą, algoritmo savybes, tipus.
Koncepcija
Algoritmas yra tam tikra veiksmų seka, kuri veda prie konkretaus rezultato pasiekimo. Sudarant algoritmą, kiekvienas atlikėjo veiksmas yra detaliai aprašytas, o tai vėliau paskatins jį išspręsti problemą.
Gana dažnai tam tikroms problemoms spręsti matematikoje naudojami algoritmai. Taigi, daugelis žmonių žino kvadratinių lygčių sprendimo ieškant diskriminanto algoritmą.
Ypatybės
Prieš svarstant kompiuterių mokslo algoritmų tipus, būtina išsiaiškinti pagrindines jų savybes.
Tarp pagrindinių algoritmų savybių reikėtų pabrėžti:
- Determinizmas, t.y.tikrumas. Tai slypi tame, kad bet koks algoritmas reikalauja tam tikro rezultato gavimo už duotus pradinius rezultatus.
- Produktyvumas. Tai reiškia, kad jei yra pradinių duomenų serija, atlikus žingsnių seriją bus pasiektas tam tikras laukiamas rezultatas.
- Masinis personažas. Vieną kartą parašytas algoritmas gali būti naudojamas visoms tam tikro tipo problemoms išspręsti.
- Diskretumas. Tai reiškia, kad bet kurį algoritmą galima suskirstyti į kelis etapus, kurių kiekvienas turi savo paskirtį.
Rašymo būdai
Nesvarbu, kokius kompiuterių mokslo algoritmus svarstote, yra keli būdai juos parašyti.
- Žodinis.
- Formuluojantis-žodinis.
- Grafika.
- Algoritmo kalba.
Algoritmas dažniausiai vaizduojamas blokinės diagramos pavidalu, naudojant specialius GOST nustatytus žymėjimus.
Pagrindinės rūšys
Yra trys pagrindinės schemos:
- Tiesinis algoritmas.
- Šakojimo algoritmas arba išsišakojimas.
- Ciklinis.
Toliau apžvelgsime kompiuterių mokslo algoritmų tipus, pavyzdžius, kurie padės suprasti, kaip jie veikia išsamiau.
Linijinis
Paprasčiausias kompiuterių mokslo srityje yra tiesinis algoritmas. Ji numato veiksmų seką. Pateiksime paprasčiausią tokio tipo algoritmo pavyzdį. Pavadinkime tai „Mokyklinė kolekcija“.
1. Atsikeliame, kai suskamba žadintuvas.
2. Skalbimas.
3. Valytis dantis.
4. Darome pratimus.
5. Apsirengimas.
6. Valgyti.
7. Apsiaukite batus ir eikite į mokyklą.
8. Algoritmo pabaiga.
Šakojimo algoritmas
Atsižvelgiant į kompiuterių mokslo algoritmų tipus, negalima prisiminti išsišakojusios struktūros. Šis tipas daro prielaidą, kad yra sąlyga, kai, jei ji atliekama, veiksmai atliekami viena tvarka, o gedimo atveju – kita.
Pavyzdžiui, paimkite tokią situaciją – pėsčiasis kerta kelią.
1. Artėja prie šviesoforo.
2. Žiūrime į šviesoforą.
3. Jis turi būti žalias (tai yra sąlyga).
4. Jei sąlyga įvykdoma, kertame kelią.
4.1 Jei ne, palaukite, kol užsidegs žalia lemputė.
4.2 Perėjimas per kelią.
5. Algoritmo pabaiga.
Ciklinis algoritmas
Studijuodami kompiuterių mokslo algoritmų tipus, turėtume išsamiai pasilikti ties cikliniu algoritmu. Šis algoritmas prisiima skaičiavimų arba veiksmų sekciją, kuri atliekama tol, kol įvykdoma tam tikra sąlyga.
Paimkite paprastą pavyzdį. Jei skaičių serija yra nuo 1 iki 100. Turime rasti visus pirminius skaičius, tai yra tuos, kurie dalijasi iš vieneto ir savęs. Pavadinkime algoritmą pirminiais skaičiais.
1. Mes paimame skaičių 1.
2. Patikrinkite, ar jis mažesnis nei 100.
3. Jei taip, patikrinkite, ar šis skaičius yra pirminis.
4. Jei sąlyga įvykdyta, užsirašykite ją.
5. Imame skaičių 2.
6. Patikrinkite, ar jis mažesnis nei 100.
7. Patikrinkite, ar tai paprasta.
…. Paimkite skaičių 8.
Patikrinkite, ar jis mažesnis nei 100.
Tikrinimas, ar skaičius yra pirminis.
Ne, praleiskite.
Paimkite skaičių 9.
Taigi, kartokite visus skaičius iki 100.
Kaip matote, 1–4 žingsniai bus kartojami kelis kartus.
Tarp ciklinių algoritmų yra algoritmų su išankstine sąlyga, kai būklė patikrinama ciklo pradžioje, arba su posąlyga, kai tikrinama ciklo pabaigoje.
Kitos parinktys
Algoritmą galima maišyti. Taigi, jis gali būti cikliškas ir tuo pačiu metu išsišakojęs. Šiuo atveju skirtinguose algoritmo segmentuose naudojamos skirtingos sąlygos. Tokios sudėtingos struktūros naudojamos rašant sudėtingas programas ir žaidimus.
Pažymėjimas blokinėje diagramoje
Apsvarstėme, kokių tipų algoritmai yra kompiuterių moksle. Tačiau mes nekalbėjome apie tai, kokie simboliai naudojami jų grafiniame įraše.
- Algoritmo pradžia ir pabaiga parašytos ovaliuose rėmeliuose.
- Kiekviena komanda yra stačiakampyje.
- Sąlyga parašyta rombu.
- Visos algoritmo dalys yra sujungtos rodyklėmis.
Išvados
Apsvarstėme temą „Algoritmai, tipai, savybės“. Informatika daug laiko skiria algoritmų studijoms. Jie naudojami rašant įvairias programas tiek matematiniams uždaviniams spręsti, tiek žaidimams ir įvairioms programoms kurti.
