Arvutiteadust õppides pööratakse suurt tähelepanu algoritmide ja nende tüüpide uurimisele. Ilma nende kohta põhiteavet teadmata ei saa te programmi kirjutada ega selle tööd analüüsida. Algoritmide õpe algab kooli informaatika kursusest. Täna käsitleme algoritmi mõistet, algoritmi omadusi, tüüpe.
Konseptsioon
Algoritm on teatud toimingute jada, mis viib konkreetse tulemuse saavutamiseni. Algoritmi koostamisel on sooritaja iga tegevus üksikasjalikult ette kirjutatud, mis viib ta hiljem ülesande lahendamiseni.
Üsna sageli kasutatakse matemaatikas teatud probleemide lahendamiseks algoritme. Seega teavad paljud inimesed ruutvõrrandite lahendamise algoritmi diskriminandi otsimisega.
Atribuudid
Enne arvutiteaduses kasutatavate algoritmide tüüpide käsitlemist on vaja välja selgitada nende põhiomadused.
Algoritmide põhiomaduste hulgas tuleks esile tõsta järgmist:
- Determinism, st.kindlus. See seisneb selles, et iga algoritm hõlmab teatud tulemuse saamist antud esialgsete jaoks.
- Tootlikkus. See tähendab, et kui on olemas rida algandmeid, saavutatakse pärast rea toiminguid teatud oodatud tulemus.
- Massategelane. Üks kord kirjutatud algoritmi saab kasutada kõigi antud tüüpi ülesannete lahendamiseks.
- Diskreetsus. See tähendab, et iga algoritmi saab jagada mitmeks etapiks, millest igaühel on oma eesmärk.
Kirjutusmeetodid
Ükskõik, milliseid arvutiteaduse algoritme kaalute, on nende kirjutamiseks mitu võimalust.
- Verbaalne.
- Formulatiivne-verbaalne.
- Graafika.
- Algoritmi keel.
Algoritmi on kõige sagedamini kujutatud plokkskeemi kujul, kasutades GOST-idega fikseeritud eritähiseid.
Peamised liigid
On kolm peamist skeemi:
- Lineaarne algoritm.
- Hargnemisalgoritm või hargnemine.
- Tsükliline.
Järgmisena vaatleme arvutiteaduse algoritmide tüüpe ja näiteid, mis aitavad teil üksikasjalikum alt mõista, kuidas need töötavad.
Lineaarne
Lihtsaim arvutiteaduses on lineaarne algoritm. See eeldab toimingute jada. Toome lihtsaima näite sellisest algoritmist. Nimetagem seda "koolikollektsiooniks".
1. Tõuseme üles, kui äratus heliseb.
2. Pesemine.
3. Hammaste pesemine.
4. Teeme harjutusi.
5. Riietumine.
6. Söömine.
7. Pane kingad jalga ja mine kooli.
8. Algoritmi lõpp.
Hargnemisalgoritm
Arvestades arvutiteaduse algoritmide tüüpe, ei saa meenutada vaid hargnevat struktuuri. See tüüp eeldab tingimuse olemasolu, mille korral sooritatakse toimingud ühes järjekorras ja ebaõnnestumise korral teises järjekorras.
Võtke näiteks järgmine olukord – jalakäija, kes ületab teed.
1. Lähenemas valgusfoorile.
2. Vaatame foori.
3. See peab olema roheline (see on tingimus).
4. Kui tingimus on täidetud, ületame tee.
4.1 Kui ei, siis oodake, kuni roheline tuli süttib.
4.2 Tee ületamine.
5. Algoritmi lõpp.
Tsükliline algoritm
Arvutiteaduse algoritmide tüüpe uurides peaksime üksikasjalikult peatuma tsüklilisel algoritmil. See algoritm eeldab arvutuste või toimingute osa, mida tehakse seni, kuni teatud tingimus on täidetud.
Võtke lihtne näide. Kui arvude jada on 1 kuni 100. Peame leidma kõik algarvud, st need, mis jaguvad ühe ja iseendaga. Nimetagem algoritmi algarvudeks.
1. Võtame numbri 1.
2. Kontrollige, kas see on väiksem kui 100.
3. Kui jah, siis kontrollige, kas see arv on algarv.
4. Kui tingimus on täidetud, kirjutage see üles.
5. Võtame numbri 2.
6. Kontrollige, kas see on väiksem kui 100.
7. Kontrollige, kas see on lihtne.
…. Võtke number 8.
Kontrollige, kas see on väiksem kui 100.
Kontrollimine, kas arv on algarvu.
Ei, jätke see vahele.
Võtke number 9.
Seega korrake kõiki numbreid kuni 100-ni.
Nagu näete, korratakse samme 1–4 mitu korda.
Tsükliliste algoritmide hulgas on algoritme eeltingimusega, kui tingimust kontrollitakse tsükli alguses, või järeltingimusega, kui kontroll on tsükli lõpus.
Muud valikud
Algoritmi saab segada. Seega võib see olla samaaegselt tsükliline ja hargnenud. Sel juhul kasutatakse algoritmi erinevates segmentides erinevaid tingimusi. Selliseid keerulisi struktuure kasutatakse keerukate programmide ja mängude kirjutamisel.
Märgistus plokkskeemil
Oleme kaalunud, mis tüüpi algoritme arvutiteaduses kasutatakse. Kuid me ei rääkinud sellest, milliseid sümboleid nende graafilisel salvestusel kasutatakse.
- Algoritmi algus ja lõpp on kirjutatud ovaalsesse raami.
- Iga meeskond on fikseeritud ristküliku kujul.
- Tingimus on kirjutatud rombiga.
- Algoritmi kõik osad on ühendatud noolte abil.
Järeldused
Oleme kaalunud teemat "Algoritmid, tüübid, omadused". Arvutiteadus pühendab palju aega algoritmide uurimisele. Neid kasutatakse erinevate programmide kirjutamisel nii matemaatikaülesannete lahendamiseks kui ka mängude ja mitmesuguste rakenduste loomiseks.
