A számítástechnika tanulmányozása során nagy figyelmet fordítanak az algoritmusok és típusaik tanulmányozására. A róluk szóló alapvető információk ismerete nélkül nem tud programot írni vagy elemezni a munkáját. Az algoritmusok tanulmányozása az iskolai számítástechnika szakon kezdődik. Ma megvizsgáljuk az algoritmus fogalmát, az algoritmus tulajdonságait, típusait.
Koncepció
Az algoritmus egy bizonyos műveletsor, amely egy adott eredmény eléréséhez vezet. Az algoritmus összeállításakor az előadó minden egyes műveletét részletesen előírják, ami később a probléma megoldásához vezeti.
Elég gyakran használnak algoritmusokat a matematikában bizonyos problémák megoldására. Tehát sokan ismerik a másodfokú egyenletek megoldásának algoritmusát a diszkrimináns keresésével.
Tulajdonságok
Mielőtt megvizsgálnánk az algoritmusok típusait a számítástechnikában, meg kell ismerni azok alapvető tulajdonságait.
Az algoritmusok főbb tulajdonságai közül a következőket kell kiemelni:
- Determinizmus, i.e.bizonyosság. Ez abban rejlik, hogy minden algoritmus magában foglalja egy bizonyos eredmény elérését az adott kezdeti eredményekre.
- Produktivitás. Ez azt jelenti, hogy ha van egy sorozat kezdeti adat, akkor egy lépéssorozat végrehajtása után egy bizonyos, várt eredményt fog elérni.
- Tömeges karakter. Egy egyszer írt algoritmus egy adott típusú összes probléma megoldására használható.
- Diszkrétség. Ez azt jelenti, hogy bármely algoritmus több szakaszra osztható, amelyek mindegyikének megvan a maga célja.
Írásmódok
Mindegy, hogy milyen számítástechnikai algoritmusokat vesz figyelembe, többféleképpen is megírhatja őket.
- Szóbeli.
- Formulatív-verbális.
- Grafika.
- Algoritmus nyelve.
Az algoritmust leggyakrabban blokkdiagram formájában ábrázolják, a GOST-ok által rögzített speciális jelölésekkel.
Fő fajok
Három fő séma létezik:
- Lineáris algoritmus.
- Elágazó algoritmus vagy elágazás.
- Ciklikus.
Következő lépésként megvizsgáljuk az algoritmusok típusait a számítástechnikában, és olyan példákat mutatunk be, amelyek segítenek megérteni, hogyan működnek részletesebben.
Lineáris
A számítástechnikában a legegyszerűbb a lineáris algoritmus. Cselekvések sorozatát feltételezi. Adjuk meg a legegyszerűbb példát egy ilyen típusú algoritmusra. Nevezzük „iskolai kollekciónak”.
1. Felkelünk, amikor megszólal az ébresztő.
2. Mosás.
3. Fogmosás.
4. Gyakorlatokat végzünk.
5. Öltözködés.
6. Evés.
7. Vegyen fel cipőt és menjen iskolába.
8. Az algoritmus vége.
Elágazó algoritmus
Ha figyelembe vesszük az algoritmusok típusait a számítástechnikában, nem lehet csak felidézni az elágazó szerkezetet. Ez a típus egy olyan feltétel jelenlétét feltételezi, amelynek végrehajtása esetén a műveletek egy sorrendben, meghibásodás esetén pedig egy másik sorrendben történnek.
Vegyük például a következő helyzetet – egy gyalogos átkelő az úton.
1. Közeledünk a közlekedési lámpához.
2. A közlekedési lámpára nézünk.
3. Zöldnek kell lennie (ez egy feltétel).
4. Ha a feltétel teljesül, átmegyünk az úton.
4.1 Ha nem, várja meg, amíg a zöld lámpa kigyullad.
4.2 Átkelés az úton.
5. Az algoritmus vége.
Ciklikus algoritmus
A számítástechnikában az algoritmusok típusait tanulmányozva a ciklikus algoritmuson kell részletesen elidőnünk. Ez az algoritmus számítások vagy műveletek egy részét feltételezi, amelyet addig hajtanak végre, amíg egy bizonyos feltétel nem teljesül.
Vegyünk egy egyszerű példát. Ha a számsor 1-től 100-ig terjed. Meg kell találnunk az összes prímszámot, vagyis azokat, amelyek oszthatók eggyel és önmagukkal. Nevezzük az algoritmust "prímszámoknak".
1. Az 1-es számot vesszük.
2. Ellenőrizze, hogy kisebb-e 100-nál.
3. Ha igen, ellenőrizze, hogy ez a szám prímszám-e.
4. Ha a feltétel teljesül, írja le.
5. A 2-es számot vesszük.
6. Ellenőrizze, hogy kisebb-e 100-nál.
7. Ellenőrizze, hogy egyszerű-e.
…. Vegye fel a 8-as számot.
Ellenőrizze, hogy kisebb-e 100-nál.
Ellenőrizze, hogy egy szám prím-e.
Nem, hagyd ki.
Vegye a 9-es számot.
Így ismételje meg az összes számot 100-ig.
Amint láthatja, az 1-4. lépéseket többször meg kell ismételni.
A ciklikus algoritmusok között vannak olyan algoritmusok, amelyek előfeltétele, amikor a feltételt a ciklus elején ellenőrizzük, vagy utófeltétellel, amikor az ellenőrzés a ciklus végén van.
Egyéb lehetőségek
Az algoritmus keverhető. Tehát lehet ciklikus és elágazó is egyszerre. Ebben az esetben az algoritmus különböző szegmenseiben különböző feltételeket használnak. Az ilyen összetett struktúrákat összetett programok és játékok írásakor használjuk.
Jelölések a blokkdiagramban
Megvizsgáltuk, hogy milyen típusú algoritmusok léteznek a számítástechnikában. De nem beszéltünk arról, hogy milyen szimbólumokat használnak a grafikai felvételeikben.
- Az algoritmus eleje és vége ovális keretbe van írva.
- Minden csapat téglalapban van rögzítve.
- A feltétel rombuszba van írva.
- Az algoritmus minden része nyilakkal van összekapcsolva.
Következtetések
Fontoltuk az "Algoritmusok, típusok, tulajdonságok" témát. A számítástechnika sok időt szentel az algoritmusok tanulmányozásának. Különféle programok írásakor használják mind matematikai feladatok megoldására, mind játékok és különféle alkalmazások létrehozására.
