Når man studerer datalogi, er der meget opmærksomhed på studiet af algoritmer og deres typer. Uden at kende de grundlæggende oplysninger om dem, kan du ikke skrive et program eller analysere dets arbejde. Studiet af algoritmer begynder i skolens datalogi-kursus. I dag vil vi overveje begrebet en algoritme, egenskaber af en algoritme, typer.
Koncept
En algoritme er en bestemt rækkefølge af handlinger, der fører til opnåelse af et bestemt resultat. Ved kompilering af en algoritme foreskrives hver handling af udøveren i detaljer, hvilket senere vil få ham til at løse problemet.
Ganske ofte bruges algoritmer i matematik til at løse visse problemer. Så mange mennesker kender algoritmen til at løse andengradsligninger med søgningen efter en diskriminant.
Properties
Før man overvejer typerne af algoritmer inden for datalogi, er det nødvendigt at finde ud af deres grundlæggende egenskaber.
Blandt algoritmernes hovedegenskaber skal følgende fremhæves:
- Determinisme, dvs.sikkerhed. Det ligger i det faktum, at enhver algoritme involverer opnåelse af et bestemt resultat for givne indledende.
- Produktivitet. Det betyder, at hvis der er en række indledende data, efter at have udført en række trin, vil et bestemt, forventet resultat blive opnået.
- Massekarakter. En algoritme skrevet én gang kan bruges til at løse alle problemer af en given type.
- Diskretitet. Det indebærer, at enhver algoritme kan opdeles i flere stadier, som hver har sit eget formål.
Skrivemetoder
Uanset hvilken slags datalogiske algoritmer du overvejer, er der flere måder at skrive dem på.
- Verbal.
- Formulativ-verbal.
- Graphic.
- Algorithmesprog.
Algorithmen er oftest afbildet i form af et blokdiagram, der bruger specielle betegnelser fastsat af GOST'er.
Hovedart
Der er tre hovedordninger:
- Lineær algoritme.
- Forgreningsalgoritme eller forgrening.
- cyklisk.
Dernæst vil vi se på typerne af algoritmer inden for datalogi, eksempler, der vil hjælpe dig med at forstå, hvordan de fungerer mere detaljeret.
Lineær
Den enkleste inden for datalogi er den lineære algoritme. Det forudsætter en række handlinger. Lad os give det enkleste eksempel på en algoritme af denne art. Lad os kalde det "Skolesamling".
1. Vi står op, når alarmen ringer.
2. Opvask.
3. Børster vores tænder.
4. Vi laver øvelser.
5. Tager tøj på.
6. Spiser.
7. Tag sko på og gå i skole.
8. Slut på algoritme.
Forgreningsalgoritme
Når man overvejer typerne af algoritmer inden for datalogi, kan man ikke andet end at huske forgreningsstrukturen. Denne type antager tilstedeværelsen af en betingelse, hvorunder, hvis den udføres, handlingerne udføres i én rækkefølge, og i tilfælde af fejl, i en anden.
Tag f.eks. følgende situation - en fodgænger, der krydser vejen.
1. Nærmer sig lyskrydset.
2. Vi ser på lyskrydset.
3. Den skal være grøn (dette er en betingelse).
4. Hvis betingelsen er opfyldt, krydser vi vejen.
4.1 Hvis ikke, vent, indtil det grønne lys tændes.
4.2 Krydser vejen.
5. Slut på algoritme.
cyklisk algoritme
Når vi studerer typerne af algoritmer i datalogi, bør vi dvæle ved den cykliske algoritme i detaljer. Denne algoritme antager en sektion af beregninger eller handlinger, der udføres, indtil en bestemt betingelse er opfyldt.
Tag et simpelt eksempel. Hvis rækken af tal er fra 1 til 100. Vi skal finde alle primtal, det vil sige dem, der er delelige med en og sig selv. Lad os kalde algoritmen "primtal".
1. Vi tager tallet 1.
2. Tjek, om det er mindre end 100.
3. Hvis ja, tjek om dette tal er primetal.
4. Hvis betingelsen er opfyldt, skriv den ned.
5. Vi tager tallet 2.
6. Tjek, om det er mindre end 100.
7. Tjek, om det er enkelt.
…. Tag tallet 8.
Tjek, om det er mindre end 100.
Kontrollerer, om et tal er et primtal.
Nej, spring det over.
Tag tallet 9.
Gener derfor over alle tal op til 100.
Som du kan se, vil trin 1-4 blive gentaget et antal gange.
Blandt cykliske algoritmer er der algoritmer med en forudsætning, når betingelsen kontrolleres i begyndelsen af cyklussen, eller med en postcondition, når kontrollen er i slutningen af cyklussen.
Andre muligheder
Algorithmen kan blandes. Så det kan være cyklisk og forgrenet på samme tid. I dette tilfælde bruges forskellige betingelser ved forskellige segmenter af algoritmen. Sådanne komplekse strukturer bruges, når du skriver komplekse programmer og spil.
Notation i blokdiagrammet
Vi har overvejet, hvilke typer algoritmer der er inden for datalogi. Men vi t alte ikke om, hvilke symboler der bruges i deres grafiske optagelse.
- Begyndelsen og slutningen af algoritmen er skrevet i en oval ramme.
- Hvert hold er fastgjort i et rektangel.
- Betingelsen er skrevet med en rombe.
- Alle dele af algoritmen er forbundet ved hjælp af pile.
Konklusioner
Vi har overvejet emnet "Algorithms, types, properties". Datalogi bruger meget tid på studiet af algoritmer. De bruges, når du skriver forskellige programmer både til at løse matematiske problemer og til at skabe spil og forskellige slags applikationer.
