При изучаване на компютърни науки се отделя много внимание на изучаването на алгоритмите и техните видове. Без да знаете основната информация за тях, не можете да напишете програма или да анализирате нейната работа. Изучаването на алгоритми започва в училищния курс по информатика. Днес ще разгледаме концепцията за алгоритъм, свойства на алгоритъм, типове.
Концепция
Алгоритъмът е определена последователност от действия, която води до постигане на определен резултат. При съставянето на алгоритъм всяко действие на изпълнителя се предписва подробно, което по-късно ще го доведе до решаване на проблема.
Доста често алгоритмите се използват в математиката за решаване на определени проблеми. И така, много хора познават алгоритъма за решаване на квадратни уравнения с търсене на дискриминант.
Свойства
Преди да разгледаме видовете алгоритми в компютърните науки, е необходимо да разберем техните основни свойства.
Сред основните свойства на алгоритмите трябва да се подчертае следното:
- Детерминизъм, т.е.сигурност. Той се крие във факта, че всеки алгоритъм включва получаване на определен резултат за дадени първоначални.
- Продуктивност. Това означава, че ако има поредица от първоначални данни, след извършване на поредица от стъпки ще бъде постигнат определен, очакван резултат.
- Масов характер. Еднократно написан алгоритъм може да се използва за решаване на всички проблеми от даден тип.
- Дискретност. Това означава, че всеки алгоритъм може да бъде разделен на няколко етапа, всеки от които има своя собствена цел.
Методи за писане
Без значение какви видове алгоритми за компютърни науки разглеждате, има няколко начина да ги напишете.
- Устно.
- Формулативно-вербално.
- Графика.
- Език на алгоритъма.
Алгоритъмът най-често се изобразява под формата на блокова диаграма, използвайки специални обозначения, фиксирани от GOST.
Основни видове
Има три основни схеми:
- Линеен алгоритъм.
- Алгоритъм за разклоняване или разклоняване.
- Cyclic.
След това ще разгледаме видовете алгоритми в компютърните науки, примери, които ще ви помогнат да разберете как работят по-подробно.
Линеен
Най-простият в компютърните науки е линейният алгоритъм. Предполага последователност от действия. Нека дадем най-простия пример за алгоритъм от този вид. Нека го наречем "Училищна колекция".
1. Ставаме, когато алармата звъни.
2. Измиване.
3. Миене на зъбите.
4. Правим упражнения.
5. Обличане.
6. Хранене.
7. Обуйте обувки и отидете на училище.
8. Край на алгоритъма.
Алгоритъм за разклоняване
Когато се разглеждат видовете алгоритми в компютърните науки, не може да не се припомни разклонената структура. Този тип предполага наличието на условие, при което, ако се извърши, действията се извършват в един ред, а в случай на неуспех в друг.
Вземете например следната ситуация - пешеходец, пресичащ пътя.
1. Наближава светофара.
2. Гледаме светофара.
3. Трябва да е зелено (това е условие).
4. Ако условието е изпълнено, пресичаме пътя.
4.1 Ако не, изчакайте, докато светне зелената светлина.
4.2 Пресичане на пътя.
5. Край на алгоритъма.
Цикличен алгоритъм
Изучавайки видовете алгоритми в компютърните науки, трябва да се спрем подробно на цикличния алгоритъм. Този алгоритъм приема част от изчисления или действия, които се изпълняват, докато не бъде изпълнено определено условие.
Вземете прост пример. Ако редицата от числа е от 1 до 100. Трябва да намерим всички прости числа, тоест тези, които се делят на едно и на себе си. Нека наречем алгоритъма "Прости числа".
1. Взимаме числото 1.
2. Проверете дали е по-малко от 100.
3. Ако да, проверете дали това число е просто.
4. Ако условието е изпълнено, запишете го.
5. Взимаме числото 2.
6. Проверете дали е по-малко от 100.
7. Проверете дали е просто.
…. Вземете числото 8.
Проверете дали е по-малко от 100.
Проверка дали числото е просто.
Не, пропуснете го.
Вземете числото 9.
По този начин повторете всички числа до 100.
Както можете да видите, стъпки 1-4 ще бъдат повторени няколко пъти.
Сред цикличните алгоритми има алгоритми с предварително условие, когато условието се проверява в началото на цикъла, или с постусловие, когато проверката е в края на цикъла..
Други опции
Алгоритъмът може да се смесва. Така че, той може да бъде цикличен и разклонен едновременно. В този случай се използват различни условия в различни сегменти на алгоритъма. Такива сложни структури се използват при писане на сложни програми и игри.
Обозначение в блоковата диаграма
Обмислихме какви типове алгоритми има в компютърните науки. Но не говорихме какви символи се използват в техния графичен запис.
- Началото и края на алгоритъма са написани в овална рамка.
- Всеки отбор е фиксиран в правоъгълник.
- Условието е написано в ромб.
- Всички части на алгоритъма са свързани с помощта на стрелки.
Заключения
Разгледахме темата "Алгоритми, типове, свойства". Компютърните науки отделят много време на изучаването на алгоритмите. Използват се при писане на различни програми както за решаване на математически задачи, така и за създаване на игри и различни видове приложения.
