Pri štúdiu informatiky sa veľká pozornosť venuje štúdiu algoritmov a ich typov. Bez znalosti základných informácií o nich nemôžete napísať program ani analyzovať jeho prácu. Štúdium algoritmov začína v školskom kurze informatiky. Dnes sa budeme zaoberať konceptom algoritmu, vlastnosťami algoritmu, typmi.
Koncept
Algoritmus je určitá postupnosť akcií, ktoré vedú k dosiahnutiu konkrétneho výsledku. Pri zostavovaní algoritmu je každá činnosť interpreta podrobne predpísaná, čo ho neskôr privedie k vyriešeniu problému.
Pomerne často sa v matematike používajú algoritmy na riešenie určitých problémov. Takže veľa ľudí pozná algoritmus na riešenie kvadratických rovníc s hľadaním diskriminantu.
Vlastnosti
Pred zvážením typov algoritmov v informatike je potrebné zistiť ich základné vlastnosti.
Medzi hlavné vlastnosti algoritmov treba zdôrazniť nasledovné:
- Determinizmus, t.j.istota. Spočíva v tom, že každý algoritmus zahŕňa získanie určitého výsledku pre dané počiatočné.
- Produktivita. Znamená to, že ak existuje séria počiatočných údajov, po vykonaní série krokov sa dosiahne určitý očakávaný výsledok.
- Hromadný charakter. Algoritmus napísaný raz možno použiť na vyriešenie všetkých problémov daného typu.
- Diskrétnosť. Znamená to, že každý algoritmus možno rozdeliť do niekoľkých etáp, z ktorých každá má svoj vlastný účel.
Spôsoby písania
Bez ohľadu na to, aké algoritmy počítačovej vedy zvažujete, existuje niekoľko spôsobov, ako ich napísať.
- Verbálne.
- Formulatívne-verbálne.
- Grafické.
- Jazyk algoritmu.
Algoritmus je najčastejšie znázornený vo forme blokového diagramu s použitím špeciálnych označení stanovených GOST.
Hlavný druh
Existujú tri hlavné schémy:
- Lineárny algoritmus.
- Algoritmus vetvenia alebo vetvenie.
- Cyklicky.
Ďalej sa pozrieme na typy algoritmov v informatike, príklady, ktoré vám pomôžu podrobnejšie pochopiť, ako fungujú.
Linear
Najjednoduchší v informatike je lineárny algoritmus. Predpokladá postupnosť akcií. Uveďme najjednoduchší príklad algoritmu tohto druhu. Nazvime to „školská zbierka“.
1. Vstávame, keď zazvoní budík.
2. Umývanie sa.
3. Umývame si zuby.
4. Cvičíme.
5. Obliekanie.
6. Jedlo.
7. Obuj si topánky a choď do školy.
8. Koniec algoritmu.
Algoritmus vetvenia
Keď uvažujeme o typoch algoritmov v informatike, nemožno si spomenúť na štruktúru vetvenia. Tento typ predpokladá prítomnosť podmienky, pri ktorej, ak sa vykoná, sa akcie vykonajú v jednom poradí av prípade zlyhania v inom.
Vezmite si napríklad nasledujúcu situáciu – chodec prechádzajúci cez cestu.
1. Blíži sa k semaforu.
2. Pozeráme na semafor.
3. Musí byť zelená (toto je podmienka).
4. Ak je podmienka splnená, prejdeme cez cestu.
4.1 Ak nie, počkajte, kým sa nerozsvieti zelené svetlo.
4.2 Prechádzanie cez cestu.
5. Koniec algoritmu.
Cyklický algoritmus
Pri štúdiu typov algoritmov v informatike by sme sa mali podrobne venovať cyklickému algoritmu. Tento algoritmus predpokladá časť výpočtov alebo akcií, ktoré sa vykonávajú, kým nie je splnená určitá podmienka.
Vezmite si jednoduchý príklad. Ak je rad čísel od 1 do 100. Potrebujeme nájsť všetky prvočísla, teda tie, ktoré sú deliteľné jedným a samy sebou. Nazvime tento algoritmus „Prvočísla“.
1. Berieme číslo 1.
2. Skontrolujte, či je menej ako 100.
3. Ak áno, skontrolujte, či je toto číslo prvočíslo.
4. Ak je podmienka splnená, zapíšte si ju.
5. Berieme číslo 2.
6. Skontrolujte, či je menej ako 100.
7. Skontrolujte, či je to jednoduché.
…. Vezmite si číslo 8.
Skontrolujte, či je menej ako 100.
Kontrola, či je číslo prvočíslo.
Nie, preskočte.
Vezmite si číslo 9.
Preto opakujte všetky čísla až do 100.
Ako vidíte, kroky 1-4 sa budú niekoľkokrát opakovať.
Medzi cyklickými algoritmami sú algoritmy s predbežnou podmienkou, keď sa podmienka kontroluje na začiatku cyklu, alebo s dodatočnou podmienkou, keď je kontrola na konci cyklu.
Ďalšie možnosti
Algoritmus je možné kombinovať. Môže byť teda cyklický a rozvetvený zároveň. V tomto prípade sa v rôznych segmentoch algoritmu používajú rôzne podmienky. Takéto zložité štruktúry sa používajú pri písaní zložitých programov a hier.
Zápis v blokovom diagrame
Zvážili sme, aké typy algoritmov sú v informatike. Nehovorili sme však o tom, aké symboly sa používajú v ich grafickom zázname.
- Začiatok a koniec algoritmu sú napísané v oválnom ráme.
- Každý tím je fixovaný v obdĺžniku.
- Podmienka je napísaná v kosoštvorci.
- Všetky časti algoritmu sú prepojené pomocou šípok.
Závery
Prebrali sme tému "Algoritmy, typy, vlastnosti". Informatika venuje veľa času štúdiu algoritmov. Používajú sa pri písaní rôznych programov ako na riešenie matematických problémov, tak aj na vytváranie hier a rôznych druhov aplikácií.
