Определение алгоритма в информатике, свойства и примеры
Чтобы решить задачу, в математике используют определенную последовательность действий. В информатике алгоритм действует таким же образом. Применяются различные алгоритмические методы построения программ и систем. Основы алгоритмизации проходят с 6 по 8 класс в школе. На эту тему можно сделать множество докладов или презентаций.
Основные свойства
Написать алгоритм нужно на формальном языке, чтобы привести к однозначности все исходные данные. Последовательность действий должна обладать элементарностью и следовать по порядку, шаг за шагом. Алгоритмика имеет свое начало и конечность. Благодаря написанию алгоритмических структур можно решать задачи автоматизации на предприятиях. Любая программа пишется после построения описаний.
Впервые понятие алгоритма ввел математик Мухаммед ибн Мус ал-Хорезми, который жил в 783−850 годах. В «Книге о сложении и вычитании» вводится определение алгебры и описывается, как формульно записывать натуральные числа и методы вычислений «столбиков».
Каждый день человек применяет определенные инструкции, даже когда переходит дорогу на светофоре. На этом примере можно составить простой формальный алгоритм:
- Подойти к дороге.
- Посмотреть на светофор.
- Определить цвет светофора.
- Если свет зеленый и машины не едут — перейти дорогу.
- Если свет красный и машину едут — вернутся к действию 2.
У алгоритма есть свой исполнитель. Это может быть как компьютер, так и человек. Для исполняющей роли важна среда окружения, действия, система подтвержденных команд или отказов. Необходимо, чтоб порядой действий всегда решал задачу на понятном языке.
Для этого надо придерживаться четких свойств алгоритмов в информатике:
Свойства | Определение |
Определенность для исполнителя (детерминированность) | Понимание поставленных задач для получения требуемого результата. |
Дискретность | Возможность разбить сообщение на несколько подзадач. |
Массовость | Для решения нескольких заданий одинакового типа. |
Результативность | Выполнение определенного количества задач должно позволить найти какой-то ожидаемый результат. |
Формы записи и виды алгоритмов
Существует несколько форм, которыми можно представить алгоритмическую структуру данных. Каждую из них можно использовать для различных целей. Выделяют 4 формы записи:
- Словесная — запись на естественном языке.
- Псевдокод — условный алгоритмический язык, включающий в себя элементы языка программирования и математические символы.
- Графическая или блок-схема — изображения из фигур и стрелок.
- Программная — текст на определенном языке программирования.
Алгоритмические данные можно записать по-разному. С учетом исходных данных стоит обратить внимание на возможную их структуру и применение. Существует 3 вида представления алгоритма:
- Линейный.
- Разветвленный.
- Циклический.
Самый простой — линейный алгоритм. Выполняет последовательно действия без разветвлений и повторений. Пример «мытья рук»:
- Включить воду.
- Намочить руки.
- Взять мыло.
- Намылить руки.
- Смыть водой мыло.
- Выключить воду.
Разветвляющая алгоритмическая структура означает выполнение некоторого действия. Рассматривается 2 случая: действие выполнено и не выполнено.
Пример «покупка товаров в магазине»:
- Смотрим на цену товара.
- Достаем кошелек.
- Если денег хватает (условие) — берем товар.
- Если не хватает — ищем другой.
Циклы выполняют определенные вычисления до тех пор, пока не произойдет определенное условие или для выполнения n-числа действий. Все, что находится внутри цикла, называется телом.
Пример «мытья посуды»:
- Взять губку.
- Взять моющее.
- Открыть кран.
- Вымыть тарелку.
- Вытереть тарелку.
- Убедиться, что нет грязных тарелок и закрыть кран.
- Если есть грязные тарелки, вернуться к действию 4.
В целом алгоритмы могут являться и смешанными. Одновременно могут включать последовательные, циклические и разветвленные структуры. Если используются большое количество вложенных структур, образуется сложный алгоритм, который применяют для написания программных продуктов.
Чтобы решить задачу, в математике используют определенную последовательность действий. В информатике алгоритм действует таким же образом. Применяются различные алгоритмические методы построения программ и систем. Основы алгоритмизации проходят с 6 по 8 класс в школе. На эту тему можно сделать множество докладов или презентаций.
Основные свойства
Написать алгоритм нужно на формальном языке, чтобы привести к однозначности все исходные данные. Последовательность действий должна обладать элементарностью и следовать по порядку, шаг за шагом. Алгоритмика имеет свое начало и конечность. Благодаря написанию алгоритмических структур можно решать задачи автоматизации на предприятиях. Любая программа пишется после построения описаний.
Впервые понятие алгоритма ввел математик Мухаммед ибн Мус ал-Хорезми, который жил в 783−850 годах. В «Книге о сложении и вычитании» вводится определение алгебры и описывается, как формульно записывать натуральные числа и методы вычислений «столбиков».
Каждый день человек применяет определенные инструкции, даже когда переходит дорогу на светофоре. На этом примере можно составить простой формальный алгоритм:
- Подойти к дороге.
- Посмотреть на светофор.
- Определить цвет светофора.
- Если свет зеленый и машины не едут — перейти дорогу.
- Если свет красный и машину едут — вернутся к действию 2.
У алгоритма есть свой исполнитель. Это может быть как компьютер, так и человек. Для исполняющей роли важна среда окружения, действия, система подтвержденных команд или отказов. Необходимо, чтоб порядой действий всегда решал задачу на понятном языке.
Для этого надо придерживаться четких свойств алгоритмов в информатике:
Свойства | Определение |
Определенность для исполнителя (детерминированность) | Понимание поставленных задач для получения требуемого результата. |
Дискретность | Возможность разбить сообщение на несколько подзадач. |
Массовость | Для решения нескольких заданий одинакового типа. |
Результативность | Выполнение определенного количества задач должно позволить найти какой-то ожидаемый результат. |
Формы записи и виды алгоритмов
Существует несколько форм, которыми можно представить алгоритмическую структуру данных. Каждую из них можно использовать для различных целей. Выделяют 4 формы записи:
- Словесная — запись на естественном языке.
- Псевдокод — условный алгоритмический язык, включающий в себя элементы языка программирования и математические символы.
- Графическая или блок-схема — изображения из фигур и стрелок.
- Программная — текст на определенном языке программирования.
Алгоритмические данные можно записать по-разному. С учетом исходных данных стоит обратить внимание на возможную их структуру и применение. Существует 3 вида представления алгоритма:
- Линейный.
- Разветвленный.
- Циклический.
Самый простой — линейный алгоритм. Выполняет последовательно действия без разветвлений и повторений. Пример «мытья рук»:
- Включить воду.
- Намочить руки.
- Взять мыло.
- Намылить руки.
- Смыть водой мыло.
- Выключить воду.
Разветвляющая алгоритмическая структура означает выполнение некоторого действия. Рассматривается 2 случая: действие выполнено и не выполнено.
Пример «покупка товаров в магазине»:
- Смотрим на цену товара.
- Достаем кошелек.
- Если денег хватает (условие) — берем товар.
- Если не хватает — ищем другой.
Циклы выполняют определенные вычисления до тех пор, пока не произойдет определенное условие или для выполнения n-числа действий. Все, что находится внутри цикла, называется телом.
Пример «мытья посуды»:
- Взять губку.
- Взять моющее.
- Открыть кран.
- Вымыть тарелку.
- Вытереть тарелку.
- Убедиться, что нет грязных тарелок и закрыть кран.
- Если есть грязные тарелки, вернуться к действию 4.
В целом алгоритмы могут являться и смешанными. Одновременно могут включать последовательные, циклические и разветвленные структуры. Если используются большое количество вложенных структур, образуется сложный алгоритм, который применяют для написания программных продуктов.
Ещё никто не комментировал эту статью. Оставьте комментарий первым!