Il-kunċett tal-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu. tipi ta 'algoritmi

Il-kunċett ta 'l-algoritmu u algoritmu proprjetajiet huma wħud mill-kunċetti l-aktar importanti fix-xjenza tal-kompjuter. Ħafna nies illum, fl-età ta 'teknoloġija tal-kompjuter, jaħsbu dwar dak li hu u tibda gradwalment għal diversi raġunijiet, li wieħed jidħol f'aktar dettall fil-baŜi ta' xjenza tal-kompjuter, filwaqt li l-ġenerazzjoni attwali jgħaddi dan il-materjal huwa diġà fis-sitt grad.

X'inhu dan?

X'inhu l-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu?

Algoritmu - f'sekwenza speċifika ta 'azzjonijiet, jiġifieri, fil-prinċipju, għandna biex jittrattaw magħhom kuljum, anke jekk aħna jistgħu ma jkunux konxji.

Man u algoritmu

Per eżempju, jekk aħna staqsi lil xi ħadd mill-membri tal-familja tagħhom biex jixtru xi ħaġa fil-maħżen, aħna nistaqsu-sekwenza ta 'azzjonijiet, jiġifieri tiġbor fiha liema prodotti speċifiċi li għandek bżonn biex jixtru, b'liema kwantità u dak li hu meħtieġ ta' kull wieħed minnhom. Għalhekk, kif imsemmi hawn fuq, huwa mogħti sekwenza ċara ta 'azzjonijiet, bħal:

1. View f'ħanut speċifiku.
2. Sir taf jekk ikun hemm huwa mibjugħ ħobż abjad.
3. Biex issir taf jekk huwiex frisk.
4. Jekk it-tweġibiet għall-mistoqsijiet 2 u 3 huma "iva", allura f'dan il-każ, mixtrija żewġ ħobżiet.

Naturalment, jista 'jidher li l-proċedura hija pjuttost ordinarja, u din id-deskrizzjoni hija pjuttost voluminużi. Imma fil-fatt, meta niġu għal dak li huwa l-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu fix-xjenza moderna, hemm struzzjonijiet li jkunu ferm iktar voluminużi, bħala l-algoritmu ta' hawn fuq hija waħda mill-aktar sempliċi.

Algoritmi fin-natura

Kull persuna permanentament jsolvi numru kbir ta 'ħidmiet differenti, ikollhom kumplessità differenti, u xi wħud minnhom huma tant sempliċi li solvuti kompletament awtomatikament, mingħajr ma jiġi pperċepit bħala kompitu speċifiku. Per eżempju: li tagħlaq il-bieb ma 'ċavetta, aħsel, jieklu breakfast, għalf tal-familja u hekk ..

Iżda hemm problemi oħra li huma tant kumplessi li l-ħsieb fit-tul hija meħtieġa biex jindirizzawhom, kif ukoll ammont konsiderevoli ta 'sforz inizjalment biex tinstab soluzzjoni, u biss wara li biex jinkiseb dan il-għan. Dawn il-kompiti huma: biex titgħallem lingwa, jaqilgħu ċertu ammont ta 'flus, u oħrajn. Fi kliem ieħor, biex iwettqu xogħlijiet bħal dawn jeħtieġu azzjonijiet ħafna aktar kumplessi, meta mqabbla ma 'kemm għandhom bżonn biex tlesti l-kompitu "jixtru ħobż", iżda fil-fatt anke l-kompiti sempliċi huma solvuti fi ftit passi.

Kunċett, it-tipi u l-proprjetajiet

Fil-forma ta 'sekwenza speċifiku ta' azzjonijiet jistgħu jiġu deskritti proċedura ta 'soluzzjoni ta' għadd kbir ta 'sfidi li jiffaċċjaw in-nies fil-ħajja ta' kuljum, u din is-sekwenza huwa rappreżentat fil-kompjuter bħala l-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu.

Wieħed mill-aktar magħrufa ta 'kulħadd hija l-hekk imsejħa algoritmu Euclidian, permezz tiegħu għandha tkun iddeterminata mill-divisor komuni akbar ta' żewġ numri interi.

Għandu jiġi nnutat li, meta wieħed iqis l-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tiegħu, mhux biss jeħtieġ li jifhmu sew l-azzjonijiet infushom, iżda wkoll il-fatt, f'liema ordni li huma mwettqa. Minħabba li ħafna drabi hemm sitwazzjonijiet bħal dawn meta tibdel l-ordni ta 'azzjonijiet fil-algoritmu eventwalment jista' jkun inforzabbli f'ċerti ċirkostanzi. Per eżempju, jekk inti tmur għall-maħżen, il-bidu ta 'l-algoritmu huwa simili għal dawn li ġejjin:

1. Mur fil-maħżen.
2. Agħżel ħobż.

jew:

1. Agħżel ħobż.
2. Mur fil-maħżen.

Jekk inqisu li l-aħħar algoritmu, allura l-ħobż oriġinarjament magħżula, u mbagħad konna se kompitu definit tajjeb fil-ħanut, u jekk int verament bżonn lilna ħobż ma jkunx hemm, allura f'dak il-każ għandna mibnija algoritmu eventwalment se ma jistax jiġi infurzat.

tipi

Tipi ta 'algoritmi huma kif ġej:

• Ċiklika. Algoritmu, li fihom struttura ċikliku preżenti, jiġifieri ripetizzjoni tal-operazzjonijiet varji.
• Lineari. L-algoritmu tuża l-istruttura li ġejja, passi jiġifieri rranġati waħda wara l-oħra.
• Fergħat. L-algoritmu, li juża l-istruttura fergħat, meta tiġi magħżula l-azzjoni skond jekk ċerta kondizzjoni hija sodisfatta.

proprjetajiet

-Proprjetajiet tal-segwenti:

• Determinism. Meta jiġu stabbiliti l-istess data inizjali mwettqa mill-istess algoritmu jibda ripetutament jipprovdi l-istess sinjal.
• Massa. Jekk l-algoritmu ma jiġix deċiż minn kwalunkwe kompitu wieħed, iżda ħafna kompiti ta 'ċertu tip.
• Effettività. Uża l-algoritmu fi kwalunkwe każ twassal għas-soluzzjoni tal-problema.
• Diskreti. L-algoritmu jinkludi l-passi, l-implimentazzjoni tagħhom ma jirrappreżentax ebda diffikultà.
• Parti. algoritmu Proċedura ma jistax ikun illimitat jew infinita.
• Korrettezza. Jekk l-algoritmu hija ffurmata biex twettaq xogħol speċifiku, għandu dejjem jagħti l-riżultat.

Algoritmu fix-xjenza tal-kompjuter

Meta persuna jistenna fil-xjenza tal-kompjuter gradwalment u se jaħsbu li huwa kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tiegħu, huwa jsib li l-algoritmu huwa affettwat minn żball f'sens se tkun aħjar minn li l-funzjonijiet, iżda tagħmel hija żbaljata. Wara kollox, jekk żball huwa preżenti, allura l-kompjuter se tgħidilna dwar dan, u aħna sussegwentement kienu kapaċi li jsibuha u tiffissa lilha, u jekk l-istess bug li tikkawża l-algoritmu jaħdem b'mod korrett, iseħħ biss f'każijiet rari, f'liema każ jista 'jidher l-aktar mument kruċjali.

Kemm huwa faċli li tagħmel dan?

Għal ħafna nies, l-ipproċessar ta 'informazzjoni jidher li jkun kompitu pjuttost sempliċi, iżda fil-fatt ma jkunx, għaliex inti l-ewwel jeħtieġ li mill-inqas wieħed jifhem li jirrappreżentaw il-kunċett ta' l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu, u artisti tagħha. B'mod partikolari din tirrigwarda tħejjija ta 'algoriżmu li hija meħtieġa għall-ipproċessar xieraq.

L-eżempju sempliċi hija l-manwal għall-utent għal suġġett speċifiku. Jekk huwa li tagħmel mhux professjonali, allura l-utent jista 'sempliċement jiksru is-suġġett, kif ikun żbaljat li jisfrutta jew ma jitgħallmu biex jaħdmu magħha, biex ma nsemmux il-fatt li jista' jkun hemm ċerti korrimenti fiżiċi, jekk nitkellmu dwar l-dar serju teknoloġija.

Ħafna jgħidu li fil-fatt m'hemm xejn kkumplikata dwar li jagħmel stqarrija lill-istrument lest, imma attwalment dan ma jkunx hekk, minħabba fil-fatt, il-maġġoranza kbira ta 'nies huwa ħafna aktar faċli li tagħmel xi ħaġa fuq tagħhom stess, kif tispjega lil xi ħadd ieħor kif dan isir.

Per eżempju, kważi kull student jista 'faċilment tuża l-mowbajl kif ukoll il-karatteristiċi kollha li jinsabu fih, u jidher sempliċi ħafna u intuwittivi. Imma fil-fatt mhuwiex daqshekk faċli biex jispjegaw kif tuża t-telefon ċellulari għal raġel li qatt ma kienu miżmuma fl-idejn ta dan il-mezz, peress li se jkollu ħafna mistoqsijiet, u huma tali li inti ma anki suspett. Huwa f'din is-sitwazzjoni jkun diffiċli li tispjega kollha skont dak li jikkostitwixxi l-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu. Is-sekwenza ta 'azzjonijiet mhix ċara, u n-nies mhux se jkunu jistgħu jissodisfaw lilhom kif ikun meħtieġ għall-operat normali tal-mezz.

Liema problemi jistgħu jinqalgħu?

Per eżempju, jikkunsidraw kif jagħmlu l-algoritmu ta 'tè tal-birra għal kwalunkwe robot li bażikament jaf xejn, u s-sors komplut ta' informazzjoni dwar il-problema għalih - dan algoritmu. Kunċett, it-tipi, il-proprjetajiet - kollha nafu, iżda għal ħafna nies mudell mentali tal-algoritmu huwa bejn wieħed u ieħor kif ġej:

• Ħu l-tazza.
• Poġġi dan fil-tè.
• Ferra zokkor.
• Ferra l-ilma jagħli.
• Ħawwad.

Iżda fir-realtà, algoriżmu bħal din tkun virtwalment impossibbli li jitwettaq, bħala l-robot ebda sens komun, u l-proċedura kollha hija sett minimu ta 'informazzjoni għalih.

azzjoni eżattezza - il-bażi ta 'l-algoritmu

Il-ħaġa prinċipali li wieħed jifhem, meta jitqies il-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu - l-eżattezza ta' l-azzjoni, minħabba li l-robot ma jafx il-bidu, fejn kellu jieħu l-tazza, u dak li speċifikament għandek bżonn tieħu, fl-istess ħin, anki jekk huwa se teħodha, se jżommha fl-idejn tiegħek, sabiex bħal ma kellux it-tim li tqiegħed lilha fuq il-mejda. issa għandha titpoġġa tè, iżda huwa għal darb'oħra possibbli li jsiru idejk, iżda inti tista b'kuċċarina, ser ikollok bżonn tkun taf in-numru. Għalhekk hemm numru kbir ta 'kwistjonijiet differenti li jeħtieġu li jiġu indirizzati fl-istadju tal-kostruzzjoni tal-algoritmu.

X'inhu dan?

Naturalment, meta wieħed iqis il-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu, deskrizzjoni preċiża jistgħu jiġu ffurmati kważi indefinittivament, iżda l-aħjar f'din is-sitwazzjoni ikun simili għall-sekwenza ta' azzjonijiet li ġejjin:

• Ħu tazza fil-cupboard bl-iskrizzjoni "Xogħol."
• Poġġi l-tazza fuq il-mejda fil-kċina l-qiegħ.
• Toħroġ mill-closet għad-dritt tal-kontenituri friġġ ttikkettjati "zokkor" u "te", u mbagħad tpoġġihom fuq il-mejda li jmiss għall-tazza.
• Mill-cupboard li tikseb kuċċarina.
• Ferragħ fil-kuċċarina tazza sħiħa tal-kontenitur bil-kliem "te" u mbagħad żewġ kuċċarini ta 'l-kontenitur bl-iskrizzjoni "Zokkor".
• Inkludi tè.
• Stenna sakemm l-togħlija kitla, imbagħad ferra l-ilma minnha fil-tazza sakemm jkun mimli għal 2/3.
• Kuċċarina uniformi ħawwad-likwidu fil-dixx għal 30 sekonda.

Għalhekk, meta wieħed iqis il-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu, li ssir kull azzjoni, kif ukoll oġġetti oħra ħafna se jkun li jaslu għal fluss tax-xogħol ottimali. Anki l-algoritmu ta 'hawn fuq ma tistax tiġi kkontestata perfetta, u dan jipprovdi li l-robot jaf ħafna affarijiet, iżda anke f'dan l-eżempju, nistgħu nifhmu kemm hu diffiċli li attwalment jiddeskrivi ċerti affarijiet li aħna lkoll nafu tajjeb ħafna mill-tfulija ħafna.

Dak li għandek bżonn tkun taf?

L-ewwelnett hemm biex kif jagħmlu l-algoritmu, huwa neċessarju li jiddetermina l-ordni, li għandha l-kondizzjonijiet inizjali għal xogħol speċifiku, u għandhom ikunu jafu dak li tikseb. Minnu nnifsu, l-algoritmu huwa f'sekwenza finita ta 'azzjonijiet diġà fis-soluzzjoni kompitu partikolari, li tirriżulta mill-informazzjoni inizjali għal ċertu riżultat. Fi kwalunkwe każ, il-primat tal-iżvilupp tal-algoritmu ta 'azzjonijiet jappartjeni għall-bniedem, u huma involuti fl-eżekuzzjoni ta' dawn l-azzjonijiet huma diġà nies differenti jew kull xorta ta 'mezzi, bħal satelliti, robots, kompjuters, tagħmir avvanzati, u anki xi ġugarelli jitgħallmu biex iwettquhom reċentement.

istorja

Al-Khwarizmi - hija l-persuna li l-ewwel definit il-kunċett ta 'l-algoritmu u l-proprjetajiet tal-algoritmu. Grassroots dan kunċett miksuba wara ċertu żmien, meta tkun irċeviet tifsira usa 'u bdew jiddeterminaw kwalunkwe regoli preċiżi ta' azzjoni speċifika. Sal-lum, dan il-kunċett huwa pperċepit minn ħafna bħala wieħed mill-kunċetti l-aktar importanti fix-xjenza bħal xjenza tal-kompjuter, li mingħajrhom huwa kważi impossibbli li wieħed jimmaġina.

Sam Al-Khwarizmi għexet fid-IX seklu QK, u ta 'min jinnota l-fatt li l-oriġinali Għarbi oriġinali, li jiddeskrivi xogħlijiet aritmetika tiegħu ġew mitlufa, iżda hemm traduzzjoni, li permezz tiegħu l-Ewropa tal-Punent jistgħu eventwalment isiru familjari mas-sistema pożizzjonament deċimali notazzjoni, u r-regoli bażiċi ta 'twettiq ta' operazzjonijiet aritmetika varji.

Ix-xjenzjat fittxet li tiżgura li r-regoli li ġew ifformulati lilhom, kienu ċari ħafna li kull persuna litterati. Għal dan jinkiseb fi żmien fejn kien hemm ebda simboliżmu matematika sħiħa, kien estremament diffiċli, iżda l-xjenzat kien kapaċi fil-kitbiet tiegħu eventwalment jiksbu ċara u lejn l-istess ħin istruzzjonijiet verbali stretti, skond liema l-qarrej ma kienx kapaċi jevitaw il-kompiti assenjati, jew skip ċerti azzjonijiet .

It-traduzzjoni Latin tal-xogħlijiet ta 'xjentist jistabbilixxu fi ktieb wieħed imsejjaħ "Algorizmi qal." Bil gradwalment in-nies bdew tinsa dwar il-ħin li "Algorizmi" huwa l-awtur ta 'tali regoli, b'tali mod li r-regoli bdew jiġu msejħa algoritmi. Għalhekk, gradwalment, "huwa qal Algorizmi" inbidlet u saret "Algoriżmu jaqra."