När man studerar datavetenskap ägnas mycket uppmärksamhet åt studier av algoritmer och deras typer. Utan att känna till den grundläggande informationen om dem kan du inte skriva ett program eller analysera dess arbete. Studiet av algoritmer börjar i skolans datavetenskapskurs. Idag kommer vi att överväga begreppet en algoritm, egenskaper hos en algoritm, typer.
Koncept
En algoritm är en viss sekvens av åtgärder som leder till att ett visst resultat uppnås. När man sammanställer en algoritm skrivs varje åtgärd av artisten ut i detalj, vilket senare kommer att leda honom att lösa problemet.
Ganska ofta används algoritmer i matematik för att lösa vissa problem. Så många känner till algoritmen för att lösa andragradsekvationer med sökningen efter en diskriminant.
Properties
Innan man överväger typerna av algoritmer inom datavetenskap är det nödvändigt att ta reda på deras grundläggande egenskaper.
Bland de viktigaste egenskaperna hos algoritmer bör följande markeras:
- Determinism, dvs.säkerhet. Det ligger i det faktum att vilken algoritm som helst innebär att man erhåller ett visst resultat för givna initiala.
- Produktivitet. Det betyder att om det finns en serie initiala data, efter att ha utfört en serie steg, kommer ett visst förväntat resultat att uppnås.
- Masskaraktär. En algoritm skriven en gång kan användas för att lösa alla problem av en given typ.
- Diskret. Det innebär att vilken algoritm som helst kan delas upp i flera steg, som var och en har sitt eget syfte.
Skrivsätt
Oavsett vilken typ av datavetenskapliga algoritmer du tänker på, det finns flera sätt att skriva dem.
- Verbal.
- Formulativ-verbal.
- Graphic.
- Algorithm language.
Algorithmen avbildas oftast i form av ett blockdiagram, med speciella beteckningar som fastställts av GOSTs.
Huvudart
Det finns tre huvudscheman:
- Linjär algoritm.
- Förgreningsalgoritm, eller förgrening.
- Cyklisk.
Närnäst kommer vi att titta på typerna av algoritmer inom datavetenskap, exempel som hjälper dig att förstå hur de fungerar mer i detalj.
Linear
Det enklaste inom datavetenskap är den linjära algoritmen. Det förutsätter en sekvens av handlingar. Låt oss ge det enklaste exemplet på en algoritm av detta slag. Låt oss kalla det "Skolsamling".
1. Vi går upp när alarmet ringer.
2. Diskar.
3. Borstar våra tänder.
4. Vi gör övningar.
5. Klär på sig.
6. Äter.
7. Ta på dig skor och gå till skolan.
8. Slut på algoritm.
Branching algorithm
När man överväger typerna av algoritmer inom datavetenskap kan man inte annat än komma ihåg grenstrukturen. Denna typ förutsätter närvaron av ett villkor under vilket, om det utförs, åtgärderna utförs i en ordning och i händelse av misslyckande i en annan.
Ta till exempel följande situation - en fotgängare som korsar vägen.
1. Närmar sig trafikljuset.
2. Vi tittar på trafikljuset.
3. Den måste vara grön (detta är ett villkor).
4. Om villkoret är uppfyllt korsar vi vägen.
4.1 Om inte, vänta tills den gröna lampan tänds.
4.2 Korsa vägen.
5. Slut på algoritm.
Cyklisk algoritm
När vi studerar typerna av algoritmer inom datavetenskap, bör vi uppehålla oss vid den cykliska algoritmen i detalj. Denna algoritm förutsätter en del av beräkningar eller åtgärder som utförs tills ett visst villkor är uppfyllt.
Ta ett enkelt exempel. Om talserien är från 1 till 100. Vi måste hitta alla primtal, det vill säga de som är delbara med ett och sig själva. Låt oss kalla algoritmen "primtal".
1. Vi tar siffran 1.
2. Kontrollera om det är mindre än 100.
3. Om ja, kontrollera om det här talet är primtal.
4. Om villkoret är uppfyllt, skriv ner det.
5. Vi tar siffran 2.
6. Kontrollera om det är mindre än 100.
7. Kontrollera om det är enkelt.
…. Ta siffran 8.
Kontrollera om det är mindre än 100.
Kontrollerar om ett tal är primtal.
Nej, hoppa över det.
Ta nummer 9.
Därför, iterera över alla nummer upp till 100.
Som du kan se kommer steg 1-4 att upprepas ett antal gånger.
Bland cykliska algoritmer finns det algoritmer med en förutsättning, när villkoret kontrolleras i början av cykeln, eller med ett eftervillkor, när kontrollen är i slutet av cykeln.
Andra alternativ
Algorithmen kan blandas. Så det kan vara cykliskt och grenat på samma gång. I det här fallet används olika villkor vid olika segment av algoritmen. Sådana komplexa strukturer används när man skriver komplexa program och spel.
Notering i blockschemat
Vi har övervägt vilka typer av algoritmer som finns inom datavetenskap. Men vi pratade inte om vilka symboler som används i deras grafiska inspelning.
- Början och slutet av algoritmen skrivs i en oval ram.
- Varje lag är fixerat i en rektangel.
- Villkoret är skrivet med en romb.
- Alla delar av algoritmen är anslutna med pilar.
slutsatser
Vi har övervägt ämnet "Algorithms, types, properties". Datavetenskap ägnar mycket tid åt studier av algoritmer. De används när man skriver olika program både för att lösa matematiska problem och för att skapa spel och olika typer av applikationer.
