Im Informatikstudium wird viel Wert auf das Studium von Algorithmen und deren Typen gelegt. Ohne die grundlegenden Informationen über sie zu kennen, können Sie kein Programm schreiben oder seine Arbeit analysieren. Das Studium der Algorithmen beginnt im Schulinformatikkurs. Heute betrachten wir das Konzept eines Algorithmus, Eigenschaften eines Algorithmus, Typen.
Konzept
Ein Algorithmus ist eine bestimmte Abfolge von Aktionen, die zum Erreichen eines bestimmten Ergebnisses führen. Beim Zusammenstellen eines Algorithmus wird jede Handlung des Ausführenden detailliert vorgeschrieben, was ihn später zur Lösung des Problems führen wird.
In der Mathematik werden häufig Algorithmen eingesetzt, um bestimmte Probleme zu lösen. Viele Leute kennen also den Algorithmus zum Lösen quadratischer Gleichungen mit der Suche nach einer Diskriminante.
Eigenschaften
Bevor wir uns mit den Arten von Algorithmen in der Informatik befassen, ist es notwendig, ihre grundlegenden Eigenschaften herauszufinden.
Unter den Haupteigenschaften von Algorithmen sind folgende hervorzuheben:
- Determinismus, d.h. Sicherheit. Es liegt in der Tatsache, dass jeder Algorithmus beinh altet, ein bestimmtes Ergebnis für gegebene Anfangsergebnisse zu erh alten.
- Produktivität. Das bedeutet, dass bei Vorliegen einer Reihe von Anfangsdaten nach Durchführung einer Reihe von Schritten ein bestimmtes, erwartetes Ergebnis erzielt wird.
- Massenzeichen. Ein einmal geschriebener Algorithmus kann verwendet werden, um alle Probleme eines bestimmten Typs zu lösen.
- Diskretion. Das impliziert, dass jeder Algorithmus in mehrere Stufen unterteilt werden kann, von denen jede ihren eigenen Zweck hat.
Schreibmethoden
Egal, welche Art von Informatikalgorithmen Sie in Betracht ziehen, es gibt mehrere Möglichkeiten, sie zu schreiben.
- Verbal.
- Formulativ-verbal.
- Grafik.
- Algorithmussprache.
Der Algorithmus wird am häufigsten in Form eines Blockdiagramms dargestellt, wobei spezielle, von GOSTs festgelegte Bezeichnungen verwendet werden.
Hauptarten
Es gibt drei Hauptschemata:
- Linearer Algorithmus.
- Verzweigungsalgorithmus oder Verzweigung.
- Zyklisch
Als nächstes werden wir uns die Arten von Algorithmen in der Informatik ansehen, Beispiele, die Ihnen helfen werden, ihre Funktionsweise genauer zu verstehen.
Linear
Der einfachste in der Informatik ist der lineare Algorithmus. Es geht von einer Abfolge von Aktionen aus. Geben wir das einfachste Beispiel eines solchen Algorithmus. Nennen wir es "Schulsammlung".
1. Wir stehen auf, wenn der Wecker klingelt.
2. Abwasch.
3. Unsere Zähne putzen.
4. Wir machen Übungen.
5. Anziehen.
6. Essen.
7. Schuhe anziehen und zur Schule gehen.
8. Ende des Algorithmus.
Verzweigungsalgorithmus
Wenn man die Arten von Algorithmen in der Informatik betrachtet, kommt man nicht umhin, sich an die Verzweigungsstruktur zu erinnern. Dieser Typ setzt das Vorhandensein einer Bedingung voraus, unter der, wenn sie ausgeführt wird, die Aktionen in einer Reihenfolge und im Fehlerfall in einer anderen ausgeführt werden.
Nehmen Sie zum Beispiel die folgende Situation - ein Fußgänger überquert die Straße.
1. Annäherung an die Ampel.
2. Wir schauen auf die Ampel.
3. Es muss grün sein (dies ist eine Bedingung).
4. Wenn die Bedingung erfüllt ist, überqueren wir die Straße.
4.1 Wenn nicht, warten Sie, bis das grüne Licht aufleuchtet.
4.2 Die Straße überqueren.
5. Ende des Algorithmus.
Zyklischer Algorithmus
Beim Studium der Arten von Algorithmen in der Informatik sollten wir uns im Detail mit dem zyklischen Algorithmus befassen. Dieser Algorithmus geht von einem Abschnitt von Berechnungen oder Aktionen aus, der ausgeführt wird, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
Nehmen Sie ein einfaches Beispiel. Wenn die Zahlenreihe von 1 bis 100 geht. Wir müssen alle Primzahlen finden, also diejenigen, die durch eins und sich selbst teilbar sind. Nennen wir den Algorithmus "Primzahlen".
1. Wir nehmen die Nummer 1.
2. Überprüfen Sie, ob es weniger als 100 ist.
3. Wenn ja, prüfen Sie, ob diese Zahl eine Primzahl ist.
4. Wenn die Bedingung erfüllt ist, schreibe sie auf.
5. Wir nehmen die Nummer 2.
6. Überprüfen Sie, ob es weniger als 100 ist.
7. Prüfen Sie, ob es einfach ist.
…. Nimm die Nummer 8.
Überprüfen Sie, ob es weniger als 100 ist.
Überprüfen, ob eine Zahl eine Primzahl ist.
Nein, überspringen.
Nimm die Nummer 9.
Also über alle Zahlen bis 100 iterieren.
Wie Sie sehen können, werden die Schritte 1-4 einige Male wiederholt.
Unter den zyklischen Algorithmen gibt es Algorithmen mit einer Vorbedingung, wenn die Bedingung zu Beginn des Zyklus geprüft wird, oder mit einer Nachbedingung, wenn die Prüfung am Ende des Zyklus erfolgt.
Andere Optionen
Der Algorithmus kann gemischt werden. Es kann also gleichzeitig zyklisch und verzweigt sein. In diesem Fall werden unterschiedliche Bedingungen an unterschiedlichen Segmenten des Algorithmus verwendet. Solche komplexen Strukturen werden beim Schreiben komplexer Programme und Spiele verwendet.
Notation im Blocksch altbild
Wir haben uns angesehen, welche Arten von Algorithmen es in der Informatik gibt. Aber wir haben nicht darüber gesprochen, welche Symbole in ihrer grafischen Aufzeichnung verwendet werden.
- Anfang und Ende des Algorithmus sind in einem ovalen Rahmen geschrieben.
- Jedes Team ist in einem Rechteck fixiert.
- Die Bedingung ist in einer Raute geschrieben.
- Alle Teile des Algorithmus sind durch Pfeile verbunden.
Schlussfolgerungen
Wir haben uns mit dem Thema "Algorithmen, Typen, Eigenschaften" beschäftigt. Die Informatik widmet dem Studium von Algorithmen viel Zeit. Sie werden beim Schreiben verschiedener Programme sowohl zum Lösen mathematischer Probleme als auch zum Erstellen von Spielen und verschiedenen Arten von Anwendungen verwendet.
