Визначення, властивості і види алгоритмів

У світі інформаційних технологій поняття алгоритму займає центральне місце. Сам термін походить від імені Аль-Хорезмі, узбецького середньовічного математика, який в 9 столітті зміг чітко описати правила виконання простих арифметичних дій - тобто склав перші алгоритми.

Відео: психологія

Алгоритм - визначення

У сучасній інформатиці та математиці цей термін має такі визначення:

- послідовність дій, в якій строго визначені правила виконання;

- припис, що визначає послідовність і зміст операцій, виконуючи які, вихідні дані приходять до шуканого результату;

- точний опис будь-якого обчислювального процесу або будь-який інший послідовності дій;

- максимально повне і точне розпорядження про послідовність виконання кінцевого кількості дій, які необхідні для сприятливого вирішення будь-якої задачі схожого типу.

Алгоритм може виконуватися людиною або автоматичним пристроєм - так званим формальним виконавцем. Завдання будь-якого виконавця - максимально точна реалізація наявного алгоритму. Формальний виконавець не зобов`язаний вникати в суть процесу, часто тому, що не здатний її зрозуміти. Як приклад формального виконавця можна привести пральну машину, яка виконає задану програму прання навіть за відсутності прального порошку або білизни в баку.

Виконавець алгоритму може виконувати команди тільки з строго визначеного списку, який являє собою систему команд. Для кожної команди виконавця обговорені умови застосовності і описані результати виконанні. На кожен виклик команди виконавець відповідає відповідним елементарним дією.

Універсальним виконавцем алгоритму в інформатиці є комп`ютер.

Алгоритм і його властивості

Відео: Босова 8 клас-Властивості алгоритму

1) дискретність (Або роздільність, переривчастість процесу) означає, що алгоритм являє процес вирішення завдань у вигляді послідовного виконання раніше визначених простих кроків. Кожна наступна дія може відбутися тільки після закінчення попереднього.

2) визначеність має на увазі, що всі правила алгоритму повинні бути чіткими й однозначними. Тоді виконання алгоритму придбає необхідний механічний характер без додаткових вказівок або відомостей.

3) результативність (Або кінцівку) алгоритму означає, що він повинен привести до необхідного результату за конкретне кінцеве число кроків.

4) масовість - Це універсальність застосування алгоритму к групі деяких схожих завдань, що відрізняються тільки набором вихідних даних. Вихідні дані при цьому можуть вибиратися з так званої області застосовності алгоритму.

Залежно від цілей, початкових умов, шляхів вирішення завдання, визначення дій виконавця, можна виділити наступні види алгоритмів:

1) імовірнісні (Або стохастичні) дають кілька шляхів програми вирішення задачі, які приводять до ймовірного досягненню результату.

Відео: Алгоритм і його властивості.

2) евристичні види алгоритмів на увазі, що досягнення кінцевого результату після виконання програми дій не визначено однозначно. Точно так же немає чіткої черговості дій виконавця. До подібних алгоритмам можна віднести, наприклад, приписи та інструкції. В їх написанні використовуються загальні способи прийняття рішень і логічні процедури, збудовані на основі аналогій, які виникають у зв`язку з минулим досвідом.

3) лінійні види алгоритмів на увазі побудова набору команд або вказівок, які виконуються в строгій послідовності один за одним.

4) розгалужуються алгоритми містять як мінімум одна умова, після перевірки якого ЕОМ може перейти на один з кількох можливих кроків.

5) циклічні види алгоритмів передбачають багаторазове повторення однієї дії або операції над новими вихідними даними. Наприклад, до цих алгоритмів належить більшість методів обчислення і перебору варіантів. Так з`являється так званий цикл програми - тобто серія, послідовність команд (тіло циклу), яка виконується багаторазово, поки не буде задоволено деякий умова.