של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם הוא חלק מהמושגים החשובים ביותר במדעי מחשב.אנשים רבים היום, בעידן של טכנולוגיית מחשב, חושבים על מה זה ולהתחיל בהדרגה מכל סיבה בפירוט רב יותר להתעמק ביסודות של מדעי מחשב, ואילו הדור הנוכחי עובר חומר זה נמצא כבר בכיתה ו '.
מה זה?
מהו המושג של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם?אלגוריתם
- רצף מסוים של פעולות, כלומר, באופן עקרוני, אנחנו צריכים להתמודד איתם בכל יום, למרות שאנחנו לא יכולים להיות מודעים.
אדם ואלגוריתם
לדוגמא, אם אנו מבקשים מישהו מבני המשפחה שלהם כדי לקנות משהו בחנות, אנו מבקשים את הרצף של פעולות, כלומר, מידע מפורט על מה בדיוק את המוצרים שאתה צריך לקנות, כמה, ומההדרישות לכל אחד מהם.עם זאת, כאמור לעיל, ניתנו רצף ברור של פעולות, כגון:
- של המשתמש חנות מסוימת.
- לברר אם יש נמכר לחם לבן.
- לברר אם הוא טרי.
- אם התשובות לשאלות 2 ו -3 הן "כן", אז במקרה זה, קנה שתי כיכרות.
כמובן, זה אולי נראה כי ההליך הוא די רגיל, ותיאור כזה הוא די עבי כרס.אבל למעשה, כשזה מגיע למה שהוא המושג של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם במדע מודרני, יש הוראות עשויות להיות הרבה יותר נרחב, כאלגוריתם הנ"ל הוא אחד הפשוט.אלגוריתמי
בטבע כולם
פותר הרבה מגוון של משימות עם מורכבות שונות כל הזמן, חלקם כל כך פשוט שנפתרו באופן אוטומטי לחלוטין, אפילו בלי שנתפס כבעיה ספציפית.לדוגמא: לסגור את הדלת עם מפתח, להתרחץ, לאכול ארוחת בוקר, להאכיל את המשפחה, וכן הלאה ד
אבל יש בעיות אחרות שהן כל כך מורכבים שהם דורשים חשיבה לטווח ארוך, כמו גם כמות ניכרת של מאמץ להתחלה.כדי למצוא פתרון, ומאוחר יותר להשגת מטרה זו.משימות אלה הן: ללמוד שפה, להרוויח סכום מסוים של כסף, ואחרים.במילים אחרות, למשימות מסוג זה מחייבות פעולות מורכבות הרבה יותר, בהשוואה לכמה שהם צריכים כדי לבצע את המשימה, "לקנות לחם", אבל למעשה אפילו המשימות הפשוטות מבוצעות במספר שלבים.מושג, סוגים ומאפייני
ברצף מסוים של פעולות
ניתן לתאר הליך לפתרון מספר עצום של אתגרים שאנשים מתמודדים בחיי היומיום שלהם, ורצף זה מיוצג במחשב כמושג האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם.
אחד המפורסם ביותר מכולם הוא האלגוריתם של אוקלידס מה שנקרא, אשר נקבעה באמצעות המחלק המשותף הגדול ביותר של שני מספרים שלמים.
יצוין, כי בהתחשב ברעיון של האלגוריתם והמאפיינים שלו, יש צורך להבין לא רק את הפעולה, אלא גם את העובדה באיזה סדר שהן מבוצעות בצורה נכונה.זה לעתים קרובות מצבים כאלה מתרחשים בעת לשנות את סדר פעולות באלגוריתם סופו של דבר זה עשוי להיות בלתי ניתן לאכיפה בנסיבות מסוימות.לדוגמא, אם אתה הולך לחנות, תחילת האלגוריתם היא בערך כדלקמן:
- ללכת לחנויות.
- בחר לחם.
או:
- בחר לחם.
- עבור לחנויות.
אם ניקח בחשבון את האלגוריתם האחרון, אז הלחם בחר במקור, ולאחר מכן אנחנו הולכים מוגדרים באופן מדויק יותר את המשימה בחנות, ואם אתה באמת צריך אותנו הלחם הוא לא שם, אלגוריתם אז במקרה שיש לנו נבנהסופו של דבר להוכיח בלתי ניתן לאכיפה.סוגי
סוגי
של אלגוריתמים יכולים להיות כדלקמן:
- מחזורי.האלגוריתם, אשר שוהה במבנה הטבעת, כלומר, חזרה על פעולות שונות.
- קו.האלגוריתם משתמש במבנה הבא, כי הוא, פעולות מסודרות אחד מאחורי השני.
- הסתעפות.האלגוריתם, אשר משתמש במבנה של ההסתעפות כאשר הפעולה נבחרה תלוי אם מצב מסוים הוא מרוצה.
מאפייני מאפייני
מהפעולות הבאה: קביעת
- .בעת ההגדרה מספר פעמים אותם נתונים מקורו האלגוריתם מתחיל לרוץ, לספק את אותו האות.
- המוני.כאשר האלגוריתם הוא לא החליט בכל משימה אחת, אבל בעיות רבות מסוג מסוים.יעילות
- .שימוש באלגוריתם, בכל מקרה מביא למשימה.החלטת
- .האלגוריתם כולל רצף של פעולות, שביצועו אינו מייצגים את כל קושי.
- כמובן.הרצף של פעולות של האלגוריתם לא יכול להיות בלתי מוגבל או אינסופי.
- כראוי.אם האלגוריתם נוצר כדי לבצע משימה מסוימת, זה תמיד צריך להיות כדי לתת את התוצאה המתאימה.אלגוריתם
ב
מחשב כאשר אדם נראה בהדרגה למדעי מחשב ולחשוב על מה הוא מושג האלגוריתם והמאפיינים שלו, הוא לומד שיש לו את האלגוריתם טעות, במובן מסוים, הוא יותר טוב מזה פונקציות, אבלהוא עושה את זה לא נכון.אחרי הכל, אם הטעות היא הווה, אז המחשב יהיה לספר לנו על זה, ואנחנו היו לאחר מכן נוכל למצוא אותו ולתקן אותה, ואם אותו באג שגורם לאלגוריתם עובד בצורה נכונה, מופיעים רק במקרים נדירים, ובמקרה זה עשוי להופיעהרגע המכריע ביותר.
כמה קל לעשות?, נראה
עבור אנשים רבים עיבוד מידע להיות משימה פשוטה למדי, אבל למעשה זה לא, כי אתה צריך קודם להבין לפחות שמייצגים את הרעיון של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם, ומבצעיה.זה אלגוריתם ציור נכון במיוחד, אשר נדרש לעיבוד נכון.
הדוגמא הפשוטה ביותר היא המדריך למשתמש לנושא מסוים.אם זה הוא להפוך מקצועי, ולאחר מכן המשתמש יכול פשוט לשבור את הנושא, כפי שזה יהיה לא נכון לנצל או לא ללמוד לעבוד עם זה, שלא לדבר על העובדה שייתכן שיש פציעות פיזיות מסוימות, אם אנחנו מדברים על הבית הרציניטכנולוגיה.
רבים יאמרו כי למעשה אין שום דבר מסובך ליצור הוראות למכשיר המוגמר, אבל במציאות זה לא כל כך, כי למעשה, רוב הגדול של אנשים הוא הרבה יותר קל לעשות את זה בעצמך, איך אתה מסביר למישהו אחראיך עושה את זה.
לדוגמא, כמעט כל סטודנט יכול בקלות להשתמש בטלפון סלולארי, כמו גם את כל התכונות בזה, וזה נראה מאוד פשוט ואינטואיטיבי.אבל למעשה, לא כל כך קל להסביר איך להשתמש בטלפון נייד לאיש שבחיים החזיק במכשיר זה, כפי שיש לו הרבה שאלות, ואלה שאליו אתה אפילו לא חושדים.זה במצב הזה יהיה קשה להסביר, בהתאם למה שהם המאפיינים של מושג האלגוריתם והאלגוריתם.הרצף של פעולות לא ברור, ואנשים לא יוכלו לפגוש אותם כפי שהוא הכרחי לפעולה הרגילה של המכשיר.
מה בעיות עלולות להתעורר?
לדוגמא, לשקול כיצד להפוך את האלגוריתם להכנת תה לכל רובוט שבעצם אינו יודע דבר, ולו מקור המידע על הבעיה מלאה - אלגוריתם.המושג, סוגים, תכונות - כל מה שאנחנו יודעים, אבל עבור רוב אנשי מודל המנטלי של אלגוריתם כזה הוא כ הבא:
- לקחת את הגביע.
- לשים אותו בתה.
- יוצקים סוכר.
- ששופך מים רותחים.
- לעורר.
אבל במציאות, אלגוריתם כזה יהיה כמעט בלתי אפשרי לביצוע, כמו הרובוט הוא לא שכל ישר, וכל דרך פעולתו היא קבוצה מינימאלית של מידע.פעולה דיוק
- בסיס
אלגוריתםהעיקר להבין, שוקלת את הרעיון של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם - הדיוק של הפעולה, משום שהרובוט לא יודע בהתחלה, שבו הוא היה לקחת את הכוס, ומה בדיוק אתה צריך לקחת, ואילו גם אם זה לוקח,הוא ישמור אותו בידיו, שכן הוא לא היה צוות כדי לשים אותו על השולחן.עכשיו הוא יצטרך לשים התה, אבל זה שוב אפשר להפוך את הידיים שלך, אבל אתה יכול בכפית, אתה צריך לדעת את המספר.לכן יש מספר עצום של בעיות שונות שצריכים להתייחס בשלב של הבנייה של האלגוריתם.
מה זה?
כמובן, לחשוב על המושג של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם, תיאור מדויק יכול להיווצר כמעט ללא הגבלת זמן, אבל הכי טוב במצב הזה יהיה דומה לרצף הבא:
- קח כוס בארון עם "העובדים" מילה.
- שים את הכוס על השולחן במטבח למטה בתחתית.
- צא מהארון בצד הימין של המקרר, המכולות עם "הסוכר" כתובת ו" תה ", ולאחר מכן לשים אותם על השולחן ליד הכוס.
- מארון כדי לקבל כפית.
- יוצקים לתוך הכפית מלאה כוס אחת של המכל עם המילים "התה" ולאחר מכן שתי כפיות של המכל עם הכיתוב "סוכר".
- כולל תה.
- המתן עד שהקומקום ירתח, ואז לשפוך מים ממנו לתוך הכוס עד שהוא 2/3 מלא.
- הדרגה לעורר כפית של נוזל בכוס למשך 30 שניות.
כך, שוקל את הרעיון של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם, שביצע כל פעולה, כמו גם אלמנטים רבים אחרים יכולה לבוא לעבודה אופטימלית.אפילו האלגוריתם הנ"ל לא יכול להיקרא מושלם, וזה קובע כי הרובוט יודע הרבה דברים, אבל גם בדוגמא זו אנו יכולים להבין עד כמה זה קשה לתאר בעצם דברים מסוימים שאנחנו מודעים היטב מהילדות מאוד.
מה שאתה צריך לדעת?
קודם כל יש לאיך לעשות את האלגוריתם, יש צורך לקבוע את הסדר, שבו יש תנאים הראשוניים לביצוע משימה ספציפית, וצריך להיות מודעים למה שאתה צריך לקבל.על ידי עצמו, האלגוריתם הוא רצף סופי של פעולות כבר במשימה ספציפית, הנובעת מהמידע הראשוני לתוצאה מסוימת.בכל מקרה, את עליונותו של הפיתוח של אלגוריתם של פעולות שייכות לאיש ועוסקת בביצוע פעולות אלה הם אנשים שונים כבר או כל מיני מכשירים, כגון לווינים, רובוטים, מחשבים, מכשירים מתקדמים, ואפילו לאחרונה כמה צעצועים ללמד אותם לבצע.היסטורית
אל-Khwarizmi - הוא האדם שזיהה את הרעיון של האלגוריתם ואת המאפיינים של האלגוריתם ראשון.שטח תפיסה זו רכשה זמן מסוים כאשר הוא קיבל משמעות רחבה יותר, וכבר לקבוע כללים מדויקים כל פעולה ספציפית.נכון להיום, המושג הזה נתפס על ידי רבים כאחד המושגים החשובים ביותר במדע כגון מדעי מחשב, שבלעדיו זה כמעט בלתי אפשרי לדמיין.
עצמו אל-Khwarizmi חי במאה התשיעי לפנה"ס, וראוי לציין את העובדה שהמקור הערבי המקורי, המתאר עבודות חשבונו אבד, אבל יש תרגום, שבו מערב אירופה יכולה סופו של הדבר להכיר עשרונימערכת positional מספר, כמו גם את הכללים הבסיסיים של ביצוע פעולות חשבון שונים.מדעני
מבקשים להבטיח כי הכללים שגובשו להם, היו מאוד ברורים לכל אדם מוסמך.כדי להשיג זאת בגיל שבו לא היה סמלי מתמטית במלוא מובן המילה, זה היה קשה מאוד, אבל המדען הצליח בכתביו סופו של דבר להשיג ברור ובה בעת הוראות מילוליות קפדניות, שבו הקורא לא יכול הייתה להתחמק מהמשימות שנקבעו, או לדלג על פעולות מסוימות.
בתרגום הלטיני של היצירות של מדען שיצאו בספר אחד שנקרא "אמר Algorizmi."במשך זמן, אנשים התחילו לשכוח בהדרגה על העובדה כי "Algorizmi" הוא מחברם של כללים כאמור, כך שהכללים התחילו להיות אלגוריתמים נקראים.כך, בהדרגה, "הוא אמר Algorizmi" השתנה והפך "אלגוריתם קורא."