Dunyomizda deyarli hamma narsa ma'lum qonun va qoidalarga bo'ysunadi. Zamonaviy ilm-fan bir joyda to'xtamaydi, buning yordamida insoniyat juda ko'p formulalar va algoritmlarni biladi, ularga amal qilib, siz tabiat tomonidan yaratilgan ko'plab harakatlar va tuzilmalarni hisoblashingiz va qayta yaratishingiz va inson tomonidan ixtiro qilingan g'oyalarni hayotga tadbiq qilishingiz mumkin.
Ushbu maqolada biz algoritmning asosiy tushunchalarini tahlil qilamiz.
Algoritmlarning paydo boʻlish tarixi
Algoritm - XII asrda paydo bo'lgan tushuncha. "Algoritm" so'zining o'zi "Hind hisobi haqida" kitobini yozgan mashhur o'rta sharq matematiki Muhammad al-Xorazmiy nomining lotincha talqinidan kelib chiqqan. Bu kitobda arab raqamlari yordamida natural sonlarni qanday qilib toʻgʻri yozish kerakligi tasvirlangan va bunday raqamlar ustidagi ustun bilan amallar algoritmi tasvirlangan.
XII asrda "Hind hisobi haqida" kitobi lotin tiliga tarjima qilingan va keyin bu ta'rif paydo bo'lgan.
Algoritmning odam va mashina bilan oʻzaro taʼsiri
Yaratishalgoritm ijodiy yondashuvni talab qiladi, shuning uchun faqat tirik mavjudot ketma-ket harakatlarning yangi ro'yxatini yaratishi mumkin. Ammo mavjud ko'rsatmalarni bajarish uchun fantaziyaga ega bo'lish shart emas, hatto ruhsiz texnologiya ham buni hal qila oladi.
Belgilangan koʻrsatmalarga toʻliq amal qilishning ajoyib misoli boʻsh mikrotoʻlqinli pechning ichida ovqat yoʻqligiga qaramay ishlashda davom etadi.
Algoritmning mohiyatini tushunishga hojat boʻlmagan subʼyekt yoki obyekt formal bajaruvchi deyiladi. Shaxs rasmiy ijrochiga ham aylanishi mumkin, ammo u yoki bu harakat foydasiz bo'lgan taqdirda, fikrlaydigan ijrochi hamma narsani o'ziga xos tarzda bajarishi mumkin. Shuning uchun asosiy ijrochilar kompyuterlar, mikroto'lqinli pechlar, telefonlar va boshqa uskunalardir. Informatika fanida algoritm tushunchasi katta ahamiyatga ega. Har bir algoritm ruxsat etilgan harakatlarni hisobga olgan holda ma'lum bir mavzuni kutish bilan tuzilgan. Subyekt ko'rsatmalarni qo'llashi mumkin bo'lgan ob'ektlar ijrochining muhitini tashkil qiladi.
Dunyomizda deyarli hamma narsa ma'lum qonun va qoidalarga bo'ysunadi. Zamonaviy ilm-fan hali ham to'xtamaydi, buning natijasida insoniyat juda ko'p formulalar va algoritmlarni biladi, ularga rioya qilgan holda siz tabiatning ko'plab harakatlari va ijodlarini hisoblashingiz va qayta yaratishingiz va inson tomonidan ixtiro qilingan g'oyalarni hayotga tatbiq qilishingiz mumkin. Ushbu maqolada biz algoritmning asosiy tushunchalarini tahlil qilamiz.
Algoritm nima?
Hayotimiz davomida bajaradigan koʻpgina harakatlarimiz bir qator qoidalarga rioya qilishni talab qiladi. Insonning qanchalik to'g'ri tasavvurga ega ekanligidannimani, qanday va qanday ketma-ketlikda bajarishi, unga yuklatilgan vazifalarning sifati va natijasiga bog‘liq. Bolaligidan ota-onalar o'z farzandlarida asosiy harakatlar algoritmini ishlab chiqishga harakat qilmoqdalar, masalan: uyg'onish, to'shak yig'ish, tishlarini yuvish va yuvish, mashqlar qilish, nonushta qilish va hokazolar, inson bajaradigan ro'yxat. butun umri ertalab ham o'ziga xos algoritm deb hisoblanishi mumkin.
Algoritm - bu inson muayyan muammoni hal qilish uchun bajarishi kerak boʻlgan koʻrsatmalar toʻplamini bildiruvchi tushuncha.
Umuman olganda, algoritm juda koʻp taʼriflarga ega, bir qancha olimlar uni turlicha tavsiflaydilar.
Agar odam har kuni ishlatadigan algoritm hamma uchun har xil boʻlsa va ijrochining yoshi va sharoitiga qarab oʻzgarishi mumkin boʻlsa, matematik masalani yechish uchun bajarilishi kerak boʻlgan harakatlar toʻplami. yoki texnologiyadan foydalanish hamma uchun bir xil va har doim bir xil bo'lib qoladi.
Algoritmning boshqa tushunchasi bor, algoritmlarning turlari ham farqlanadi - masalan, maqsad sari intilayotgan odam uchun va texnologiya uchun.
Axborot texnologiyalari asrimizda odamlar har kuni oʻzlaridan oldin boshqa odamlar tomonidan yaratilgan koʻrsatmalar toʻplamiga amal qilishadi, chunki texnologiya foydalanilganda bir qator harakatlarni aniq bajarilishini talab qiladi. Shuning uchun maktab o'qituvchilarining asosiy vazifasi bolalarga algoritmlardan foydalanishni, mavjud qoidalarni tezda tushunishni va mavjud vaziyatga mos ravishda o'zgartirishni o'rgatishdir. Algoritmning tuzilishi ana shundaylardan biridirHar bir maktabda matematika va informatika darsida o'rganiladigan tushunchalar.
Algoritmning asosiy xossalari
1. Diskretlik (alohida harakatlar ketma-ketligi) - har qanday algoritm oddiy harakatlar ketma-ketligi sifatida ifodalanishi kerak, ularning har biri avvalgisi tugaganidan keyin boshlanishi kerak.
2. Aniqlik - algoritmning har bir harakati shunchalik sodda va tushunarli bo'lishi kerakki, ijrochida hech qanday savol bo'lmaydi va harakat erkinligi ham bo'lmaydi.
3. Samaradorlik - algoritm tavsifi aniq va to'liq bo'lishi kerak, shunda barcha ko'rsatmalar bajarilgandan so'ng vazifa mantiqiy yakuniga etadi.
4. Ommaviy belgi - algoritm faqat algoritmdagi raqamlarni o'zgartirish orqali hal qilinishi mumkin bo'lgan muammolarning butun sinfiga tegishli bo'lishi kerak. Garchi oxirgi nuqta algoritmlarga emas, balki umuman barcha matematik usullarga tegishli degan fikr mavjud.
Koʻpincha maktablarda bolalarga algoritmlarni yaxshiroq tushunish uchun oʻqituvchilar pazandachilik kitobidan ovqat tayyorlash, retsept boʻyicha dori tayyorlash yoki master-klass asosida sovun tayyorlash jarayonini yaratish misolidan foydalanadilar. Biroq, algoritmning har bir elementi mutlaqo har qanday shaxs va hatto mashina tomonidan bajarilishi mumkin bo'lgan darajada aniq bo'lishi kerakligini aytadigan algoritmning ikkinchi xususiyatini hisobga olsak, biz hech bo'lmaganda qandaydir turdagi jarayonni talab qiladigan har qanday jarayon degan xulosaga kelishimiz mumkin. Tasavvur qilish uchun algoritmni nomlab bo'lmaydi. Pazandachilik va tikuvchilik esa ma'lum mahorat va yaxshi rivojlangan tasavvurni talab qiladi.
Har xil turdagi algoritmlar mavjud,lekin uchta asosiysi bor.
Tsiklik algoritm
Bu turda ba'zi elementlar bir necha marta takrorlanadi. Maqsadga erishish uchun takrorlanishi kerak bo'lgan harakatlar ro'yxati algoritm tanasi deb ataladi.
Tsiklning takrorlanishi - bu sikl tanasiga kiritilgan barcha elementlarning bajarilishi. Tsiklning doimiy ravishda ma'lum bir necha marta bajariladigan qismlari belgilangan raqamga ega bo'lgan tsikl deb ataladi. takrorlashlar soni.
Tsiklning chastotasi bir qator shartlarga bog'liq bo'lgan qismlari noaniq deb ataladi.
Eng oddiy sikl turi aniqlangan.
Tsiklik algoritmlarning ikki turi mavjud:
- Oldin shart bilan sikl. Bunday holda, tsiklning tanasi bajarilishidan oldin uning holatini tekshiradi.
- Postshartli tsikl. Postshartli tsiklda shart tsikl tugaganidan keyin tekshiriladi.
Algoritmlarning chiziqli turlari
Bunday sxemalarning ko'rsatmalari ular taqdim etilgan tartibda bir marta bajariladi. Masalan, to'shak yasash yoki tishlarni tozalash jarayonini chiziqli algoritm deb hisoblash mumkin. Bu turga matematik misollar ham kiradi, bu yerda faqat qoʻshish va ayirish amallari mavjud.
Tarmoqlanish algoritmi
Tarmoqlanish turida bir nechta variant mavjud, ulardan qaysi biri shartga bogʻliq holda qoʻllaniladi.
Misol. Savol: "Yomg'ir yog'yaptimi?" Javob variantlari: "Ha" yoki "Yo'q". Agar a"ha" - soyabonni oching, agar "yo'q" bo'lsa - soyabonni sumkaga soling.
Yordamchi algoritm
Yordamchi algoritm boshqa algoritmlarda faqat uning nomini koʻrsatish orqali ishlatilishi mumkin.
Algoritmlarda topilgan atamalar
Shart "agar" va "keyin" so'zlari orasida.
Masalan: agar siz ingliz tilini bilsangiz, birini bosing. Bu gapda "siz ingliz tilini bilasiz" iborasining qismi shart bo'ladi.
Ma'lumotlar ma'lum bir semantik yukni ko'taradigan va uni uzatish va ushbu algoritm uchun ishlatish mumkin bo'lgan tarzda taqdim etilgan ma'lumotdir.
Algoritmik jarayon - muayyan ma'lumotlardan foydalangan holda algoritm bo'yicha masalani yechish.
Algoritmning tuzilishi
Algoritm boshqa tuzilishga ega boʻlishi mumkin. Tushunchasi uning tuzilishiga ham bog'liq bo'lgan algoritmni tavsiflash uchun siz bir qancha turli usullardan foydalanishingiz mumkin, masalan: og'zaki, grafik, maxsus ishlab chiqilgan algoritmik til yordamida.
Qaysi usul qoʻllanilishi bir qancha omillarga bogʻliq: vazifaning murakkabligi, muammoni hal qilish jarayoni qanchalik batafsil boʻlishi kerak va hokazo.
Algoritmning grafik versiyasi
Grafik algoritm - ma'lum geometrik shakllarga ko'ra, muayyan masalani hal qilish uchun bajarilishi kerak bo'lgan harakatlarning parchalanishini nazarda tutuvchi tushuncha.
Grafik diagrammalar tasodifiy koʻrsatilmagan. Ular qodir bo'lishlari uchunhar qanday odamni tushunish uchun tez-tez oqim sxemalari va Nassi-Shnayderman strukturalaridan foydalaniladi.
Shuningdek, blok-sxemalar GOST-19701-90 va GOST-19.003-80 boʻyicha chiziladi. Algoritmda qoʻllaniladigan grafik raqamlar quyidagilarga boʻlinadi:
- Asosiy. Asosiy tasvirlar muammoni hal qilishda ma'lumotlarni qayta ishlash uchun zarur bo'lgan operatsiyalarni ko'rsatish uchun ishlatiladi.
- Yordamchi. Muammoni hal qilishning eng muhim emas, balki individual elementlarini ko'rsatish uchun yordamchi tasvirlar kerak.
Grafik algoritmda ma'lumotlarni ifodalash uchun ishlatiladigan geometrik shakllar bloklar deb ataladi.
Barcha bloklar "yuqoridan pastga" va "chapdan o'ngga" ketma-ketlikda boradi - bu oqimning to'g'ri yo'nalishi. To'g'ri ketma-ketlik bilan bloklarni bir-biriga bog'laydigan chiziqlar yo'nalishni ko'rsatmaydi. Boshqa hollarda, chiziqlar yo'nalishi strelkalar bilan ko'rsatiladi.
Toʻgʻri algoritm sxemasida mantiqiy amallar va holatni tekshirish uchun masʼul boʻlgan ishlov berish bloklaridan bittadan ortiq chiqish va bloklardan ikkitadan kam chiqish boʻlmasligi kerak.
Qanday qilib algoritmni toʻgʻri tuzish kerak?
Algoritmning tuzilishi, yuqorida aytib oʻtilganidek, GOSTga muvofiq tuzilishi kerak, aks holda u tushunarli va boshqalar uchun ochiq boʻlmaydi.
Umumiy yozib olish metodologiyasi quyidagi elementlarni oʻz ichiga oladi:
Ushbu sxema yordamida qanday muammoni hal qilish mumkinligi aniq boʻladigan nom.
Har bir algoritmning boshlanishi va oxiri aniq belgilangan boʻlishi kerak.
Algoritmlarbarcha maʼlumotlar, ham kirish, ham chiqish aniq va aniq tasvirlangan boʻlishi kerak.
Algoritmni kompilyatsiya qilishda tanlangan ma'lumotlar bo'yicha muammoni hal qilish uchun zarur bo'lgan amallarni bajarishga imkon beradigan harakatlarga e'tibor berish kerak. Algoritmning taxminiy koʻrinishi:
- Chema nomi.
- Ma'lumotlar.
- Boshlash.
- Jamoalar.
- Oxir.
Sxemani to'g'ri qurish algoritmlarni hisoblashni sezilarli darajada osonlashtiradi.
Algoritmdagi turli harakatlar uchun javob beradigan geometrik shakllar
Gorizontal oval - boshi va oxiri (oxirgi belgisi).
Gorizontal toʻrtburchak - hisoblash yoki boshqa amallar (jarayon belgisi).
Gorizontal parallelogramma - kirish yoki chiqish (ma'lumotlar belgisi).
Gorizontal romb - holatni tekshirish (qaror belgisi).
Uzilgan, gorizontal olti burchakli - modifikatsiya (tayyorlik belgisi).
Algoritm modellari quyida koʻrsatilgan.
Algoritm tuzishning formula-verbal versiyasi.
Formula-verbal algoritmlar ixtiyoriy shaklda, topshiriq tegishli sohaning professional tilida yoziladi. Bu tarzda harakatlar tavsifi so'zlar va formulalar yordamida amalga oshiriladi.
Informatika fanida algoritm tushunchasi
Kompyuter sohasida hamma narsa algoritmlarga asoslanadi. Maxsus kod shaklida kiritilgan aniq ko'rsatmalarsiz hech qanday texnika ishlamaydi yokidastur. Informatika darslarida talabalar algoritmlarning asosiy tushunchalarini berishga, ulardan foydalanish va mustaqil ravishda yaratishga o‘rgatishmoqda.
Informatika fanida algoritmlarni yaratish va ulardan foydalanish, masalan, matematikadan masalani yechish boʻyicha koʻrsatmalarga rioya qilishdan koʻra ijodiy jarayondir.
Dasturlashdan bexabar odamlarga oʻz dasturlarini yaratishda yordam beradigan maxsus "Algoritm" dasturi ham mavjud. Bunday resurs kompyuter fanida ilk qadamlarini tashlayotgan va o'z o'yinlarini yoki boshqa dasturlarni yaratmoqchi bo'lganlar uchun ajralmas yordamchiga aylanishi mumkin.
Boshqa tomondan, har qanday dastur algoritmdir. Ammo agar algoritm faqat ma'lumotlarini kiritish orqali bajarilishi kerak bo'lgan amallarni bajarsa, u holda dastur allaqachon tayyor ma'lumotlarni olib yuradi. Yana bir farq shundaki, dastur patentlangan va xususiy mulk bo'lishi mumkin, ammo algoritm emas. Algoritm dasturga qaraganda kengroq tushunchadir.
Xulosa
Ushbu maqolada biz algoritm tushunchasi va uning turlarini tahlil qildik, grafik sxemalarni toʻgʻri yozishni oʻrgandik.
