الخوارزمية: مفهوم وخصائص وبنية ونوع من

كل شيء تقريبا في عالمنا يخضع لبعض القوانين واللوائح. العلم الحديث لا يقف ساكنا، بحيث كتلة الصيغ والخوارزميات الإنسانية المعروفة، وبعد ذلك من الممكن لحساب ولإعادة مجموعة متنوعة من الأنشطة والهياكل التي تم إنشاؤها من قبل الطبيعة، ويرتفع الى الحياة فكرة رجل الصنع.

في هذه المقالة، وسوف نناقش المفاهيم الأساسية للخوارزمية.

قصة الخوارزميات

الخوارزمية - وهو مفهوم أدخلت في القرن الثاني عشر. مشتق من كلمة "خوارزمية" من الاسم اللاتيني لتفسير عالم الرياضيات الشهير في الشرق الأوسط محمد الخوارزمي، الذي كتب كتاب "على حساب الهندي". يصف هذا الكتاب كيفية كتابة الأرقام الطبيعية، باستخدام الأرقام العربية، ووصف العمود خوارزمية من الإجراءات على هذه الأرقام.

في القرن الثاني عشر من كتاب "على حساب الهندي" وقد ترجم إلى اللاتينية، ثم، وكان هناك هذا التعريف.

التفاعل مع خوارزمية الإنسان والآلة

إنشاء خوارزمية يتطلب مقاربة خلاقة، وبالتالي فإن قائمة جديدة من الإجراءات المتعاقبة لا يمكن إلا أن يخلق كائنا حيا. ولكن بالنسبة لأداء الأنظمة القائمة لم يكن لديك بالضرورة الخيال للتعامل مع أنه حتى الآلات بلا روح.

وتعطى مثالا ممتازا للتعليم دقة التنفيذ الميكروويف فارغة، التي لا تزال تعمل على الرغم من عدم وجود الطعام في الداخل.

ويسمى الكائن تخضع أو التي لا تغوص بالضرورة إلى جوهر خوارزمية الاداء الرسمي. يمكن للشخص أن يصبح أيضا أداء رسمي، ولكن في حالة عدم الربحية من مؤد للعمل في التفكير يمكن أن تفعل كل شيء من تلقاء نفسه. ولذلك، فإن الجهات الفاعلة الرئيسية هي أجهزة الكمبيوتر، وأفران الميكروويف والهواتف وغيرها من المعدات. مفهوم الخوارزمية في علم الحاسوب هو الأكثر أهمية. يرصد كل خوارزمية مع توقع موضوع معين، مع الأخذ بعين الاعتبار الإجراءات المسموح بها. الكائنات التي كيان قد يتم تطبيق الإرشادات تشكل بين فناني الأداء.

كل شيء تقريبا في عالمنا يخضع لبعض القوانين واللوائح. العلم الحديث لا يقف ساكنا، بحيث كتلة الصيغ والخوارزميات الإنسانية المعروفة، وبعد ذلك من الممكن لحساب وإعادة إنشاء مجموعة من الإجراءات وإبداعات الطبيعة وتحقيق الأفكار التي اخترعها الرجل. في هذه المقالة، وسوف نناقش المفاهيم الأساسية للخوارزمية.

ما هو خوارزمية؟

معظم الأعمال التي نقوم في مجرى حياته، ويتطلب الالتزام بقواعد معينة. على كيف يمكن لشخص لديه فكرة صحيحة عن ماذا وكيف وبأي من أجل ذلك ينبغي أن يعتمد على نوعية ونتيجة لمهامها. منذ الطفولة، والآباء والأمهات يحاولون العمل في دولة تشاد خوارزمية الإجراءات الأساسية، مثل: الاستيقاظ، وملء السرير، ونستحم وفرشاة أسنانك، والقيام بتمارين، وجبة الإفطار وهلم جرا، وقائمة من الرجل الذي ينفذ كل حياته في الصباح ويمكن أيضا أن يعتبر نوعا من خوارزمية ...

الخوارزمية - مفهوم تدل على مجموعة من التعليمات التي يجب على الشخص أن الوفاء من أجل حل مشكلة معينة.

بشكل عام، الخوارزمية لديها العديد من التعاريف، وبعض الباحثين تميز بشكل مختلف.

إذا الخوارزمية المستخدمة من قبل رجل كل يوم، كل شخص لديه بلده، وربما تختلف باختلاف العمر والحالات التي هو أداء، ثم مجموعة من الإجراءات التي يتعين القيام بها من أجل حل مشكلة رياضية أو لاستخدام التكنولوجيا، واحدة للجميع، ويبقى دائما هو نفسه.

هناك مفهوم مختلف من الخوارزمية، ومجموعة متنوعة من خوارزميات مختلفة، وأيضا - على سبيل المثال، للشخص الذي يتبع لأي غرض من الأغراض، والتكنولوجيا.

في عصر المعلومات هذا الشعب تكنولوجيا أداء مجموعة اليومي للتعليمات خلق لهم من قبل أشخاص آخرين، لأن الأسلوب يتطلب استخدام التنفيذ الدقيق لعدد من الإجراءات. ولذلك، فإن المهمة الرئيسية للمعلمين في المدارس - لتعليم الأطفال على استخدام خوارزميات لفهم بسرعة وتغيير القواعد القائمة، وفقا للحالة. هيكل الخوارزمية هو واحد من تلك المفاهيم التي تدرس في الصف الرياضيات والمعلوماتية في كل مدرسة.

الخصائص الأساسية لخوارزمية

1. قرار (سلسلة من الإجراءات الفردية) - يجب أن تكون ممثلة أي خوارزمية على شكل سلسلة من الخطوات البسيطة، كل منها يجب أن يبدأ بعد سابقتها.

2. تعريفات - كل عمل من الخوارزمية يجب أن تكون بسيطة ومفهومة لأداء أي الأسئلة وليس لديه حرية العمل.

3. الإنتاجية - يجب أن يكون وصف الخوارزمية واضحة وكاملة، وذلك بعد التوصل إلى تنفيذ جميع المهام تعليمات نهاية منطقية.

4. الشامل - يجب تطبيق الخوارزمية لفئة كاملة من المشاكل التي لا يمكن حلها إلا من خلال تغيير الأرقام الخوارزمية. على الرغم من أنه يعتقد أن الفقرة الأخيرة لا ينطبق على الخوارزميات، وجميع الطرق الرياضية بشكل عام.

في كثير من الأحيان في المدارس لإعطاء الأطفال وصفا واضحا من الخوارزميات والمعلمين يستشهد بمثال الطبخ كتب الطبخ، مما يجعل الأدوية أو عملية صنع الصابون يقوم على درجة الماجستير. ومع ذلك، ونظرا للخاصية الثانية من الخوارزمية، التي تنص على أن كل نقطة من الخوارزمية يجب أن يكون واضحا بحيث أنها يمكن أن تؤدي أي شخص على الاطلاق وحتى الجهاز، فإنه يمكن استنتاج أن أي عملية تتطلب مظهرا من مظاهر على الأقل بعض خوارزمية نزوة ولا يمكن أن يسمى. A الطبخ والتطريز تتطلب مهارات معينة والخيال متطورة.

وهناك أنواع مختلفة من الخوارزميات، ولكن هناك ثلاثة أهمها.

خوارزمية الدورية

في هذا النوع، بعض النقاط تتكرر عدة مرات. قائمة الإجراءات التي يجب أن تتكرر لتحقيق هذا الهدف، ودعا الجسم من الخوارزمية.

التكرار من الحلقة - هو تنفيذ جميع البنود المدرجة في الجسم من الحلقة.
جزء من دورة التي كان أداؤها باستمرار عدة مرات، ودعا دورة مع عدد محدد من التكرارات.

وتسمى تلك الأجزاء من دورة، وتواتر التكرار الذي يعتمد على عدد من الشروط غير محدد.

تم إصلاح - أبسط شكل من الدورة.

هناك نوعان من خوارزميات الدورية:

• حلقة مع شرط مسبق. في هذه الحالة، على جثة حلقة يتحقق حالته قبل أن يتم تنفيذه.

• دورة مع postcondition. في حلقة مع postcondition التأكد من حالتها يأتي بعد تنفيذ الحلقة.

أنواع خطية من الخوارزميات

يتم تنفيذ أصحاب هذه الدوائر مرة واحدة في التسلسل الذي يتم به. على سبيل المثال، خوارزمية خطية يمكن اعتبار عملية ملء السرير أو تنظيف الأسنان بالفرشاة. يشير أيضا إلى هذا النوع من الأمثلة الرياضية، حيث يقدم فقط عمليات الجمع والطرح.

المتفرعة خوارزمية

نوع المتفرعة العديد من الخيارات، وبعضها سيتم تطبيقها يعتمد على الظروف.

المثال. السؤال: "هناك المطر؟" الأجوبة المحتملة: "نعم" أو "لا". إذا كان "نعم" - فتح مظلة، إذا "لا" - وضع مظلة في حقيبة.

الخوارزمية المساعدة

الخوارزمية المساعدة يمكن استخدامها في خوارزميات أخرى لتحديد فقط اسمها.

حيث في الخوارزميات

الشرط هو بين عبارة "إذا" و "ثم".

على سبيل المثال، إذا كنت تعرف اللغة الإنجليزية، اضغط على أحد. الاقتراح هو جزء من حالة عبارة "أنت تعرف اللغة الإنجليزية".

البيانات - المعلومات التي تحمل بعض المعنى وقدم في مثل هذه الطريقة التي يمكن نقلها واستخدامها لهذه الخوارزمية.

عملية حسابية - قرار مع بيانات معينة من المشكلة عن طريق الخوارزمية.

هيكل خوارزمية

الخوارزمية يمكن أن يكون لها بنية مختلفة. لوصف الخوارزمية، ومفهوم الذي يعتمد على هيكلها، يمكنك استخدام عدد من الطرق المختلفة، مثل: اللفظية، والرسوم البيانية، مع مساعدة من اللغة حسابي وضعت خصيصا.

والتي سوف تستخدم أسلوب يعتمد على عدة عوامل: تعقيد المشكلة، وكيفية بالتفصيل عملية حل المشكلة، وهلم جرا ..

نسخة البياني للتطوير خوارزمية

خوارزمية الرسم - وهو مفهوم يعني عن طريق التوسع في الأنشطة التي يتعين القيام بها لمهمة محددة، لبعض الأشكال الهندسية.

يتم تصوير خرائط يست رهيبة كما. لكي تكون قادرا على فهم أي شخص مخططات غالبا ما تستخدم وstrukturogrammy الناسي-Shneiderman.

أيضا، يصور انسيابي وفقا GOST 19701-90 وGOST 19،003-80.
وتنقسم الأشكال الرسومية المستخدمة في الخوارزمية إلى:

• مفتاح. وتستخدم الصور الرئيسية للإشارة إلى العمليات اللازمة لمعالجة البيانات في حل المشكلة.

• مساعد. المساعدة الحاجة صورة للإشارة إلى الفرد، وليس الأكثر أهمية، عناصر الحل.

في خوارزمية رسومات الأشكال الهندسية المستخدمة لوصف البيانات، ودعا الكتل.

جميع الكتل في التسلسل هي "من أعلى إلى أسفل" و "اليسار" - وهذا هو الاتجاه الصحيح للتدفق. عندما خطوط التسلسل الصحيح ربط الكتل لا تشير إلى الاتجاه. وفي حالات أخرى، يشار إلى الاتجاه سطرا السهام.

في الخوارزمية مخطط الصحيحة لا ينبغي أن يكون الخروج أكثر من واحد من وحدات المعالجة واثنين على الأقل من مخرجات الكتل المسؤولة عن عملية المنطق والظروف.

كيفية بناء الحق الخوارزمية؟

يجب أن يبنى هيكل الخوارزمية، كما ذكر أعلاه، وفقا GOST، وإلا فإنه لن يكون واضحا ويمكن الوصول إلى الآخرين.

ويشمل الإجراء العام لتسجيل العناصر التالية:

الاسم الذي سيكون واضحا ما يمكن تحقيقه مع مساعدة من هذا البرنامج.

يجب أن تكون وضعت كل خوارزمية بوضوح مع بداية ونهاية.

في خوارزميات يجب وصفها بوضوح جميع البيانات، كل من المدخلات والمخرجات.

في وضع خوارزمية وتجدر الإشارة إلى الخطوات من شأنها أن تجعل الخطوات اللازمة لحل المشكلة عبر البيانات المحددة. وهناك شكل نموذجي من الخوارزمية:

• اسم المخطط.
• البيانات.
• بدء.
• فريق.
• نهاية.

والبناء السليم لمخطط يسهل إلى حد كبير خوارزميات حسابية.

أشكال هندسية، المسؤولة عن الخطوات المختلفة في خوارزمية

البيضاوي التخلص منها أفقيا - البداية والنهاية (رمز الإنجاز).

التخلص أفقيا المستطيل - الحساب، أو إجراءات أخرى (علامة العملية).

التخلص أفقيا متوازي الاضلاع - إدخال أو إخراج (علامة البيانات).

الماس الموجهة أفقيا - التحقق من (حلول علامة).

واستطال، التخلص أفقيا مسدس - تعديل (علامة الإعداد).

يتم عرض الخوارزميات نموذج في الشكل أدناه.

خيار صيغة لفظية من بناء خوارزمية.

صيغة لفظيا الخوارزميات مكتوب في أي شكل من الأشكال، في المصطلحات الحقل التي تنتمي إليها هذه المهمة. قام وصف الإجراءات في مثل هذه الطريقة مع الكلمات والصيغ.

مفهوم الخوارزمية في علوم الكمبيوتر

في مجال الكمبيوتر ويستند كل شيء على الخوارزميات. دون مبادئ توجيهية واضحة، وعرض في شكل رمز خاص التي لن تعمل، أي معدات أو برمجيات. على الدروس المستفادة من طلاب علوم الحاسوب في محاولة لإعطاء المفاهيم الأساسية لخوارزميات، وتعلم كيفية استخدامها بشكل مستقل لإنشائها.

إنشاء واستخدام الخوارزميات في علم الحاسوب - العملية الإبداعية أكثر من، على سبيل المثال، وتنفيذ تعليمات لحل المشكلة في الرياضيات.

وهناك أيضا برنامج خاص "خوارزمية"، مما يساعد على الجهلة في مجال البرمجة وإنشاء برامج خاصة بهم. يمكن أن يصبح هذا المورد أداة لا غنى عنها بالنسبة لأولئك الذين يتخذون خطواتهم الأولى في علوم الكمبيوتر وترغب في إنشاء الألعاب الخاصة بهم أو أي برنامج آخر.

من ناحية أخرى، أي برنامج - الخوارزمية. ولكن إذا كان خوارزمية تتحمل فقط الإجراءات التي تحتاج إلى تنفيذ، وإدراج البيانات الخاصة بك، البرنامج لديه بالفعل البيانات الجاهزة. وثمة فرق آخر - هو أن البرنامج يمكن تسجيل براءة اختراع، والمملوكة للقطاع الخاص، وخوارزمية لا. الخوارزمية - وهو مفهوم أوسع من البرنامج.

استنتاج

في هذه المقالة، ناقشنا مفهوم الخوارزمية وأنواعه، وتعلم كيفية كتابة مخططات بيانية.