Համակարգչային գիտություն ուսումնասիրելիս մեծ ուշադրություն է դարձվում ալգորիթմների և դրանց տեսակների ուսումնասիրությանը։ Չիմանալով դրանց մասին հիմնական տեղեկատվությունը, դուք չեք կարող գրել ծրագիր կամ վերլուծել դրա աշխատանքը: Ալգորիթմների ուսումնասիրությունը սկսվում է դպրոցական ինֆորմատիկայի դասընթացից։ Այսօր մենք կքննարկենք ալգորիթմի հայեցակարգը, ալգորիթմի հատկությունները, տեսակները:
Հայեցակարգ
Ալգորիթմը գործողությունների որոշակի հաջորդականություն է, որը հանգեցնում է որոշակի արդյունքի: Ալգորիթմ կազմելիս կատարողի յուրաքանչյուր գործողություն մանրամասնորեն նախատեսված է, ինչը հետագայում նրան կհանգեցնի խնդրի լուծմանը։
Բավականին հաճախ ալգորիթմներն օգտագործվում են մաթեմատիկայում որոշակի խնդիրներ լուծելու համար: Այսպիսով, շատերը գիտեն քառակուսի հավասարումների լուծման ալգորիթմը դիսկրիմինանտի որոնման միջոցով:
Հատկություններ
Համակարգչային գիտության մեջ ալգորիթմների տեսակները դիտարկելուց առաջ անհրաժեշտ է պարզել դրանց հիմնական հատկությունները:
Ալգորիթմների հիմնական հատկություններից պետք է առանձնացնել հետևյալը.
- Դետերմինիզմ, այսինքն.որոշակիություն. Դա կայանում է նրանում, որ ցանկացած ալգորիթմ ներառում է որոշակի արդյունքի ստացում տրված սկզբնականների համար:
- Արտադրողականություն. Նշանակում է, որ եթե կան նախնական տվյալների շարք, ապա մի շարք քայլեր կատարելուց հետո կստացվի որոշակի, ակնկալվող արդյունք։
- Զանգվածային կերպար. Մեկ անգամ գրված ալգորիթմը կարող է օգտագործվել տվյալ տեսակի բոլոր խնդիրները լուծելու համար:
- զուսպություն. Դա ենթադրում է, որ ցանկացած ալգորիթմ կարելի է բաժանել մի քանի փուլերի, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր նպատակը։
Գրելու մեթոդներ
Անկախ նրանից, թե ինչ տեսակի համակարգչային գիտության ալգորիթմներ եք համարում, դրանք գրելու մի քանի եղանակ կա:
- Բանավոր.
- Ձևակերպիչ-բանավոր.
- Գրաֆիկա.
- Ալգորիթմի լեզու։
Ալգորիթմն առավել հաճախ պատկերված է բլոկային դիագրամի տեսքով՝ օգտագործելով ԳՕՍՏ-ների կողմից ամրագրված հատուկ նշումներ։
Հիմնական տեսակ
Կա երեք հիմնական սխեման՝
- Գծային ալգորիթմ։
- Ճյուղավորման ալգորիթմ կամ ճյուղավորում։
- Ցիկլային.
Հաջորդում մենք կդիտարկենք համակարգչային գիտության ալգորիթմների տեսակները, օրինակներ, որոնք կօգնեն ձեզ ավելի մանրամասն հասկանալ, թե ինչպես են դրանք աշխատում:
Գծային
Համակարգչային գիտության մեջ ամենապարզը գծային ալգորիթմն է: Այն ենթադրում է գործողությունների հաջորդականություն: Եկեք այս կարգի ալգորիթմի ամենապարզ օրինակը բերենք: Եկեք այն անվանենք «Դպրոցական հավաքածու»:
1. Մենք արթնանում ենք, երբ զարթուցիչը հնչում է։
2. Լվացվում է։
3. Ատամները մաքրում ենք։
4. Կատարում ենք վարժություններ։
5. Հագնվում է։
6. Ուտում.
7. Կոշիկ հագեք և գնացեք դպրոց։
8. Ալգորիթմի ավարտ։
ճյուղավորման ալգորիթմ
Համակարգչային գիտության մեջ ալգորիթմների տեսակները դիտարկելիս չի կարելի չհիշել ճյուղավորման կառուցվածքը: Այս տեսակը ենթադրում է այնպիսի պայմանի առկայություն, որի դեպքում, եթե այն կատարվում է, գործողությունները կատարվում են մի հերթականությամբ, իսկ ձախողման դեպքում՝ մեկ այլ հաջորդականությամբ։
Օրինակ վերցրեք հետևյալ իրավիճակը՝ ճանապարհը հատող հետիոտնը։
1. Մոտենում է լուսացույցին։
2. Նայում ենք լուսացույցին։
3. Այն պետք է լինի կանաչ (սա պայման է):
4. Եթե պայմանը կատարվի, մենք անցնում ենք ճանապարհը։
4.1 Եթե ոչ, սպասեք մինչև կանաչ լույսը միանա:
4.2 Ճանապարհը հատելը.
5. Ալգորիթմի ավարտ։
Ցիկլային ալգորիթմ
Ուսումնասիրելով համակարգչային գիտության մեջ ալգորիթմների տեսակները՝ մենք պետք է մանրամասն կանգնենք ցիկլային ալգորիթմի վրա։ Այս ալգորիթմը ենթադրում է հաշվարկների կամ գործողությունների մի հատված, որը կատարվում է մինչև որոշակի պայմանի բավարարումը:
Վերցրեք մի պարզ օրինակ: Եթե թվերի շարքը 1-ից 100 է, մենք պետք է գտնենք բոլոր պարզ թվերը, այսինքն՝ նրանք, որոնք բաժանվում են մեկի և իրենց վրա: Եկեք ալգորիթմն անվանենք «Պարզ թվեր»:
1. Վերցնում ենք 1 թիվը։
2. Ստուգեք՝ արդյոք այն 100-ից պակաս է։
3. Եթե այո, ստուգեք՝ արդյոք այս թիվը պարզ է։
4. Եթե պայմանը բավարարված է, գրեք այն։
5. Վերցնում ենք 2 թիվը։
6. Ստուգեք՝ արդյոք այն 100-ից պակաս է։
7. Ստուգեք՝ արդյոք դա պարզ է։
…. Վերցրեք 8 թիվը։
Ստուգեք՝ արդյոք այն 100-ից պակաս է։
Ստուգում ենք, արդյոք թիվը պարզ է։
Ոչ, բաց թողեք այն:
Վերցրեք 9 թիվը։
Այսպիսով, կրկնեք բոլոր թվերի վրա մինչև 100:
Ինչպես տեսնում եք, 1-4 քայլերը կկրկնվեն մի քանի անգամ:
Ցիկլային ալգորիթմների մեջ կան նախապայմանով ալգորիթմներ, երբ պայմանը ստուգվում է ցիկլի սկզբում կամ հետպայմանով, երբ ստուգումը ցիկլի վերջում է։
Այլ տարբերակներ
Ալգորիթմը կարելի է խառնել: Այսպիսով, այն կարող է լինել միաժամանակ ցիկլային և ճյուղավորված: Այս դեպքում ալգորիթմի տարբեր հատվածներում օգտագործվում են տարբեր պայմաններ: Նման բարդ կառուցվածքներն օգտագործվում են բարդ ծրագրեր և խաղեր գրելիս։
Նշում բլոկային դիագրամում
Մենք դիտարկել ենք, թե ինչ տեսակի ալգորիթմներ կան համակարգչային գիտության մեջ: Բայց մենք չխոսեցինք այն մասին, թե ինչ նշաններ են օգտագործվում դրանց գրաֆիկական ձայնագրության մեջ։
- Ալգորիթմի սկիզբը և վերջը գրված են օվալաձև շրջանակով։
- Յուրաքանչյուր թիմ ամրագրված է ուղղանկյունի մեջ։
- Պայմանը գրված է ռոմբուսով։
- Ալգորիթմի բոլոր մասերը միացված են սլաքների միջոցով:
Եզրակացություններ
Դիտարկել ենք «Ալգորիթմներ, տեսակներ, հատկություններ» թեման։ Համակարգչային գիտությունը շատ ժամանակ է հատկացնում ալգորիթմների ուսումնասիրությանը։ Դրանք օգտագործվում են տարբեր ծրագրեր գրելիս և՛ մաթեմատիկական խնդիրներ լուծելու, և՛ խաղեր և տարբեր տեսակի հավելվածներ ստեղծելու համար։
