Definicija, svojstva i vrste algoritama

U svijetu informacijske tehnologije koncept algoritma je središnji. Sam pojam dobio je naziv Al-Khorezmi, uzbadian srednjovjekovnog matematičara koji je u 9. stoljeću mogao jasno opisati pravila za obavljanje jednostavnih aritmetičkih operacija - tj. Sastavio je prve algoritme.

Algoritam - definicija

U suvremenoj računalnoj znanosti i matematici ovaj pojam ima takve definicije:

- slijed djelovanja u kojima su pravila izvršenja strogo definirana;

- recept koji određuje redoslijed i sadržaj operacija, čime izvorni podaci dolaze do željenog rezultata;

- točan opis bilo kojeg računalnog procesa ili bilo kojeg drugog slijeda akcija;

- najpotpunije i preciznije upute o redoslijedu završetka konačnog broja radnji koje su neophodne za povoljno rješavanje bilo kojeg zadatka sličnog tipa.

Algoritam može izvesti osoba ili automatski uređaj - tzv. Formalni izvođač. Zadatak svakog izvođača je najtočnija implementacija postojećeg algoritma. Formalni izvođač nije dužan probiti se u bit procesa, često zato što ga ne može razumjeti. Kao primjer formalnog izvođača, možete unijeti perilicu koja će obaviti navedeni program pranja čak i ako nema praha za pranje ili rublja u spremniku.

Izvršitelj algoritma može izvršiti naredbe samo s strogo specificiranog popisa, što je zapovjedni sustav. Za svaki tim su navedeni uvjeti primjenjivosti i opisani su rezultati. Za svaki poziv tima izvođač odgovara odgovarajućom osnovnom akcijom.

Univerzalni izvršitelj algoritma u računalnoj znanosti je računalo.

Algoritam i njegova svojstva

1) Diskretnost (ili odvajanje, diskontinuitet procesa) znači da algoritam predstavlja proces rješavanja problema u obliku sekvencijalne izvedbe prethodno definiranih jednostavnih koraka. Svaka sljedeća akcija može se izvršiti tek nakon završetka prethodne.

2) Sigurnost podrazumijeva da sva pravila algoritma moraju biti jasna i nedvosmislena. Tada će izvršenje algoritma dobiti neophodni mehanički karakter bez dodatnih uputa ili informacija.

3) Učinkovitost (ili finitost) algoritma znači da mora dovesti do željenog rezultata za konkretni konačni broj koraka.

4) Masivnost je univerzalnost primjene algoritma u skupinu nekih sličnih zadataka, koje se razlikuju samo u skupu početnih podataka. Početni podaci mogu se odabrati iz takozvane domene primjenjivosti algoritma.

Ovisno o namjeni, početnim uvjetima, načinu rješavanja problema, definiranju radnji izvršitelja, moguće je alocirati sljedeće vrste algoritama :

1) Probabilistički (ili stohastički) daju nekoliko načina rješavanja problema, što dovodi do vjerojatnog postizanja rezultata.

2) Heurističke vrste algoritama znače da postizanje konačnog rezultata nakon izvršenja programa djelovanja nije jedinstveno određeno. Slično tome, nema jasnog redoslijeda djela izvođača. Takvi algoritmi mogu uključivati, na primjer, propise i upute. U svom pisanju koriste se opće metode donošenja odluka i logičke procedure temeljene na analogijama koje nastaju u vezi s prošlim iskustvom.

3) Linearne vrste algoritama znače izgradnju niza naredbi ili instrukcija, izvedenih u strogoj sekvenci jedan za drugim.

4) Razvodni algoritmi sadrže najmanje jedno stanje, nakon čega računalo može prijeći na jedan od nekoliko mogućih koraka.

5) Cikličke vrste algoritama omogućuju ponovljeno ponavljanje jedne radnje ili operacije na novim početnim podacima. Na primjer, ti algoritmi uključuju većinu metoda za izračunavanje i pretraživanje opcija. Dakle, postoji takozvani programski ciklus - to jest, niz, niz uputa (tijelo petlje), koji se izvršava u više navrata sve dok se neki uvjet ne ostvari.