Начини за описване на алгоритми: характеристики и препоръки

Според алгоритъма е обичайно да се предполага определена последователност от действия на изпълнител, насочена към постигане на целта.

Алгоритъм в компютърните науки

В момента се използват различни начини за описване алгоритми в компютърните науки. В тази област те се разглеждат като фундаментална концепция. Те дължат името си на арабската математика Ал-Хорезми. В едно от произведенията той формулира характеристиките на операциите върху числа, произведени чрез разделяне с бар. Малко по-късно този термин беше използван за описване на последователността от действия, която дава желания резултат на базата на обработката на оригиналните данни.

Особености на алгоритмичните действия

Съществуват такива методи за описване на алгоритмите като автоматични и ръчни. Тяхното развитие, независимо от степента на сложност, е творчески и дълъг процес.

Нека разгледаме по-подробно общите характеристики на алгоритмите. Използвайки ги в компютърните науки, можете да извършвате определени изчисления, описания на конкретни обекти.

Основните методи за описване на алгоритми са свързани със следните свойства:

• стъпки;
• масов характер;
• ефективност;
• сигурност.

дискретност

Променливостта на набора от индивидуални команди е, че тя може да реши проблема под формата на последователност от стъпки. Всеки отделен етап може да бъде изпълнен само след като предишната стъпка е завършена.

Отчитайки основните методи за описване на алгоритми, отбелязваме, че дискретността позволява да се извърши поетапна проверка на коректността на извършените действия.

сигурност

В компютърните науки свободите не са позволени, всички действия подлежат на строга логика, трябва да бъдат ясни и недвусмислени. Само в този случай ще бъде възможно да се разчита на механичното изпълнение на определени действия, като се постигне желания резултат, например обработка на информация за обекта, получен по време на лабораторни изследвания.

Такива методи за описване на алгоритми ви позволяват да постигнете крайния резултат, без да използвате никакви допълнителни данни.

ефикасност

За решаването на проблема в алгоритъма се разпределя ограничен брой етапи. Потребител, който използва тази последователност, е убеден, че ако се следват инструкциите, той ще може да постигне останалия резултат.

Масов характер

Какви други свойства характеризират алгоритъма? Понятието, методите на описание ще бъдат разгледани по-късно, а ние отбелязваме неговия масов характер. Става дума за набор от команди, които ви позволяват да решавате общи проблеми. Последователността на действията се създава не за отделен случай, а за редица проблеми, които се различават само по начални характеристики.

Различни начини за описване на алгоритми дават представа за техните характеристики, възможността за приложение в компютърните науки.

Разнообразие от алгоритми

В зависимост от целта, за която се разработва, има няколко вида алгоритми:

• механичните възгледи са насочени към изпълнение на конкретна последователност от действия;
• гъвкавите варианти включват решаването на проблема въз основа на асоциации и аналогии;
• линейни последователности от действия включват последователно изпълнение на отделни команди;
• типовете разклонения съдържат няколко отделни клона, които ви позволяват да изпълните целта;
• цикличните типове приемат множество повторения на няколко действия.

алгоритмизация

Различни алгоритми, свойства на алгоритми, методи за описване на алгоритми - всичко това се разглежда в отделен раздел на компютърните науки. На първо място е разработена специална структура, състояща се от набор от команди, които след това се използват в следващите етапи на работа. Структурната схема е запис на стъпките, представени под формата на блокове, които се комбинират заедно чрез отделни стрелки.

Всяка единица в компютърните науки се счита за отделна стъпка от набор от специфични инструкции. Такъв вариант на представяне на алгоритъма значително опростява писането му, опростява процеса на дебъгване на програмите.

изисквания

Графичният начин на описване на алгоритъма предполага съответствие с неговите специални правила. Нека се спрем на тях по-подробно. Според първото правило за компилиране на алгоритъма се нуждаем от обекти, които се наричат ​​данни. Първо, обработката се извършва с използване на първична информация, като резултатът от работата е да се получи крайния резултат.

Второто правило предполага наличието на памет, в която се намират данните. Паметта включва имената на клетките, които се наричат ​​променливи.

Третият е дискретността: алгоритъмът се състои от команди, в които разбира се броят на данните. Четвъртото правило предполага детерминизъм, петото - изпълнение.

Методите за описване на алгоритми в компютърната наука зависят от специфични софтуерни и хардуерни платформи. Описанието включва две части. В един от тях са споменати самите алгоритми, както и техните свойства, а втората част е свързана с характеристиките на спецификата на тяхната софтуерна реализация.

Това подразделение е направено с цел да се характеризират основните начини на описване на алгоритмите, както и да се вземе предвид вероятността от тяхното използване в паралелни изчислителни системи.

Свойства на алгоритъма

Те не зависят от характеристиките на изчислителните системи, имат неквалифицирана стойност. Трябва да се направи веднъж, след което в продължение на дълъг период от време можете да използвате готовата последователност в различни софтуерни и хардуерни среди.

Общо описание на алгоритъма

Има различни части, които са включени в последователността на действията в компютърните науки. Първият раздел съдържа описание на обектите, за които е предназначен. Ако е необходимо, описанието включва също формули, връзки към други източници на алгоритми.

Трябва да е достатъчно, за да се разбере спецификата на разрешения проблем, разбираем за средния потребител. Математическите символи трябва да дават възможност за еднозначно решаване на проблема на всеки, който притежава кралицата на науките.

Изчислителна основа

Вербалният метод за описване на алгоритми е подходящ за теми, свързани с компютърните науки, които не предполагат сериозни изчислителни действия. Алгоритмите, създадени за софтуерни устройства, съдържат изчислително ядро. Той трябва да съвпада с описания алгоритъм, в противен случай ще бъде трудно да се говори за неговата ефективност и ефикасност.

Алгоритъм макроструктура

Сред типичните варианти на макро-операции, които се срещат в практиката, можем да посочим: скаларния продукт на няколко вектора, определяне на минималния индекс в масива, решаване на система от уравнения с малък ред, определяне на сумата от вектори, сортиране и определяне на обратната матрица.

За какво са различни алгоритми? Това е необходимо, за да се покажат на макро ниво всички подробности за извършените операции, за да се получи гарантиран резултат. На практика такива изчисления позволяват да се получи подробна информация за въпросния обект, да се използват за изчислителни платформи.

Схема за изпълнение

Описание на всички стъпки, които трябва да бъдат изпълнени, за да се проведе последователно прилагане на алгоритъма. Различни начини за описване на алгоритми помагат за направата на блок-схеми, фрагменти, детайли на проблема, който се решава в различни програмни езици.

При създаването на пълноценна схема за прилагане на компилирания алгоритъм е важно да се мисли през всяка стъпка, така че елементарните операции да отговарят на обща последователност от действия.

Когато описвате схемата, можете да използвате някои вербални обяснения, които отразяват определени нюанси на този алгоритъм, както и спецификата на неговото изпълнение. Допуска се компромис между времето на работа на алгоритъма и количеството RAM, както и между наличността на описанието и използваните структури от данни.

Например, възможно е подобна ситуация да изисква въвеждането на допълнителни временни масиви или изоставянето на използването на компактни специални схеми за съхранение за съществуващи данни, увеличаване на степента на достъпност на алгоритъма за различни операционни системи.

заключение

Когато описвате всеки алгоритъм, можете да използвате разнообразни възможности, които предполагат завъртане на графиката, когато тя се показва на компютърен монитор, за да се избере най-удобния ъгъл на гледане, отражение на подреждането и паралелната форма на графиката, както и маркировката на върха. Входът и изхода на алгоритъма помагат да се опише структурата, обема, както и неговите свойства и характеристики.