Definisjonen, egenskaper og typer av algoritmer

I verden av informasjonsteknologi er konseptet med algoritmen sentral. Uttrykket selv kom fra navnet Al-Khorezmi, en usbekisk middelalderske matematiker, som i det 9. århundre klarte å tydelig beskrive reglene for å utføre enkle aritmetiske operasjoner, det vil si at han komponerte de første algoritmer.

Algoritme - Definisjon

I moderne datavitenskap og matematikk har dette begrepet slike definisjoner:

- en rekke handlinger der regler for gjennomføring er strengt definert

- et resept som bestemmer sekvensen og innholdet i operasjonene, utfører som de opprinnelige dataene kommer til ønsket resultat

- En nøyaktig beskrivelse av enhver beregnings prosess eller annen handling.

- Den mest komplette og nøyaktige instruksjonen i sekvensen for ferdigstillelse av det endelige antallet tiltak som er nødvendige for en gunstig oppløsning av enhver oppgave av en lignende type.

Algoritmen kan utføres av en person eller en automatisk enhet - en såkalt formell utøver. En performers oppgave er den mest nøyaktige implementeringen av den eksisterende algoritmen. En formell aktør er ikke forpliktet til å dykke inn i prosessen, ofte fordi han ikke klarer å forstå det. Som et eksempel på en formell utøver, kan du ta med en vaskemaskin som vil utføre det angitte vaskeprogrammet selv i mangel av vaskepulver eller klesvask i tanken.

Algoritmen eksekutor kan bare utføre kommandoer fra en strengt spesifisert liste, som er et kommandosystem. For hvert lag er vilkårene for anvendelighet spesifisert og resultatene er beskrevet. For hvert anrop av laget reagerer utøveren med en passende elementær handling.

Den universelle eksekutoren av algoritmen i datavitenskap er datamaskinen.

Algoritmen og dens egenskaper

1) Diskrethet (eller separasjon, diskontinuitet av prosessen) betyr at algoritmen representerer prosessen med å løse problemer i form av sekvensiell utførelse av tidligere definerte enkle trinn. Hver etterfølgende handling kan kun utføres etter slutten av den forrige.

2) Sikkerhet innebærer at alle regler i algoritmen må være klare og entydige. Da vil utførelsen av algoritmen skaffe seg nødvendig mekanisk karakter uten ytterligere instruksjoner eller informasjon.

3) Algoritmens effektivitet (eller finitet) betyr at den må føre til ønsket resultat for et konkret, begrenset antall trinn.

4) Massivitet er universaliteten av anvendelsen av algoritmen til en gruppe av noen lignende oppgaver, som bare er forskjellig i settet med innledende data. De opprinnelige dataene kan velges fra det såkalte domenet for anvendelighet av algoritmen.

Avhengig av formålene, innledende forhold, måter å avgjøre et problem, definere handlinger av eksekutor, er det mulig å allokere følgende typer algoritmer :

1) Probabilistisk (eller stokastisk) gir flere måter å løse problemet på, som fører til en sannsynlig oppnåelse av resultatet.

2) Heuristiske typer algoritmer betyr at oppnåelsen av det endelige resultatet etter gjennomføring av handlingsprogrammet ikke er unikt bestemt. Tilsvarende er det ingen klar rekkefølge av utøverens handlinger. Slike algoritmer kan for eksempel omfatte forskrifter og instruksjoner. I deres skriving brukes generelle metoder for beslutningstaking og logiske prosedyrer basert på analogier som oppstår i forbindelse med tidligere erfaringer.

3) Lineære typer algoritmer betyr konstruksjon av et sett med kommandoer eller instruksjoner, utført i streng rekkefølge en etter en.

4) Forgreningsalgoritmer inneholder minst en betingelse, hvorpå datamaskinen kan gå til en av flere mulige trinn.

5) Sykliske typer algoritmer sørger for gjentatt gjentakelse av en handling eller operasjon på nye innledende data. For eksempel inkluderer disse algoritmene de fleste metodene for beregning og søkealternativer. Så det er en såkalt program syklus - det vil si en serie, en sekvens av instruksjoner (loopens kropp), som utføres gjentatte ganger til en viss tilstand er fornøyd.