Файл: Алгоритмизация как обязательный этап разработки программы (Алгоритмизация как обязательный этап разработки программы).pdf

Введение.

Слово «алгоритм» происходит от имени восточного математика Мусы ал-Хорезми, жившего в 783—850 гг. В первой половине XII одна их его книг проникла в Европу, где получила перевод Algoritmi de numero indorum(«алгоритм о счете индийском»). Еще в одной из его книг («Книга о сложении и вычитании») приводит к происхождению слова «Алгебра» (Аль–Джебр - выполнение).

Растут технологии и в XXI человек может выполнять большие объемы вычислений, проектировать, выполнять 3-D печати и т.д с помощью компьютеров, гаджетов, роботизированной техники. Все это требует точных расчетов, четких правил и инструкций. Для этого разрабатываются специальные языки программирования, которые посторены на основе алгоритмов.

Алгоритмизация - это процесс построения алгоритма решения задачи, результатом которого является выделение этапов процесса обработки информации.

Алгоритм – это точное описание правил, действий ведущий от начальных данных к конечному результату.

Данный процесс охватывает большой объем информации, и состоит в всех областях производства, разработки и т.д. На данный момент мы рассмотрим термин алгоритмизация, как обязательный этап в разработке программы.

1. Алгоритмизация как обязательный этап разработки программы.

1.1 Понятие алгоритма

Для решения проблемы, подрядчик должен разработать план действий для достижения конечного результата. Проще говоря, подрядчик должен быть задан определенный алгоритм решения этой задачи на языке, понятном для него. Исполнитель означает, что такой человек, как одна команда.

Перед каждым решением, каждой задачи, выполняет следующие действия: план действий, построения сценариев и алгоритмизации.

Алгоритмизация проблемы-процесс разработки (проектирование, расчет) алгоритма для решения проблемы с помощью компьютера на основе требований конечных для исходных данных.

На этапе формулирования проблемы (описание плана действий), исходные данные указаны правила начала и окончания решения проблемы (достижения конечного результата) образуются, например, информацию, или математическая модель, разработанная. Различных вариантов выбора, ищете метод, чтобы решить нужную проблему (метод расчетов метод итерации, метод распознавания образов). На основе этого метода, оригинальный алгоритм развивается, выполнение которой возможно только при помощи компьютера. При разработке алгоритма и оригинальным даже при выборе модели пользователь решения конкретной проблемы, необходимо иметь представление в математическом программном обеспечении ПК.

Алгоритм относительно Персонального компьютера – это точное описание, т.е. набор определенных операций и правил, их чередования, при помощи которого, начиная с исходных данных, можно решить задачу фиксированного типа.

Термин алгоритм происходит от имени узбекского ученого IX века Аль-Хорезми, который в своем" обращении по арифметике", переведенном в двенадцатом веке с арабского на латинский язык, оценил правила арифметики на

положительные числа в десятичной системе счисления. Эти правила назывались алгоритмами. Правила сложения, вычитания, деления, умножения чисел, правила преобразования алгебраических выражений, правила построения геометрических фигур, грамматические правила написания слов и предложений – все это алгоритмы. К алгоритмам также можно отнести множество правил, инструкций, написанных в различных документах и содержащих наиболее подробные инструкции, подходящие во всех ситуациях.

Виды алгоритмов как логико-математических средств отражают также компоненты человеческой деятельности и алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее решения и определения действий исполнителя подразделяются на [3]:

- механические алгоритмы, или детерминированные, жесткие диски (например,

алгоритм работы машины, двигателя и др);

- гибкие алгоритмы, например, стохастические, т. е. вероятностные и ev -.

Механический, алгоритм определяет определенные действия, указывая уникальную и правильную последовательность, тем самым обеспечивая цифру желаемого или искомого результата, если условия выполнены, обрабатывает задачи, для которых разработан алгоритм.

Вероятностный (стохастический) алгоритм дает программе решение задачи различными способами или способами, которые приводят к проявленному достижению результатов.

Эвристический алгоритм (от греческого слова "Эврика" - "я нашел") - это алгоритм, в котором конечные результаты программы действий четко не определены заранее, так как не обозначены все последующие действия, Вы не раскроете все шаги художника. К алгоритмам деления относятся, например, инструкции и приказы.

В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений, основанные на аналогиях, ассоциациях и прошлом опыте решения схожих проблем.

Эвристика (по-гречески-are, open) - это специальные методы и приемы, которые позволяют открывать, новые и неизвестные, находить решение задачи не тривиальная задача.

Часто, для получения новых алгоритм, которые были планы для того, чтобы существующий алгоритм. Это делается путем комбинации уже известных алгоритмов или с помощью эквивалентного преобразования алгоритм.

Алгоритм называются эквивалентными, если результаты, полученные с помощью этих алгоритм для одного и того же источника данных, одинаковы.

Такой пример одинаковый алгоритм преобразования является перевод алгоритмическом язык на другой.

В Целом, алгоритмизация в будет процесс включает следующие действия:

1) константа разложения целей, распределения, Автоматический, с этой точки зрения процесса компьютерной, а также разбивка каждого этапа в отдельных действиях;

2) ведение официального содержания каждого этапа и / или пароль;

3) определение Общего порядка выполнения поездку и / или другие;

4) проверить точность алгоритм.

Декомпозиция предполагает разделение одного сложного на более простые алгоритмы.

Гораздо проще решить проблему постепенно, в два этапа (сложность каждого этапа в несколько раз меньше сложности той же проблемы).

На первом этапе необходимо наметить Общую стратегию, чтобы решить эту проблему и установить правильный алгоритм. С другой стороны, для сложных задач алгоритмизации осуществляется постепенно. Личное разработана комплексная схема решения, и затем, схемы работы отдельных блоков. Кроме того, можно использовать несколько методов записи (начиная с менее формализации способа) алгоритмизация тот же процесс.

На втором этапе, остается только код (программист), формулы замена замедляет инструкции, алгоритм, с погрузчика языке. Эта работа должна быть связана с большим напряжением. Для простых задач достаточно знать Общие правила разработки программы, данные описания правила, Base Operator (ВВО - да/вывода, обработки, управления, проблема.)

На первом этапе необходимо наметить общую стратегию решения задачи и установить соответствующий алгоритм. Кроме того, для сложных задач алгоритмизации выполняется отложить снижение потребления нефти. Сначала составляются интегральные схемы решений, а затем рабочие схемы отдельных блоков. Кроме того, для алгоритмизации одного и того же процесса можно использовать несколько методов записи (начиная с менее формализованных форм).

На втором этапе остается только выполнить кодирование (փ), заменив формулу инструкции алгоритма операторами определенного языка. Эта работа больше не связана с большим умственным напряжением. Для простых задач достаточно знать Общие правила проектирования программ, правила описания данных основных операторов (VVO-da / output processing management).

Свойства алгоритмов

Алгоритмы имеют ряд свойств: прозрачность, конфиденциальность, точность, КПД, масса.

Свойства алгоритма-это набор свойств, отличающих алгоритм от любых предписаний и обеспечить его автоматический запуск.

Ясность для исполнителя – содержание положения о применении только таких действий, которые указаны в инструкции подрядчика, то есть, алгоритм должен быть указан в инструкции, что подрядчик (персональный компьютер, промышленный компьютер, контроллер, кристалл микро-ЭВМ и т. д.) может принять и воплотить в жизнь tre Bohemia действия (операции).

Дискретность (прерывность, разделение) – выполнение то - ритм команды последовательно, с точной фиксации моментов выполнения одной команды и начало следующей, т. е. алгоритм должен делать последовательность инструкций (команд), каждый из которых приводит к выполнению одного шага (действия).

Определенность - каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначно. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит характер механической и не требует, любые дополнительные инструкции или комментарии о проблема будет решена.

-Эффективность завершения решение проблемы после того, как алгоритм, или сделан вывод о невозможности продолжения решения по любой из причин, то есть, алгоритм должен обеспечивать возможность получения результата-

Тата после конечное число шагов.

Массовость-означает, что алгоритм решения этой проблемы является разработанный в Общем виде, т. е. он должен быть применим к определенному классу проблем, которые только распространяются от источника данных. В то же время, источник данных может быть извлечен из определенной области, которая называется областью применимости алгоритма.

Основные характеристики алгоритмов

Для решения одной и той же задачи обычно можно использовать разные алгоритмы. В этом смысле, возникает необходимость сравнивать их друг с другом, и для этого нужен ряд критериев качества алгоритмов.

Временные характеристики алгоритма определяют решение или временную сложность [4].

Продолжительность решения часто выражается в единицах времени, но мА - ее голос через количество операций, количество операций не зависит от скорости конкретной машины.

Временная сложность алгоритма называется временной зависимостью разума, предназначенной для получения результатов от объема исходных данных.

Временная сложность позволяет определить наибольший Размер задачи, которая может быть решена с помощью данного алгоритма в ПК. Каждый алгоритм может характеризовать функцию f (n), и представляет скорость роста расчета ема при увеличении размерности задачи – n. Если это отношение является линейным, алгоритм считается

"хорошо", если экспоненциально – "плохо".

Для сложных задач эта особенность имеет большое значение, так как их изменение оказывает гораздо большее влияние во время принятия решения, что изменение-на ПК. Например, функция F (n) = 2n увеличение u-

deli 10 раз увеличивает Размер задачи, которую он пытается в то же время только 15% [4].

Громоздкие особенности алгоритма определяются сложностью информации. Информация о сложности связана со сложностью описания, для накопления и хранения исходных, промежуточных и результирующих данных, при решении определенной задачи.

Количество текста алгоритма (программы) определяет количество операторов-

котлован, используемый для записи алгоритма.

Объем внутренней и внешней памяти, необходимой для хранения программ и данных при использовании этого алгоритма определяется на основе расчетов или опыта. При недостатке памяти носитель используется для сегментации программ.

Сложность структуры алгоритма определяет количество строк, по которым можно выполнить процесс расчета и сложность каждого маршрута.

Очевидно, что при выборе алгоритмов учитывать не только их качественные характеристики, но и способ реализации алгоритма. Например, многие итерационные алгоритмы подходят для ПК, но слишком детализированы для человека. Тип ПК также может влиять на выбор алгоритма (иногда имеет место и обратный случай, когда сначала определяется алгоритм, а затем метод применения).

2. Способы описания алгоритмов

В порядке, строго определять несколько структур данных и алгоритмов для их обработки, необходима формальная система символов и правил, что смысл любой рецепт лекарства, используемые интерпретируются точно и однозначно. Соответствующее правило системы называются языков описания.

Средство описания алгоритмов следующие основные методы представления: словесный, графический; псевдокод; программное обеспечение. На практике, есть также другие описания метода таблицы (таблицы коммутации (Таблица истинности); машины настольные; линии рабочего времени; решение бюро).