Компьютерийн шинжлэх ухааныг судлахдаа алгоритм, түүний төрлийг судлахад ихээхэн анхаардаг. Тэдгээрийн талаархи үндсэн мэдээллийг мэдэхгүй бол та програм бичиж, түүний ажилд дүн шинжилгээ хийж чадахгүй. Алгоритмыг судлах нь сургуулийн компьютерийн шинжлэх ухааны хичээлээс эхэлдэг. Өнөөдөр бид алгоритмын тухай ойлголт, алгоритмын шинж чанар, төрлүүдийг авч үзэх болно.
Үзэл баримтлал
Алгоритм гэдэг нь тодорхой үр дүнд хүрэхэд хүргэдэг тодорхой дараалсан үйлдлүүд юм. Алгоритмыг эмхэтгэхдээ гүйцэтгэгчийн үйлдэл бүрийг нарийвчлан тодорхойлсон байдаг бөгөөд энэ нь дараа нь түүнийг асуудлыг шийдвэрлэхэд хүргэдэг.
Математикт алгоритмыг ихэвчлэн тодорхой асуудлыг шийдвэрлэхэд ашигладаг. Тиймээс олон хүмүүс дискриминантын хайлтаар квадрат тэгшитгэлийг шийдвэрлэх алгоритмыг мэддэг.
Properties
Компьютерийн шинжлэх ухаанд алгоритмын төрлүүдийг авч үзэхийн өмнө тэдгээрийн үндсэн шинж чанарыг олж мэдэх шаардлагатай.
Алгоритмуудын үндсэн шинж чанаруудаас дараахь зүйлийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй:
- Дерминизм, өөрөөр хэлбэл.итгэлтэй. Энэ нь аливаа алгоритм нь өгөгдсөн эхний үр дүнгийн хувьд тодорхой үр дүнг олж авахад оршино.
- Бүтээмж. Энэ нь хэд хэдэн эхний өгөгдөл байгаа бол хэд хэдэн алхам хийсний дараа хүлээгдэж буй тодорхой үр дүнд хүрнэ гэсэн үг.
- Масс тэмдэгт. Нэг удаа бичсэн алгоритмыг тухайн төрлийн бүх бодлогыг шийдвэрлэхэд ашиглаж болно.
- Дэлгүүрт байдал. Энэ нь аливаа алгоритмыг хэд хэдэн үе шатанд хувааж болно гэсэн үг бөгөөд тус бүр нь өөрийн гэсэн зорилготой.
Бичих арга
Та ямар төрлийн компьютерийн шинжлэх ухааны алгоритмыг авч үзсэн ч тэдгээрийг бичих хэд хэдэн арга бий.
- Амаар.
- Тодорхойлолт-амаар.
- График.
- Алгоритм хэл.
Алгоритмыг ихэвчлэн ГОСТ-оор тогтоосон тусгай тэмдэглэгээг ашиглан блок диаграмм хэлбэрээр дүрсэлсэн байдаг.
Үндсэн зүйл
Гурван үндсэн схем байдаг:
- Шугаман алгоритм.
- Салбарлах алгоритм эсвэл салбарлах.
- Цикл.
Дараа нь бид компьютерийн шинжлэх ухаанд алгоритмын төрлүүдийг авч үзэх бөгөөд тэдгээр нь хэрхэн ажилладагийг илүү нарийвчлан ойлгоход туслах жишээнүүдийг авч үзэх болно.
Шугаман
Компьютерийн шинжлэх ухаанд хамгийн энгийн нь шугаман алгоритм юм. Энэ нь үйлдлүүдийн дарааллыг тооцдог. Энэ төрлийн алгоритмын хамгийн энгийн жишээг өгье. Үүнийг "Сургуулийн цуглуулга" гэж нэрлэе.
1. Бид сэрүүлэг дуугарахад босдог.
2. Угааж байна.
3. Шүдээ угаах.
4. Бид дасгал хийдэг.
5. Хувцсаа өмсөж байна.
6. Хоол идэж байна.
7. Гутал өмсөөд сургуульдаа яв.
8. Алгоритмын төгсгөл.
Салбарлах алгоритм
Компьютерийн шинжлэх ухаанд алгоритмын төрлүүдийг авч үзэхдээ салаалсан бүтцийг эргэн санахгүй байх аргагүй. Энэ төрөл нь хэрэв гүйцэтгэсэн бол үйлдлүүд нэг дарааллаар, бүтэлгүйтсэн тохиолдолд өөр дарааллаар хийгдэх нөхцөл байгаа гэж үздэг.
Жишээ нь дараах нөхцөл байдлыг авч үзье - явган зорчигч зам хөндлөн гарч байна.
1. Гэрлэн дохио руу ойртож байна.
2. Бид гэрлэн дохио руу хардаг.
3. Энэ нь ногоон өнгөтэй байх ёстой (энэ бол нөхцөл).
4. Хэрэв нөхцөл хангагдсан бол бид зам хөндлөн гарна.
4.1 Үгүй бол ногоон гэрэл асах хүртэл хүлээнэ үү.
4.2 Зам хөндлөн гарч байна.
5. Алгоритмын төгсгөл.
Цикл алгоритм
Компьютерийн шинжлэх ухааны алгоритмын төрлүүдийг судлахдаа бид цикл алгоритмын талаар дэлгэрэнгүй ярих хэрэгтэй. Энэ алгоритм нь тодорхой нөхцөл хангагдтал гүйцэтгэсэн тооцоолол эсвэл үйлдлүүдийн хэсгийг тооцдог.
Энгийн жишээ ав. Хэрэв тоонуудын цуваа 1-ээс 100 хүртэл байвал бид бүх анхны тоонуудыг, өөрөөр хэлбэл нэг болон өөртөө хуваагддаг тоог олох хэрэгтэй. Алгоритмыг "Эхний тоо" гэж нэрлэе.
1. Бид 1-ийн тоог авна.
2. 100-аас бага эсэхийг шалгана уу.
3. Хэрэв тийм бол энэ тоо энгийн эсэхийг шалгана уу.
4. Хэрэв нөхцөл хангагдсан бол бичнэ үү.
5. Бид 2-ын тоог авна.
6. 100-аас бага эсэхийг шалгана уу.
7. Энэ нь энгийн эсэхийг шалгана уу.
…. 8 дугаарыг авна уу.
100-аас бага эсэхийг шалгана уу.
Тоо анхных эсэхийг шалгаж байна.
Үгүй ээ, алгас.
9-ийн тоог ав.
Тиймээс 100 хүртэлх бүх тоог давт.
Таны харж байгаагаар 1-4-р алхмууд хэд хэдэн удаа давтагдах болно.
Циклийн алгоритмуудын дотроос мөчлөгийн эхэнд нөхцөлийг шалгах үед урьдчилсан нөхцөлтэй, эсвэл мөчлөгийн төгсгөлд шалгах дараах нөхцөлтэй алгоритмууд байдаг.
Бусад сонголт
Алгоритмыг хольж болно. Тиймээс энэ нь нэгэн зэрэг мөчлөгтэй, салаалсан байж болно. Энэ тохиолдолд алгоритмын өөр өөр сегментүүдэд өөр өөр нөхцлийг ашигладаг. Ийм нарийн төвөгтэй бүтцийг нарийн төвөгтэй програм, тоглоом бичихэд ашигладаг.
Блок диаграм дахь тэмдэглэгээ
Компьютерийн шинжлэх ухаанд ямар төрлийн алгоритмууд байдгийг бид авч үзсэн. Гэхдээ бид тэдгээрийн график бичлэгт ямар тэмдэглэгээг ашигласан талаар яриагүй.
- Алгоритмын эхлэл ба төгсгөлийг зууван хүрээ дотор бичнэ.
- Баг бүр тэгш өнцөгт хэлбэртэй байна.
- Нөхцөлийг ромб хэлбэрээр бичсэн.
- Алгоритмын бүх хэсгүүдийг сум ашиглан холбосон.
Дүгнэлт
Бид "Алгоритм, төрөл, шинж чанар" сэдвийг авч үзсэн. Компьютерийн шинжлэх ухаан нь алгоритмуудыг судлахад маш их цаг зарцуулдаг. Тэдгээрийг янз бүрийн программ бичихэд математикийн асуудлыг шийдвэрлэх, тоглоом, төрөл бүрийн программ үүсгэхэд ашигладаг.
