Algoritmide tähtsus

Kui me teostame arvutiprogrammi, ei saa me ilma pikema jututa lauseid (käske, juhiseid) kirjutama hakata. Enne peame planeerima (ja seda põhjalikumalt, mida suuremat ja raskemat programmi tahame). build) mida programm täpselt tegema hakkab ja kuidas ta seda tegema hakkab, ja seejärel tõlkida see algoritm juhiseid.

Me määratleme algoritmi kui piiratud ja struktureeritud järjestuste jada, mis moodustavad juhised arvuti või muu töötlemisvõimalusega analoogmasina jaoks (nt a nutitelefon).

Algoritm ei ole programm ise, vaid viimane on algoritmi realiseerimine a-s keel et masin, mis peaks seda täitma, saaks sellest aru.

Ja siin väike täpsustus: algoritme realiseeritakse arvutites üldiselt selle abil programmeerimiskeeled kõrgetasemelised failid, mis ei ole otseselt käivitatavad, kuid on "kompileeritavad" (protsess, mis genereerib a tarkvara mida arvuti mõistab ja täidab).

See kõrgetasemeline programmeerimiskeel jääb inimesele arusaadava vahele jalg (kuigi see nõuab mõningaid tehnilisi teadmisi) ja mida saab mõista ja teostada otse a arvuti.

Kui otsime entsüklopeedilist määratlust, on algoritmid sama vanad kui esimesed kirjalikud juhised ülesande täitmiseks.

Võtame näite: lehma lüpsmine. kõigepealt rahusta loom maha. Seejärel pange udarate alla anum. Järgmisena istuge ja vaadake lehma udaraid. Asetage oma käed ümber kahe looma neljast udarast ja pigistage kergelt iga udara alust. korrake liikumine kuni udaratesse ei jää enam piima. Nüüd tee sama ülejäänud kahe udaraga, kuni need on samuti tühjad. Eemaldage piimaga täidetud anum. Ta on lõpetanud.

Vaatame üle: meil on kindlad juhised, mis lõpevad teatud hetkel. Meil on algoritm lehmade lüpsmiseks.

Kõikides algoritmides leiame korduvaid elemente, nagu silmused (liigutuse kordamine), otsuste tegemine (kas udar on tühi? Ei -> jätka lüpsmist; kui -> mine kahe teise juurde või lõpeta) ja toimingud.

Need elemendid, tsüklid, tingimused, hüpped ja toimingud omavad oma vastavust programmeerimiskeelte struktuurides. programmeerimine, kuigi neil on suurem arv struktuure, et tulla toime konkreetsete probleemide lahendamisega nad ilmuvad.

Algoritm on probleemi lahendamise abstraktsioon, mis programmeerimiskeeles realiseerituna nõuab keerukamaid struktuure.

See on funktsioonide puhul, mis täidavad konkreetset ülesannet ja mida saab välja kutsuda programmi erinevatest osadest.

Algoritmide väljendamiseks on erinevaid viise.

Kõige intuitiivsem on loomulik keel, nagu lehma lüpsmise puhul, mida olen varem selgitanud. Piisab, kui kirjeldame lühidalt ülesande täitmise juhiseid. See ei ole aga standardiseeritud viis, see toimib ainult enda või väga väikese grupi inimeste jaoks ning tõeliselt lihtsate ülesannete puhul.

Kui otsime midagi reguleeritud ja standarditud, on meil olemas vooskeemid, väga visuaalne graafiline vorm, mis esindab peamisi toiminguid ja otsuseid, mis algoritmi täitmisel tehakse.

Pseudokood formaalses esituses tekstis sarnaneb palju rohkem programmeerimiskeelega, millel on oma elemendid ja mida on lihtne üle kanda kompileeritavasse koodi.

Fotolia: doyata – hanss