Важливість алгоритмів

Коли ми виконуємо комп’ютерну програму, ми не можемо почати писати речення (команди, інструкції) без зайвих слів. Раніше ми повинні спланувати (і тим ретельніше, чим більшу та складнішу програму ми хочемо побудувати), що саме збирається робити програма і як вона це робитиме, а потім перевести цей алгоритм на інструкції.

Ми визначаємо алгоритм як кінцеву та структуровану послідовність наказів, які становлять інструкції для комп’ютера або іншої аналогової машини з можливостями обробки (наприклад, a смартфон).

Алгоритм - це не сама програма, а скоріше остання є реалізацією алгоритму в мова що машина, яка повинна його виконувати, може це зрозуміти.

І тут невелике уточнення: алгоритми зазвичай реалізуються в комп'ютерах за допомогою мови програмування файли високого рівня, які не є безпосередньо виконуваними, але є «компілюваними» (процес, який генерує програмне забезпечення що комп’ютер може зрозуміти та виконати).

Ця мова програмування високого рівня є чимось середнім між зрозумілою для людини мовою ноги (хоча це вимагає певних технічних знань) і те, що може зрозуміти та виконати безпосередньо a комп'ютер.

Якщо ми шукаємо енциклопедичне визначення, алгоритми такі ж старі, як і перші інструкції, написані для виконання завдання.

Візьмемо приклад: доїмо корову. спочатку заспокойте тварину. Потім ставлять ємність під вим’я. Далі сідайте, дивлячись на вим’я корови. Обхопіть руками два з чотирьох вим’я тварини та злегка стисніть основу кожного вим’я. повторити руху поки в вимені не залишиться молока. Тепер виконайте те ж саме для двох решти вимені, поки вони також не будуть порожніми. Зніміть ємність, наповнену молоком. Він закінчив.

Давайте повторимо: у нас є набір конкретних інструкцій, які закінчуються в певний момент. У нас є алгоритм доїння корів.

У всіх алгоритмах ми знаходимо елементи, які повторюються, такі як цикли (повторення рухів), прийняття рішень (чи вим’я порожнє? Ні -> продовжити доїння; якщо -> перейти до двох інших або кінця), і дії.

Ці елементи, цикли, умови, переходи та дії, мають свої відповідності в структурах мов програмування. програмування, хоча вони мають більшу кількість структур, щоб мати змогу мати справу з вирішенням конкретних проблем, які вони з'являються.

Алгоритм - це абстракція розв'язання задачі, яка при реалізації на мові програмування потребує більш складних структур.

Це стосується функцій, які виконують конкретне завдання і можуть бути викликані з різних частин програми.

Існують різні способи вираження алгоритмів.

Найбільш інтуїтивно зрозумілою є природна мова, як у випадку доїння корови, про який я вже розповідав раніше. Нам достатньо просто коротко описати інструкції для виконання завдання. Однак це не стандартизований спосіб, він працює лише для себе або для дуже невеликої групи людей і для справді простих завдань.

Якщо ми шукаємо щось регламентоване та стандартизоване, ми це маємо блок-схеми, дуже наочна графічна форма, яка представляє основні дії та рішення, які приймаються під час виконання алгоритму.

Псевдокод у формальному представленні в тексті набагато більше схожий на мову програмування, яка має свої елементи і легко переноситься в код, що компілюється.

Фото: doyata – hanss