Иш жүзүндө биздин дүйнөдөгү бардык нерсе кээ бир мыйзамдарга жана эрежелерге баш ийет. Заманбап илим бир орунда тура албайт, анын аркасында адамзат көптөгөн формулаларды жана алгоритмдерди билет, алардын артынан табият жараткан көптөгөн аракеттерди жана структураларды эсептеп, кайра жаратып, адам ойлоп тапкан идеяларды ишке ашыра аласыз.
Бул макалада биз алгоритмдин негизги түшүнүктөрүн талдайбыз.
Алгоритмдердин пайда болуу тарыхы
Алгоритм - XII кылымда пайда болгон түшүнүк. "Алгоритм" деген сөздүн өзү "Индиялык эсептөө жөнүндө" китебин жазган белгилүү орто чыгыш математики Мухаммад аль-Хорезминин атын латынча чечмелөөдөн келип чыккан. Бул китепте араб сандарын колдонуу менен натурал сандарды кантип туура жазуу керектиги сүрөттөлөт жана мындай сандардын үстүндө мамыча менен иш-аракеттердин алгоритми сүрөттөлөт.
12-кылымда "Индия эсеби жөнүндө" китеби латын тилине которулуп, андан кийин бул аныктама пайда болгон.
Алгоритмдин адам жана машина менен өз ара аракеттенүүсү
ТүзүүАлгоритм чыгармачылык мамилени талап кылат, андыктан тирүү жан гана ырааттуу аракеттердин жаңы тизмесин түзө алат. Бирок учурдагы нускамаларды аткаруу үчүн фантазияга ээ болуунун кажети жок, жада калса жансыз технология муну чече алат.
Берилген нускаманы так аткаруунун эң сонун мисалы - ичинде тамак жок болгонуна карабай иштей берген бош микротолкундуу меш.
Алгоритмдин маңызын түшүнүүгө муктаж болбогон субъект же объект формалдуу аткаруучу деп аталат. Адам формалдуу аткаруучу да боло алат, бирок тигил же бул аракет пайдасыз болуп калса, ойлонгон аткаруучу баарын өз жолу менен жасай алат. Демек, негизги аткаруучулар компьютерлер, микротолкундуу мештер, телефондор жана башка жабдуулар. Информатикада алгоритм түшүнүгү эң чоң мааниге ээ. Ар бир алгоритм уруксат берилген аракеттерди эске алуу менен белгилүү бир предметти күтүү менен түзүлөт. Субъект көрсөтмөлөрдү колдоно ала турган объекттер аткаруучунун чөйрөсүн түзөт.
Иш жүзүндө биздин дүйнөдөгү бардык нерсе кээ бир мыйзамдарга жана эрежелерге баш ийет. Заманбап илим токтоп калбайт, анын аркасында адамзат көптөгөн формулаларды жана алгоритмдерди билет, анын артынан сиз табияттын көптөгөн аракеттерин жана жаратууларын эсептеп, кайра жаратып, адам ойлоп тапкан идеяларды ишке ашыра аласыз. Бул макалада биз алгоритмдин негизги түшүнүктөрүн талдайбыз.
Алгоритм деген эмне?
Жашообузда аткарган иш-аракеттерибиздин көбү бир катар эрежелерди сактоону талап кылат. Канчалык адамдын туура түшүнүгү барэмнени, кантип жана кандай ырааттуулукта аткарышы керектиги өзүнө жүктөлгөн милдеттердин сапатына жана натыйжасына жараша болот. Бала кезинен бери ата-энелер баласында негизги иш-аракеттердин алгоритмин иштеп чыгууга аракет кылышат, мисалы: ойгонуу, төшөк салуу, тиштерин жуу жана тазалоо, көнүгүүлөрдү жасоо, эртең мененки тамак ж.б., адам жасай турган тизме. эртең менен анын бүт өмүрү да алгоритмдин бир түрү катары каралышы мүмкүн.
Алгоритм – бул белгилүү бир маселени чечүү үчүн адам аткарышы керек болгон көрсөтмөлөрдүн жыйындысын билдирген түшүнүк.
Жалпысынан алгоритмдин көптөгөн аныктамалары бар, бир нече илимпоздор аны башкача мүнөздөшөт.
Эгер адам күн сайын колдонгон алгоритм ар бир адам үчүн ар кандай болсо жана аткаруучунун жашына жана кырдаалына жараша өзгөрүшү мүмкүн болсо, анда математикалык маселени чечүү үчүн аткарыла турган иш-аракеттердин жыйындысы же технологияны колдонуу баарына бирдей жана ар дайым өзгөрүүсүз калат.
Алгоритмдин башка түшүнүгү бар, алгоритмдердин түрлөрү да айырмаланат - мисалы, максатты көздөгөн адам үчүн жана технология үчүн.
Биздин маалыматтык технологиялардын доорунда адамдар күн сайын башка адамдар өздөрүнөн мурун түзүлгөн көрсөтмөлөрдү аткарышат, анткени технология колдонулганда бир катар аракеттердин так аткарылышын талап кылат. Демек, мектептердеги мугалимдердин негизги милдети балдарды алгоритмдерди колдонууга, тез түшүнүүгө жана учурдагы абалга ылайык учурдагы эрежелерди өзгөртүүгө үйрөтүү болуп саналат. Алгоритмдин структурасы ошолордун биритүшүнүктөр, ал ар бир мектепте математика жана информатика сабагында окулат.
Алгоритмдин негизги касиеттери
1. Дискреттүүлүк (жеке аракеттердин ырааттуулугу) - каалаган алгоритм жөнөкөй аракеттердин сериясы катары көрсөтүлүшү керек, алардын ар бири мурункусу аяктагандан кийин башталышы керек.
2. Аныктык - алгоритмдин ар бир аракети ушунчалык жөнөкөй жана түшүнүктүү болушу керек, ошондуктан аткаруучуда эч кандай суроолор жана иш-аракет эркиндиги болбойт.
3. Натыйжалуулук - алгоритмдин сүрөттөлүшү так жана толук болушу керек, ошондуктан бардык көрсөтмөлөр аткарылгандан кийин тапшырма логикалык аягына жетет.
4. Массалык белги - алгоритм маселелердин бүтүндөй классына тиешелүү болушу керек, аны алгоритмдеги сандарды өзгөртүү менен гана чечүүгө болот. Акыркы пункт алгоритмдерге эмес, жалпысынан бардык математикалык методдорго тиешелүү деген пикирлер бар.
Көп учурда мектептерде балдарга алгоритмдерди жакшыраак түшүнүү үчүн мугалимдер тамак китебинен тамак жасоону, рецепт боюнча дары жасоону же мастер-класстын негизинде самын жасоо процессин жасоону мисалга алышат. Бирок, алгоритмдин экинчи касиетин эске алуу менен, алгоритмдин ар бир пункту аны такыр каалаган адам жана ал тургай машина аткара ала тургандай ачык-айкын болушу керек деген тыянак чыгарууга болот. элестетүү, алгоритмдин аталышы мүмкүн эмес. Ал эми ашпозчулук жана саймачылык белгилүү бир көндүмдөрдү жана жакшы өнүккөн фантазияны талап кылат.
Алгоритмдердин ар кандай түрлөрү бар,бирок үч негизгиси бар.
Циклдик алгоритм
Бул типте кээ бир нерселер бир нече жолу кайталанат. Максатка жетүү үчүн кайталанышы керек болгон аракеттердин тизмеси алгоритмдин негизги бөлүгү деп аталат.
Циклдин итерациясы – циклдин негизги бөлүгүндөгү бардык пункттардын аткарылышы. Циклдин белгилүү бир санда тынымсыз аткарылуучу бөлүктөрү белгиленген сандагы цикл деп аталат. кайталоолордун саны.
Жыштыгы бир катар шарттарга көз каранды болгон циклдин бөлүктөрү аныкталбаган деп аталат.
Циклдин эң жөнөкөй түрү бекитилген.
Циклдик алгоритмдердин эки түрү бар:
- Алдын ала шарт менен цикл. Бул учурда циклдин корпусу аткарылганга чейин анын абалын текшерет.
- Постшарттары бар цикл. Постшарт менен циклде шарт цикл аяктагандан кийин текшерилет.
Алгоритмдердин сызыктуу түрлөрү
Мындай схемалардын нускамалары берилген тартипте бир жолу аткарылат. Мисалы, төшөк жасоо же тиш тазалоо процессин сызыктуу алгоритм деп кароого болот. Бул түргө математикалык мисалдар да кирет, мында кошуу жана кемитүү амалдары гана бар.
Тармактуу алгоритм
Буталдашуу түрүнүн бир нече варианттары бар, алардын бири шартка жараша колдонулат.
Мисалы. Суроо: "Жамгыр жаап жатабы?" Жооптун варианттары: "Ооба" же "Жок". Эгер"ооба" - кол чатырды ачыңыз, эгер "жок" болсо - кол чатырды баштыкка салыңыз.
Көмөкчү алгоритм
Көмөкчү алгоритмди башка алгоритмдерде анын атын гана көрсөтүү менен колдонсо болот.
Алгоритмдерде табылган терминдер
Шарт "эгер" жана "анда" деген сөздөрдүн ортосунда.
Мисалы: эгер сиз англисче билсеңиз, анда бирди басыңыз. Бул сүйлөмдө "сен англис тилин билесиң" деген сөз айкашынын бөлүгү шарт болот.
Дайындар – бул белгилүү бир семантикалык жүктү көтөргөн жана аны өткөрүп берүүгө жана бул алгоритм үчүн колдонууга боло тургандай берилген маалымат.
Алгоритмдик процесс - белгилүү бир маалыматтарды колдонуу менен алгоритм боюнча маселени чечүү.
Алгоритмдин түзүмү
Алгоритм башка түзүлүшкө ээ болушу мүмкүн. Түшүнүгү анын структурасына да көз каранды болгон алгоритмди сүрөттөө үчүн бир нече түрдүү ыкмаларды колдонсоңуз болот, мисалы: оозеки, графикалык, атайын иштелип чыккан алгоритмдик тилди колдонуу.
Кайсы ыкма колдонула тургандыгы бир нече факторлордон көз каранды: тапшырманын татаалдыгы, маселени чечүү процесси канчалык деталдуу болушу керек ж.б.
Алгоритмдин графикалык версиясы
Графикалык алгоритм - белгилүү бир геометриялык фигуралар боюнча белгилүү бир маселени чечүү үчүн аткарылышы керек болгон иш-аракеттердин декомпозициясын билдирген түшүнүк.
Графикалык диаграммалар туш келди көрсөтүлгөн эмес. Алар болушу үчүнкаалаган адамды түшүнүү үчүн көбүнчө блок-схемалар жана Насси-Шнайдерман структуралары колдонулат.
Ошондой эле блок-схемалар ГОСТ-19701-90 жана ГОСТ-19.003-80 боюнча түзүлөт. Алгоритмде колдонулган графикалык фигуралар төмөнкүлөргө бөлүнөт:
- Негизги. Негизги сүрөттөр көйгөйдү чечүүдө маалыматтарды иштетүү үчүн керектүү операцияларды көрсөтүү үчүн колдонулат.
- Көмөкчү. Көмөкчү сүрөттөр көйгөйдү чечүүнүн эң маанилүү элементтерин эмес, айрымдарын көрсөтүү үчүн керек.
Графикалык алгоритмде маалыматтарды көрсөтүү үчүн колдонулган геометриялык фигуралар блоктор деп аталат.
Бардык блоктор "жогортон ылдыйга" жана "солдон оңго" ырааттуулукта жүрөт - бул агымдын туура багыты. Туура ырааттуулук менен блокторду бири-бири менен байланыштырган сызыктар багытты көрсөтпөйт. Башка учурларда, сызыктардын багыты жебелер менен көрсөтүлөт.
Туура алгоритм схемасында логикалык операциялар жана абалды текшерүү үчүн жооптуу блоктордун бирден ашык чыгуусу жана блоктордун экиден аз чыгуусу болбошу керек.
Алгоритмди кантип туура куруу керек?
Алгоритмдин структурасы, жогоруда айтылгандай, ГОСТ боюнча түзүлүшү керек, антпесе ал башкаларга түшүнүктүү жана жеткиликтүү болбойт.
Жазуунун жалпы методологиясы төмөнкү нерселерди камтыйт:
Бул схема аркылуу кандай көйгөйдү чечсе болору айкын боло турган аталыш.
Ар бир алгоритмдин башталышы жана аягы так белгиленген болушу керек.
Алгоритмдербардык маалыматтар, киргизүү да, чыгаруу да так жана так сүрөттөлүшү керек.
Алгоритмди түзүүдө тандалган маалыматтар боюнча маселени чечүү үчүн зарыл болгон иш-аракеттерди жасоого мүмкүндүк берүүчү иш-аракеттерди белгилеш керек. Алгоритмдин болжолдуу көрүнүшү:
- Химиянын аталышы.
- Дайындар.
- Баштоо.
- Командалар.
- Аягы.
Схеманы туура куруу алгоритмдерди эсептөөнү бир топ жеңилдетет.
Алгоритмдеги ар кандай аракеттер үчүн жооптуу геометриялык фигуралар
Горизонталдык сүйрү - башталышы жана аягы (аяк белгиси).
Горизонталдык тик бурчтук - эсептөө же башка аракеттер (процесс белгиси).
Горизонталдык параллелограмм - киргизүү же чыгаруу (маалымат белгиси).
Горизонталдык ромб - абалды текшерүү (чечим белгиси).
Узартылган, горизонталдуу алты бурчтук - модификация (даярдык белгиси).
Алгоритмдин моделдери төмөндө көрсөтүлгөн.
Алгоритм куруунун формула-вербалдык версиясы.
Формула-вербалдык алгоритмдер ыктыярдуу түрдө, тапшырма тиешелүү болгон аймактын профессионалдык тилинде жазылат. Мындай жол менен аракеттердин сүрөттөлүшү сөздөр жана формулалар аркылуу ишке ашырылат.
Информатикадагы алгоритм түшүнүгү
Компьютер тармагында баары алгоритмдерге негизделген. Атайын код түрүндө киргизилген так көрсөтмөлөр болбосо, эч кандай техника иштебейт жепрограммасы. Информатика сабагында студенттер алгоритмдердин негизги түшүнүктөрүн берүүгө, аларды колдонууну жана аларды өз алдынча түзүүнү үйрөтүүгө аракет кылышат.
Информатикада алгоритмдерди түзүү жана колдонуу, мисалы, математикадагы маселени чечүү боюнча нускамаларды аткарууга караганда бир топ чыгармачылык процесс.
Программалоо тармагынан кабары жок адамдарга өз программаларын түзүүгө жардам берген атайын "Алгоритм" программасы да бар. Мындай ресурс информатикада алгачкы кадамдарды жасап жаткандар жана өз оюндарын же башка программаларды түзүүнү каалагандар үчүн алмаштырылгыс жардамчы боло алат.
Ал эми ар кандай программа алгоритм болуп саналат. Ал эми алгоритм анын маалыматтарын киргизүү менен аткарылышы керек болгон аракеттерди гана аткарса, анда программа даяр маалыматтарды алып жүрөт. Дагы бир айырмачылык программа патенттелген жана жеке менчик болушу мүмкүн, бирок алгоритм эмес. Алгоритм программага караганда кененирээк түшүнүк.
Тыянак
Бул макалада биз алгоритм түшүнүгүн жана анын түрлөрүн талдап көрдүк, графикалык схемаларды туура жазууну үйрөндүк.
