Зі словом «алгоритм» стикалися багато. Адже з ним тісно пов'язане життя людей. Що це таке? Які бувають способи опису алгоритмів, види алгоритмів? Для чого вони потрібні? Дана стаття допоможе у всьому цьому розібратися і розкласти все по своїх місцях.

Алгоритм: поняття, види, способи опису

Сам термін позначає зрозумілу і точну послідовність простих кроків, які виконавець повинен пройти для того, щоб вирішити поставлену перед ним задачу. Саме слово «алгоритм» бере своє походження від імені відомого східного вченого-математика Аль-Хорезмі. Саме він сформулював правила, за якими виконуються арифметичні дії. На самому початку під цим поняттям розуміли лише правила, що відносяться до головних чотирьом арифметичним діям, вироблених над числами. А вже потім поняття стало використовуватися для позначення послідовності кроків, що приводять до розв'язання завдання. При обчислювальному процесі дані є тими об'єктами, до яких алгоритм застосовується. При вирішенні завдання обчислення вихідні дані перетворюються у результатні.


Процес розробки алгоритму є дуже творчим, незважаючи на свою простоту. Якщо скласти його може людина, здатна виконувати і техніка. Причому сьогодні це не тільки комп'ютер, але також і телефони, планшети, термінали і навіть пральні машинки з кавоварками. За запитами в Інтернеті можна знайти багато цінної інформації, але її ще потрібно збирати воєдино. Тому тут вказується все найнеобхідніше.

Які основні властивості має алгоритм?

1. Визначеність. Це властивість ще називають детермінованістю. Воно передбачає одержання результату обчислень, який є однозначним при завданні вихідних даних для обчислень. Ця властивість надає процесу виконання механічний характер. Не потрібні додаткові відомості та вказівки про завдання. Не повинно бути нічого довільного.


2. Масовість. Дане властивість передбачає те, що алгоритм повинен підходити для вирішення безлічі завдань однакового типу. Вихідна інформація при цьому може бути обрана з якоїсь області, званої областю застосування. 3. Результативність – властивість, що вказує на наявність вихідної інформації, для якої заданої послідовності дій процес повинен пройти кінцеве число кроків, а потім зупинитися, видаючи необхідний результат. 4. Дискретність – це коли обчислювальний процес розчленовується на етапи. І можливість їх виконання не викликає жодних сумнівів. Тут кожна наступна дія виконується тільки в тому випадку, якщо попереднє повністю закінчено.

Способи опису алгоритмів, зрозумілі всім

Алгоритми повинні бути формалізовані за певними правилами за допомогою конкретних засобів. Основні способи опису алгоритмів: за допомогою слів, формульно-словесний, алгоритмічний, графічний і програмний. Словесна форма – це запис на природному людському мовою. Вона отримала набагато менше поширення, оскільки є надто багатослівною. А ще в ній відсутня наочність. Опис словами не є строго формалізованих, а деякі приписи можна тлумачити неоднозначно.
Формульно-словесний форма трохи зручніше. Тут до слів додаються математичні формули, що може як допомогти, так і, навпаки, заплутати людину при читанні. Інші способи опису алгоритмів набагато зручніше.

Способи опису алгоритмів для комп'ютерників

Алгоритмічний спосіб запису заснований на псевдокоде. Це такий код, який схожий за своєю структурою на мову програмування, але команди вказані на природному мовою, а також присутні математичні вирази. Псевдокод – полуформализованний мову. Такий спосіб вже набагато зрозуміліше, особливо для програмістів. Способи опису алгоритмів, описані вище, були повністю формалізовані, після чого народилася програмна форма запису. Тут використовується один з безлічі мов програмування, на якому пишеться та сама послідовність кроків для виконання. Комп'ютер зчитує їх по черзі і виконує зазначені інструкції, що в підсумку приводить до кінцевого результату.

Найпопулярніший спосіб опису

Графічний спосіб опису алгоритмів отримав найбільшу популярність із-за своєї наочності. Його ще називають блок-схемним способом. Що таке блок-схема? Це таке графічне зображення схеми алгоритму. Кожен крок процесу обробки даних зображується у вигляді геометричної фігури, званої блоком. Кожен блок має свою конфігурацію, яка залежить від типу виконуваної операції. Найменування та список символів, розміри і форми, а також відображаються функції визначені стандартами. Якщо взяти всі основні способи опису алгоритмів, є найбільш наочним.

Процеси обчислення

Способи опису алгоритмів за допомогою блок-схем передбачають три основні різновиди процесів обчислення: лінійний, розгалужений та циклічний. Лінійний – це такий процес, коли кожен етап розв'язання задачі виконується за порядком слідування. Розгалужений – це процес обчислення, в якому в залежності від первинної чи проміжної інформації, а також від результатів перевірки логічних умов залежить вибір напрямку руху.
Циклічний алгоритм містить один або більше одного циклу, тобто ділянка обчислень, який повторюється безліч разів. Цикли можуть бути з наперед визначеною кількістю повторень і з невизначеним. В залежності від дотримання будь-яких умов визначається і кількість повторень. Причому умова може перевірятися в самому початку циклу або в його кінці. Способи опису алгоритмів ясні, але є ще і правила, які до них пред'являються.

Правила при створенні алгоритмів

Перше: при розробці алгоритму потрібно задати багато об'єктів для роботи. Формалізоване представлення таких об'єктів – це і є дані. Алгоритм починає працювати з набором даних, які називаються вхідними, перетворюючи їх у результат – вихідні дані. При цьому можуть використовуватися будь-які способи опису алгоритмів. Властивості алгоритмів повинні бути дотримані. Друге правило: для того щоб алгоритм міг працювати, йому необхідна пам'ять. В ній розміщені вхідні дані, проміжні і вихідні. Пам'ять сама по собі дискретна, тобто складається з окремих розділів – клітинок. Та комірка, яка має ім'я, називається змінною. Третє правило – це дискретність. Весь алгоритм повинен бути побудований з окремих операцій, кількість яких обов'язково має бути кінцевим. Потрібно зазначити, що існує таке поняття, як допоміжний алгоритм, який розроблений заздалегідь, а потім застосовується при алгоритмізації іншого завдання. Його також можна назвати допоміжної процедурою. Алгоритм, поняття, властивості, способи опису – без усього цього в сфері інформатики нікуди. Це база, на якій тримається вся комп'ютерна наука.