Види алгоритмів в інформатиці: приклади

При вивченні інформатики чимало уваги приділяється вивченню алгоритмів та їх видами. Не знаючи основних відомостей про них, не можна написати програму або проаналізувати її роботу. Вивчення алгоритмів починається ще в шкільному курсі інформатики. Сьогодні ми розглянемо поняття алгоритму, властивості алгоритму, види.

Поняття

Алгоритм – це певна послідовність дій, яка призводить до досягнення того чи іншого результату. Складаючи алгоритм, детально прописують кожна дія виконавця, яке в подальшому призведе його до виконання поставленої задачі.


Досить часто алгоритми використовують в математиці для вирішення тих чи інших завдань. Так, багатьом відомий алгоритм розв'язання квадратних рівнянь з пошуком дискримінанта.

Властивості

Перш ніж розглядати види алгоритмів в інформатиці, необхідно з'ясувати їх основні властивості. Серед основних властивостей алгоритмів необхідно виділити наступні:

Детермінованість, тобто визначеність. Полягає в тому, що будь-який алгоритм передбачає отримання певного результату при заданих вихідних.

Результативність. Означає, що при наявності ряду вихідних даних після виконання ряду кроків буде досягнутий певний, очікуваний результат.

Масовість. Написаний один раз алгоритм може використовуватися для вирішення всіх завдань заданого типу.

Дискретність. Вона передбачає, що будь-який алгоритм можна розбити на кілька етапів, кожен з яких має своє призначення.

Способи запису

Незалежно від того, які види алгоритмів в інформатиці ви розглядаєте, існує кілька способів їх запису.

Словесний.

Формульно-словесний.

Графічний.

Мова алгоритму.

Найбільш часто зображують алгоритм у вигляді блок-схеми, використовуючи спеціальні позначення, зафіксовані ГОСТами.

Основні види

Виділяють три основні схеми:

Лінійний алгоритм.

Розгалужений алгоритм, або розгалужене.

Циклічний.

Далі ми розглянемо види алгоритмів в інформатиці, приклади, які допоможуть більш детально зрозуміти, як вони працюють.

Лінійний

Найбільш простим в інформатиці вважається лінійний алгоритм. Він передбачає послідовність виконання дій. Наведемо найпростіший приклад алгоритму такого виду. Назвемо його «Збір в школу». 1. Встаємо, коли дзвенить будильник. 2. Вмиваємося. 3. Чистимо зуби. 4. Робимо зарядку. 5. Одягаємося. 6. Їмо. 7. Взуватися і йдемо в школу. 8. Кінець алгоритму.

Розгалужений алгоритм

Розглядаючи види алгоритмів в інформатиці, не можна не згадати про розгалуженої структури. Даний вид припускає наявність умови, при якому у випадку його виконання дії виконуються в одному порядку, а в разі невиконання – в іншому. Наприклад, візьмемо таку ситуацію – перехід дороги пішоходом. 1. Підходимо до світлофора. 2. Дивимося на сигнал світлофора. 3. Він повинен бути зеленим (це умова). 4. Якщо умова виконується, переходимо дорогу. 4.1 Якщо немає – чекаємо, поки загориться зелене. 4.2 Переходимо дорогу. 5. Кінець алгоритму.

Циклічний алгоритм

Вивчаючи види алгоритмів в інформатиці, детально слід зупинитися на циклічному алгоритмі. Даний алгоритм передбачає ділянку обчислень або дій, що виконується до виконання певної умови.
Візьмемо простий приклад. Якщо ряд чисел від 1 до 100. Нам необхідно знайти всі прості числа, тобто ті, які діляться на одиницю і себе. Назвемо алгоритм «Прості числа». 1. Беремо число 1. 2. Перевіряємо, менше воно 100. 3. Якщо так, перевіряємо просте це число. 4. Якщо умова виконується, записуємо його. 5. Беремо число 2. 6. Перевіряємо, менше воно 100. 7. Перевіряємо, чи просте воно. Беремо число 8. Перевіряємо, менше воно 100. Перевіряємо, просте число. Ні, пропускаємо його. Беремо число 9. Таким чином перебираємо всі числа до 100. Як бачите, кроки 1 – 4 будуть повторюватися деяке число раз. Серед циклічних виділяють алгоритми з передумовою, коли умова перевіряється до початку циклу, або з постумовою, коли йде перевірка в кінці циклу.

Інші варіанти

Алгоритм може бути і змішаним. Так, він може бути циклічним і розгалуженим одночасно. При цьому використовуються різні умови на різних відрізках алгоритму. Такі складні структури приеняются при написанні складних програм і ігор.

Позначення в блок-схемі

Ми з вами розглянули, які види алгоритмів є в інформатиці. Але ми не розповіли про те, які позначення використовуються при їх графічної записи.

Початок і кінець алгоритму записуються в овальній рамці.

Кожна команда фіксується в прямокутнику.

Умова прописується в ромбі.

Всі частини алгоритму з'єднуються за допомогою стрілок.

Висновки

Ми з вами розглянули тему "Алгоритми, види, властивості". Інформатика приділяє чимало часу вивченню алгоритмів. Їх використовують при написанні різних програм як для рішення математичних задач, так і для створення ігор і різного роду додатків.