عند دراسة علوم الكمبيوتر ، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لدراسة الخوارزميات وأنواعها. بدون معرفة المعلومات الأساسية عنهم ، لا يمكنك كتابة برنامج أو تحليل عمله. تبدأ دراسة الخوارزميات في مقرر علوم الكمبيوتر بالمدرسة. اليوم سننظر في مفهوم الخوارزمية ، خصائص الخوارزمية ، الأنواع.
مفهوم
الخوارزمية هي سلسلة معينة من الإجراءات التي تؤدي إلى تحقيق نتيجة معينة. عند تجميع الخوارزمية ، يتم وصف كل إجراء من عمل المؤدي بالتفصيل ، والذي سيقوده لاحقًا إلى حل المشكلة.
في كثير من الأحيان ، تُستخدم الخوارزميات في الرياضيات لحل مشاكل معينة. لذلك ، يعرف الكثير من الناس خوارزمية حل المعادلات التربيعية بالبحث عن المميز.
خصائص
قبل التفكير في أنواع الخوارزميات في علوم الكمبيوتر ، من الضروري معرفة خصائصها الأساسية.
من بين الخصائص الرئيسية للخوارزميات ، يجب إبراز ما يلي:
- الحتميه ايالسياقات. يكمن في حقيقة أن أي خوارزمية تتضمن الحصول على نتيجة معينة لأولية معينة.
- الإنتاجية. هذا يعني أنه في حالة وجود سلسلة من البيانات الأولية ، بعد تنفيذ سلسلة من الخطوات ، سيتم تحقيق نتيجة معينة متوقعة.
- شخصية جماعية. يمكن استخدام خوارزمية مكتوبة مرة واحدة لحل جميع المشاكل من نوع معين.
- السرية. إنه يعني أن أي خوارزمية يمكن تقسيمها إلى عدة مراحل ، لكل منها غرضه الخاص.
طرق الكتابة
بغض النظر عن أنواع خوارزميات علوم الكمبيوتر التي تفكر فيها ، هناك عدة طرق لكتابتها.
- لفظي.
- صيغية-لفظية.
- رسم.
- لغة الخوارزمية.
غالبًا ما يتم تصوير الخوارزمية في شكل مخطط كتلة ، باستخدام تعيينات خاصة مثبتة بواسطة GOSTs.
الأنواع الرئيسية
هناك ثلاثة مخططات رئيسية:
- الخوارزمية الخطية.
- خوارزمية المتفرعة أو المتفرعة.
- دوري.
بعد ذلك ، سننظر في أنواع الخوارزميات في علوم الكمبيوتر ، والأمثلة التي ستساعدك على فهم كيفية عملها بمزيد من التفصيل.
خطي
الأبسط في علوم الكمبيوتر هي الخوارزمية الخطية. يفترض سلسلة من الإجراءات. دعونا نعطي أبسط مثال لخوارزمية من هذا النوع. دعونا نسميها "مجموعة المدرسة".
1. نستيقظ عندما يرن جرس المنبه
2. غسل
3. تنظيف أسناننا بالفرشاة.
4.نحن نمارس التمارين
5. ارتداء الملابس.
6. الأكل.
7. البس الحذاء و اذهب للمدرسة
8. نهاية الخوارزمية.
خوارزمية المتفرعة
عند التفكير في أنواع الخوارزميات في علوم الكمبيوتر ، لا يسع المرء إلا أن يتذكر البنية المتفرعة. يفترض هذا النوع وجود شرط يتم بموجبه تنفيذ الإجراءات بترتيب واحد ، وفي حالة الفشل بترتيب آخر.
على سبيل المثال ، خذ الموقف التالي - أحد المشاة يعبر الطريق.
1. الاقتراب من اشارة المرور
2. ننظر إلى إشارة المرور
3. يجب أن يكون أخضر (هذا شرط)
4. إذا تم استيفاء الشرط ، فإننا نعبر الطريق.
4.1 إذا لم يكن كذلك ، انتظر حتى يضيء الضوء الأخضر.
4.2 عبور الطريق.
5. نهاية الخوارزمية.
خوارزمية دورية
دراسة أنواع الخوارزميات في علوم الكمبيوتر ، يجب أن نتعمق في الخوارزمية الدورية بالتفصيل. تفترض هذه الخوارزمية قسمًا من العمليات الحسابية أو الإجراءات التي يتم تنفيذها حتى يتم استيفاء شرط معين.
خذ مثالا بسيطا. إذا كانت سلسلة الأعداد من 1 إلى 100. فنحن بحاجة إلى إيجاد جميع الأعداد الأولية ، أي تلك التي تقبل القسمة على واحد وعلى نفسها. دعونا نطلق على الخوارزمية "الأعداد الأولية".
1. نأخذ الرقم 1.
2. تحقق مما إذا كان أقل من 100.
3. إذا كانت الإجابة بنعم ، تحقق مما إذا كان هذا الرقم أوليًا.
4. إذا تم استيفاء الشرط ، اكتبه.
5. نأخذ الرقم 2.
6. تحقق مما إذا كان أقل من 100.
7. تحقق مما إذا كان الأمر بسيطًا.
…. خذ الرقم 8.
تحقق مما إذا كان أقل من 100.
التحقق مما إذا كان الرقم أوليًا.
لا ، تخطيه.
خذ الرقم 9.
وهكذا ، كرر على جميع الأرقام حتى 100.
كما ترى ، الخطوات 1-4 ستتكرر عدة مرات
من بين الخوارزميات الدورية ، هناك خوارزميات بشرط مسبق ، عندما يتم التحقق من الحالة في بداية الدورة ، أو مع حالة لاحقة ، عندما يكون الفحص في نهاية الدورة.
خيارات أخرى
يمكن خلط الخوارزمية. لذلك ، يمكن أن تكون دورية ومتفرعة في نفس الوقت. في هذه الحالة ، يتم استخدام شروط مختلفة في أجزاء مختلفة من الخوارزمية. تستخدم مثل هذه الهياكل المعقدة عند كتابة البرامج والألعاب المعقدة.
تدوين في مخطط الكتلة
لقد نظرنا في أنواع الخوارزميات الموجودة في علوم الكمبيوتر. لكننا لم نتحدث عن الرموز التي تستخدم في التسجيل الجرافيكي.
- بداية ونهاية الخوارزمية مكتوبة في إطار بيضاوي.
- كل فريق ثابت في مستطيل
- الشرط مكتوب في معين.
- جميع أجزاء الخوارزمية متصلة باستخدام الأسهم.
الاستنتاجات
لقد درسنا موضوع "الخوارزميات ، أنواعها ، خصائص". تخصص علوم الكمبيوتر الكثير من الوقت لدراسة الخوارزميات. يتم استخدامها عند كتابة برامج مختلفة لحل المشكلات الرياضية ولإنشاء الألعاب وأنواع مختلفة من التطبيقات.
