Prácticamente todo en nuestro mundo está sujeto a algunas leyes y reglas. La ciencia moderna no se detiene, gracias a la cual la humanidad conoce muchas fórmulas y algoritmos, después de los cuales puede calcular y recrear muchas acciones y estructuras creadas por la naturaleza, y dar vida a las ideas inventadas por el hombre.
En este artículo analizaremos los conceptos básicos del algoritmo.
La historia de la aparición de los algoritmos
Algoritmo - un concepto que apareció en el siglo XII. La palabra "algoritmo" en sí proviene de la interpretación latina del nombre del famoso matemático del Medio Oriente Muhammad al-Khwarizmi, quien escribió el libro "Sobre el conteo indio". Este libro describe cómo escribir correctamente números naturales usando números arábigos y describe el algoritmo de acciones con una columna sobre dichos números.
En el siglo XII, se tradujo al latín el libro "Sobre la cuenta india" y luego apareció esta definición.
Interacción del algoritmo con el hombre y la máquina
CreaciónEl algoritmo requiere un enfoque creativo, por lo que solo un ser vivo puede crear una nueva lista de acciones secuenciales. Pero para la ejecución de las instrucciones existentes, no es necesario tener una fantasía, incluso la tecnología sin alma puede manejar esto.
Un excelente ejemplo de seguir exactamente una instrucción dada es un horno de microondas vacío que continúa funcionando a pesar de la ausencia de alimentos en su interior.
Un sujeto u objeto que no necesita comprender la esencia del algoritmo se denomina ejecutor formal. Una persona también puede convertirse en un albacea formal, pero en el caso de que una u otra acción no sea rentable, un albacea pensante puede hacer todo a su manera. Por lo tanto, los principales ejecutantes son las computadoras, los hornos de microondas, los teléfonos y otros equipos. El concepto de algoritmo en informática es de suma importancia. Cada algoritmo se compila con la expectativa de un sujeto específico, teniendo en cuenta las acciones permitidas. Aquellos objetos a los que el sujeto puede aplicar instrucciones constituyen el entorno del ejecutor.
Prácticamente todo en nuestro mundo está sujeto a algunas leyes y reglas. La ciencia moderna no se detiene, gracias a la cual la humanidad conoce muchas fórmulas y algoritmos, según los cuales puede calcular y recrear muchas acciones y creaciones de la naturaleza y dar vida a las ideas inventadas por el hombre. En este artículo analizaremos los conceptos básicos del algoritmo.
¿Qué es un algoritmo?
La mayoría de las actividades que realizamos durante nuestra vida requieren el cumplimiento de una serie de reglas. De cuánto una persona tiene una idea correcta de elloqué, cómo y en qué secuencia debe hacer, depende de la calidad y el resultado de las tareas que se le asignan. Desde pequeños, los padres han estado tratando de desarrollar en su hijo un algoritmo para las principales acciones, por ejemplo: despertarse, hacer la cama, lavarse y cepillarse los dientes, hacer ejercicios, desayunar, etc., la lista que hace una persona toda su vida en la mañana también puede considerarse una especie de algoritmo.
Un algoritmo es un concepto que se refiere a un conjunto de instrucciones que una persona debe seguir para resolver un determinado problema.
En general, el algoritmo tiene muchas definiciones, varios científicos lo caracterizan de manera diferente.
Si el algoritmo utilizado por una persona todos los días es diferente para todos, y puede cambiar según la edad y las situaciones en las que se encuentra el ejecutante, entonces el conjunto de acciones que deben realizarse para resolver un problema matemático o usar la tecnología es la misma para todos y siempre sigue siendo la misma.
Hay un concepto diferente de un algoritmo, los tipos de algoritmos también difieren, por ejemplo, para una persona que persigue un objetivo y para la tecnología.
En nuestra era de tecnología de la información, las personas siguen diariamente un conjunto de instrucciones creadas antes que ellos por otras personas, porque la tecnología requiere la ejecución precisa de una serie de acciones cuando se usa. Por lo tanto, la tarea principal de los maestros en las escuelas es enseñar a los niños cómo usar algoritmos, comprender y cambiar rápidamente las reglas existentes de acuerdo con la situación actual. La estructura del algoritmo es una de esasconceptos, que se estudia en la lección de matemáticas e informática en cada escuela.
Propiedades básicas del algoritmo
1. Discreción (secuencia de acciones individuales): cualquier algoritmo debe representarse como una serie de acciones simples, cada una de las cuales debe comenzar después de la finalización de la anterior.
2. Certeza: cada acción del algoritmo debe ser tan simple y clara que el ejecutante no tenga preguntas y no tenga libertad de acción.
3. Eficiencia: la descripción del algoritmo debe ser clara y completa, de modo que después de la ejecución de todas las instrucciones, la tarea llegue a su fin lógico.
4. Carácter masivo: el algoritmo debe ser aplicable a toda una clase de problemas, que solo se pueden resolver cambiando los números en el algoritmo. Aunque existe la opinión de que el último punto no se aplica a los algoritmos, sino a todos los métodos matemáticos en general.
A menudo, en las escuelas, para que los niños comprendan mejor los algoritmos, los maestros usan el ejemplo de cocinar de un libro de cocina, hacer un medicamento con una receta o hacer un proceso de fabricación de jabón basado en una clase magistral. Sin embargo, teniendo en cuenta la segunda propiedad del algoritmo, que dice que cada elemento del algoritmo debe ser tan claro que pueda ser realizado absolutamente por cualquier persona e incluso por una máquina, podemos concluir que cualquier proceso que requiera al menos algún tipo de de la imaginación, el algoritmo no puede ser nombrado. Y la cocina y la costura requieren ciertas habilidades y una imaginación bien desarrollada.
Hay diferentes tipos de algoritmos,pero hay tres principales.
Algoritmo cíclico
En este tipo, algunos elementos se repiten varias veces. La lista de acciones que deben repetirse para lograr el objetivo se llama el cuerpo del algoritmo.
La iteración de un bucle es la ejecución de todos los elementos incluidos en el cuerpo del bucle. Las partes del bucle que se ejecutan constantemente un cierto número de veces se denominan bucle con un número fijo de iteraciones.
Aquellas partes del ciclo, cuya frecuencia depende de una serie de condiciones, se denominan indeterminadas.
El tipo de ciclo más simple es fijo.
Hay dos tipos de algoritmos cíclicos:
- Bucle con condición previa. En este caso, el cuerpo del bucle comprueba su estado antes de ejecutarlo.
- Un bucle con una condición posterior. En un ciclo con una postcondición, la condición se verifica después del final del ciclo.
Tipos lineales de algoritmos
Las instrucciones de dichos circuitos se ejecutan una vez en el orden en que se presentan. Por ejemplo, el proceso de hacer una cama o cepillarse los dientes puede considerarse un algoritmo lineal. Este tipo también incluye ejemplos matemáticos, donde solo hay operaciones de suma y resta.
Algoritmo de ramificación
Hay varias opciones en un tipo de bifurcación, cuál se aplicará depende de la condición.
Ejemplo. Pregunta: "¿Está lloviendo?" Opciones de respuesta: "Sí" o "No". si un"sí" - abre el paraguas, si "no" - pon el paraguas en la bolsa.
Algoritmo auxiliar
El algoritmo auxiliar se puede usar en otros algoritmos especificando solo su nombre.
Términos encontrados en algoritmos
La condición está entre las palabras "si" y "entonces".
Por ejemplo: si sabe inglés, presione uno. En esta oración, la parte de la frase "usted sabe inglés" será la condición.
Los datos son información que lleva una cierta carga semántica y se presenta de tal manera que puede ser transmitida y utilizada para este algoritmo.
Proceso algorítmico: resolver un problema de acuerdo con un algoritmo usando ciertos datos.
Estructura del algoritmo
El algoritmo puede tener una estructura diferente. Para describir un algoritmo, cuyo concepto también depende de su estructura, puede usar varias formas diferentes, por ejemplo: verbal, gráfica, usando un lenguaje algorítmico especialmente desarrollado.
El método que se utilizará depende de varios factores: la complejidad de la tarea, qué tan detallado debe ser el proceso de resolución del problema, etc.
Versión gráfica del algoritmo
Algoritmo gráfico - un concepto que implica la descomposición de las acciones que deben realizarse para resolver un problema específico, de acuerdo con ciertas formas geométricas.
Los diagramas gráficos no se muestran aleatoriamente. Para que puedanpara entender a cualquier persona, los diagramas de flujo y los structograms de Nassi-Schneiderman son los más utilizados.
Además, los diagramas de bloques se dibujan de acuerdo con GOST-19701-90 y GOST-19.003-80. Las figuras gráficas utilizadas en el algoritmo se dividen en:
- Básico. Las imágenes principales se utilizan para indicar las operaciones necesarias para procesar datos al resolver un problema.
- Auxiliar. Se necesitan imágenes auxiliares para indicar elementos individuales, no los más importantes, para resolver el problema.
En un algoritmo gráfico, las formas geométricas utilizadas para representar datos se denominan bloques.
Todos los bloques van en secuencia "de arriba a abajo" y "de izquierda a derecha": esta es la dirección de flujo correcta. Con la secuencia correcta, las líneas que conectan los bloques entre sí no muestran la dirección. En otros casos, la dirección de las líneas se indica mediante flechas.
Un esquema de algoritmo correcto no debe tener más de una salida de los bloques de procesamiento y menos de dos salidas de los bloques responsables de las operaciones lógicas y la verificación de condiciones.
¿Cómo construir un algoritmo correctamente?
La estructura del algoritmo, como se mencionó anteriormente, debe construirse de acuerdo con GOST; de lo contrario, no será comprensible ni accesible para otros.
La metodología general de registro incluye los siguientes elementos:
El nombre por el cual quedará claro qué problema se puede resolver usando este esquema.
Cada algoritmo debe tener un comienzo y un final claramente marcados.
Algoritmostodos los datos, tanto de entrada como de salida, deben describirse clara y claramente.
Al compilar un algoritmo, se deben tener en cuenta las acciones que permitirán realizar las acciones necesarias para resolver el problema sobre los datos seleccionados. Vista aproximada del algoritmo:
- Nombre Chema.
- Datos.
- Inicio.
- Equipos.
- Fin.
La construcción adecuada del circuito facilitará enormemente el cálculo de los algoritmos.
Formas geométricas responsables de diferentes acciones en el algoritmo
Óvalo horizontal: principio y fin (signo de fin).
Rángulo horizontal: cálculo u otras acciones (signo de proceso).
Paralelogramo horizontal - entrada o salida (signo de datos).
Rombo horizontal - verificación de condición (signo de decisión).
Hexágono horizontal alargado - modificación (signo de preparación).
Los modelos de algoritmos se muestran a continuación.
Versión fórmula-verbal de la construcción del algoritmo.
Los algoritmos de fórmula verbal se escriben de forma arbitraria, en el lenguaje profesional del área a la que pertenece la tarea. La descripción de las acciones de esta manera se lleva a cabo utilizando palabras y fórmulas.
El concepto de algoritmo en informática
En el campo de la informática, todo se basa en algoritmos. Sin instrucciones claras ingresadas en forma de un código especial, ninguna técnica funcionará oprograma. En las lecciones de informática, los estudiantes intentan dar los conceptos básicos de los algoritmos, enseñarles cómo usarlos y crearlos por su cuenta.
Crear y utilizar algoritmos en informática es un proceso más creativo que, por ejemplo, seguir instrucciones para resolver un problema de matemáticas.
También hay un programa especial "Algoritmo" que ayuda a las personas ignorantes en el campo de la programación a crear sus propios programas. Tal recurso puede convertirse en un asistente indispensable para aquellos que están dando sus primeros pasos en informática y quieren crear sus propios juegos o cualquier otro programa.
Por otro lado, cualquier programa es un algoritmo. Pero si el algoritmo lleva solo las acciones que deben realizarse al insertar sus datos, entonces el programa ya lleva los datos terminados. Otra diferencia es que el programa puede ser patentado y propiedad privada, pero el algoritmo no. Un algoritmo es un concepto más amplio que un programa.
Conclusión
En este artículo, analizamos el concepto de un algoritmo y sus tipos, aprendimos a escribir esquemas gráficos correctamente.
