Понятие алгоритма.

Что такое алгоритм? Если посмотреть вокруг, то практически все происходящие процессы выполняются по своему алгоритму. Строительство домов, приготовление блюда, работа банкомата и многие другие процессы имеют свой алгоритм.

Алгоритм - последовательность понятных инструкций, приводящих в получению результата за конечное количество шагов.

Сам по себе алгоритм не имеет ценности, если он не будет выполнятся. Для выполнения алгоритма нужен исполнитель.

Исполнитель алгоритма - объект или субъект, для которого написан алгоритм.

Для различных систем используется различный набор команд. Так, например, для естественного языка - это последовательность слов, для музыки - последовательность нот и музыкальных знаков. Такие наборы команд составляют систему команд исполнителя и используются для записи алгоритмов.

Система команд исполнителя – совокупность команд, которые может выполнить исполнитель.

Формальные и неформальные исполнители

Каждый исполнитель может обладать следующими характеристиками:

Набор решаемых задач. Каждый исполнитель решает определенный круг задач.

Среда исполнителя. Окружение, при котором исполнитель выполняет команды.

Система команд исполнителя (СКИ) - набор команд, которые может выполнить исполнитель.

Система отказов исполнителя. Если команда не может быть выполнена в определенной ситуации, то должно выводится сообщение, например, "Не могу выполнить".

Режимы работы исполнителя. Либо выполнение каждой команды исполнителя, либо выполнение сразу целой программы. 

Представление алгоритма

Алгоритмы можно представить следующими способами:

Словесный способ представления алгоритма позволяет написать последовательность инструкций с помощью естественного языка.

Например, алгоритм выключения компьютера можно записать в следующем виде:

1. Закройте все приложения.
2. Нажмите кнопку Пуск или нажмите комбинацию клавиш Alt+F4
3. Выберите Выключение - Завершение работы

Словесный алгоритм вы разрабатываете, когда составляете пошаговую инструкцию как выполнить определенное действие.

Графический способ представления алгоритма позволяет построить пошаговую последовательность инструкций из графических блоков. Каждый блок имеет своё назначение.

Например, алгоритм открытия двери будет записан в следующем виде:

При графическом представлении алгоритма стрелки указывают какая следующая инструкция должна выполниться.

Алгоритмический способ представления (псевдокод) позволяет написать алгоритм с помощью неформально языка. Каждый шаг алгоритма записывается в отдельной строке последовательно.

Например, алгоритм вычисления площади квадрата может быть записан в следующем виде:

нач

ввод Длина стороны квадрата a

S = 4a

вывод Площадь квадрата S

кон

Программный способ представления позволяет написать алгоритм с помощью команд, соответствующих правилам записи определенного языка программирования.

Например, алгоритм вычисления площади квадрата на языке Python будет записан в следующем виде:

print("Введите длину стороны квадрата")

а = int(input())

S = 4 * a

print("Площадь квадрата =", S)

Свойства алгоритма

Дискретность. Алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательность простых шагов;

Определенность. Свойство алгоритма, которое показывает, что любое действие в алгоритме строго определено и понимается недвусмысленно;

Понятность. Алгоритм должен включать только команды, которые может выполнить исполнитель;

Конечность. Алгоритм должен быть выполнен за конечное количество шагов;

Массовость/Универсальность. Алгоритм должен решать целый набор однотипных задач;

Результативность. Алгоритм должен приводить к получению результата.