Информатиканы оқу кезінде алгоритмдер мен олардың түрлерін оқуға көп көңіл бөлінеді. Олар туралы негізгі мәліметтерді білмейінше, бағдарлама жазуға немесе оның жұмысын талдауға болмайды. Алгоритмдерді оқу мектептегі информатика курсынан басталады. Бүгін біз алгоритм ұғымын, алгоритмнің қасиеттерін, түрлерін қарастырамыз.
Тұжырымдама
Алгоритм – белгілі бір нәтижеге жетуге әкелетін белгілі бір әрекеттер тізбегі. Алгоритмді құрастыру кезінде орындаушының әрбір әрекеті егжей-тегжейлі жазылады, бұл кейінірек оны мәселені шешуге әкеледі.
Математикада белгілі бір есептерді шешу үшін алгоритмдер жиі қолданылады. Сонымен, көптеген адамдар дискриминантты іздеу арқылы квадрат теңдеулерді шешу алгоритмін біледі.
Сипаттар
Информатикадағы алгоритм түрлерін қарастырмас бұрын олардың негізгі қасиеттерін білу қажет.
Алгоритмдердің негізгі қасиеттерінің ішінде мыналарды бөліп көрсету керек:
- Детерминизм, яғни.сенімділік. Бұл кез келген алгоритм берілген бастапқылар үшін белгілі бір нәтиже алуды көздейтіндігінде.
- Өнімділік. Бұл бастапқы деректер тізбегі болса, бірқатар қадамдарды орындағаннан кейін белгілі, күтілген нәтижеге қол жеткізілетінін білдіреді.
- Бұқаралық таңба. Берілген типтегі барлық есептерді шешу үшін бір рет жазылған алгоритмді пайдалануға болады.
- Дискреттілік. Бұл кез келген алгоритмді әрқайсысының өз мақсаты бар бірнеше кезеңге бөлуге болатынын білдіреді.
Жазу әдістері
Информатиканың қандай алгоритмдерін қарастырсаңыз да, оларды жазудың бірнеше жолы бар.
- Ауызша.
- Формулятивтік-вербалды.
- Графика.
- Алгоритм тілі.
Алгоритм көбінесе ГОСТ бекіткен арнайы белгілеулерді пайдалана отырып, блок-схема түрінде бейнеленген.
Негізгі түрлер
Үш негізгі схема бар:
- Сызықтық алгоритм.
- Тармақталу алгоритмі немесе тармақталу.
- Циклдік.
Одан кейін біз информатикадағы алгоритм түрлерін, олардың қалай жұмыс істейтінін толығырақ түсінуге көмектесетін мысалдарды қарастырамыз.
Сызықтық
Информатикадағы ең қарапайымы – сызықтық алгоритм. Ол әрекеттер тізбегін болжайды. Осындай алгоритмнің ең қарапайым мысалын келтірейік. Оны "Мектеп жинағы" деп атаймыз.
1. Дабыл соғылғанда тұрамыз.
2. Кір жуу.
3. Тістерді тазалау.
4. Біз жаттығулар жасаймыз.
5. Киіну.
6. Тамақтану.
7. Аяқ киімді киіп, мектепке барыңыз.
8. Алгоритмнің соңы.
Тармақталу алгоритмі
Информатикадағы алгоритм түрлерін қарастырғанда, тармақталу құрылымын еске түсірмеу мүмкін емес. Бұл түрі шарттың болуын болжайды, егер ол орындалса, әрекеттер бір ретпен, ал орындалмаған жағдайда басқа тәртіпте орындалады.
Мысалы, келесі жағдайды алайық - жолдан өтіп бара жатқан жаяу жүргінші.
1. Бағдаршамға жақындау.
2. Біз бағдаршамға қараймыз.
3. Ол жасыл болуы керек (бұл шарт).
4. Шарт орындалса, жолды кесіп өтеміз.
4.1 Олай болмаса, жасыл шам жанғанша күтіңіз.
4.2 Жолды кесіп өту.
5. Алгоритмнің соңы.
Циклдік алгоритм
Информатикадағы алгоритм түрлерін зерттей отырып, біз циклдік алгоритмге егжей-тегжейлі тоқталуымыз керек. Бұл алгоритм белгілі бір шарт орындалғанға дейін орындалатын есептеулер немесе әрекеттер бөлімін болжайды.
Қарапайым мысал келтіріңіз. Егер сандар қатары 1-ден 100-ге дейін болса. Біз барлық жай сандарды, яғни бір және өзіне бөлінетін сандарды табуымыз керек. Алгоритмді «Жай сандар» деп атаймыз.
1. Біз 1 санын аламыз.
2. Оның 100-ден аз екенін тексеріңіз.
3. Иә болса, бұл санның қарапайым екенін тексеріңіз.
4. Шарт орындалса, оны жазып алыңыз.
5. Біз 2 санын аламыз.
6. Оның 100-ден аз екенін тексеріңіз.
7. Қарапайым екенін тексеріңіз.
…. 8 санын алыңыз.
Оның 100-ден аз екенін тексеріңіз.
Санның жай екенін тексеру.
Жоқ, өткізіп жіберіңіз.
9 санын ал.
Осылайша, 100-ге дейінгі барлық сандарды қайталаңыз.
Көріп отырғаныңыздай, 1-4-қадамдар бірнеше рет қайталанады.
Циклдік алгоритмдердің ішінде шарт циклдің басында тексерілетін кезде, алғы шарты бар алгоритмдер немесе тексеру циклдің соңында болғанда кейінгі шарты бар алгоритмдер бар.
Басқа опциялар
Алгоритмді араластыруға болады. Сонымен, ол бір уақытта циклдік және тармақталған болуы мүмкін. Бұл жағдайда алгоритмнің әртүрлі сегменттерінде әртүрлі шарттар қолданылады. Мұндай күрделі құрылымдар күрделі бағдарламалар мен ойындарды жазу кезінде қолданылады.
Блок-схемадағы белгі
Информатикада алгоритмдердің қандай түрлері бар екенін қарастырдық. Бірақ біз олардың графикалық жазбасында қандай таңбалар қолданылатыны туралы айтқан жоқпыз.
- Алгоритмнің басы мен соңы сопақ жақтауда жазылған.
- Әр команда тіктөртбұрышқа бекітілген.
- Шарт ромбта жазылған.
- Алгоритмнің барлық бөліктері көрсеткілер арқылы қосылған.
Қорытынды
Біз «Алгоритмдер, түрлері, қасиеттері» тақырыбын қарастырдық. Информатика алгоритмдерді зерттеуге көп уақыт бөледі. Олар әртүрлі бағдарламаларды жазу кезінде математикалық есептерді шешу үшін де, ойындар мен әртүрлі қолданбаларды жасау үшін де қолданылады.
