Charakteristický algoritmus, pre čo je pre to, časti, príklady

A algoritmus Je to súbor pokynov navrhnutých na vykonávanie konkrétnej úlohy. To znamená, že je to systematický postup, že v konečnom počte krokov vytvára odpoveď na otázku alebo riešenie problému. Príkladom algoritmu je algoritmus vyhľadávacieho nástroja Google, v ktorom vložením slova poskytuje niekoľko výsledkov vo forme webových stránok.

Môže to byť zložitý proces, napríklad reprodukcia hudobného súboru alebo jednoduchá operácia, napríklad pridanie dvoch čísel. Pri počítačovom programovaní sa algoritmy vytvárajú ako funkcie. Tieto funkcie sú malé programy, na ktoré sa dá odkázať hlavný program.

Aplikácia na vizualizáciu obrázkov môže obsahovať knižnicu funkcií, z ktorých každá používa konkrétny algoritmus, ktorý predstavuje rôzne formáty obrázkových súborov.

Program na úpravu obrázkov môže obsahovať algoritmy určené na spracovanie údajov obrázkov. Niektoré príklady sú orezávanie, meniaca sa veľkosť, ostrosť, rozmazanie, redukcia červených očí a zlepšenie farby.

[TOC]

Charakteristiky algoritmu

Jasnosť a presnosť

Algoritmus musí byť jasný a jednoznačný. Každý z jeho krokov alebo akcií musí byť presne definovaný, musí byť jasne jasný vo všetkých aspektoch a musí mať jednoznačne jediný význam.

No -definované vstupenky

Algoritmus je nula alebo viac záznamov, prevzatých z konkrétnej sady objektov. Ak algoritmus naznačuje, že musia sa odobrať vstupné údaje, tieto vstupné údaje musia byť dobre definované.

Dobre definované výstupy

Algoritmus má vždy jeden alebo viac východov, ktoré majú vzťah k vchodom. Algoritmus by mal jasne definovať, ktoré výstupné informácie sa vyskytnú a musia byť tiež dobre definované.

Konečnosť

Algoritmus musí byť konečný, to znamená, že musí vždy skončiť v určitom okamihu, po konečnom počte krokov, a nie je závislý na nekonečných väzbách alebo podobných veciach.

Uskutočniteľný

Algoritmus musí byť kvalifikovaný a jednoduchý, aby sa dal vykonať bez problémov s dostupnými zdrojmi. Preto by ste nemali obsahovať žiadnu budúcu technológiu.

Nezávislosť jazyka

Navrhnutý algoritmus musí byť nezávislý od jazyka, to znamená, že musí byť vytvorený iba jednoduchými pokynmi, ktoré je možné implementovať v akomkoľvek programovacom jazyku, a napriek tomu je výsledok vždy rovnaký, ako sa očakávalo, ako sa očakávalo, ako sa očakávalo, ako sa očakávalo.

Efektívne programy

V rámci programu vždy existujú rôzne spôsoby, ako vykonať konkrétnu prevádzku. Preto sa programátori snažia vytvoriť najúčinnejšie možné algoritmy.

Pri použití veľmi efektívnych algoritmov je možné zaručiť, že programy sa vykonávajú vyššou rýchlosťou, pomocou minimum systémových zdrojov.

Algoritmy však nie vždy produkujú prvýkrát. Z tohto dôvodu sa programátori snažia vylepšiť ich tak, aby ich zahrnuli do budúcich aktualizácií softvéru.

Môže vám slúžiť: 30 najslávnejších a najdôležitejších fyzikov v histórii

Preto vždy, keď poznáte novú verziu aplikácie s lepším výkonom, znamená to, že táto verzia obsahuje efektívnejšie algoritmy.

Čo je algoritmus pre?

Algoritmus je mimoriadne užitočný nástroj, ktorý sa používa na vykonávanie úloh. V informatike, pri výbere najlepšieho algoritmu je zaručené, že počítač vykonáva úlohu daná najlepším možným spôsobom.

Preto slúži na optimalizáciu počítačového programu s dostupnými zdrojmi. To znamená, že keď sa problém rozhodne vyriešiť prostredníctvom najlepších algoritmov, je požadovaná najlepšia kombinácia rýchlosti a nižšia spotreba pamäte.

Rôzne algoritmy, ktoré sa dajú študovať. Je však veľmi pravdepodobné, že problém s pokusom je v niektorých aspektoch podobný inému problému.

Pochopením širokej škály algoritmov si môžete zvoliť najvhodnejší problém a správne ho aplikovať.

Kompresia súborov

Tieto algoritmy sú upravené a optimalizované špeciálne pre typy súborov, na ktoré sú nasmerované. Napríklad každý zvukový formát používa iný spôsob ukladania údajov. Po dekódovaní zvukovým kodekom vygeneruje zvukový súbor podobný pôvodnému tvaru vlny.

Data zašifrovaná

Algoritmy sa tiež používajú na ochranu údajov alebo komunikačných liniek. Namiesto ukladania komprimovaných údajov na využitie menšieho miesta na disku sú uložené tak, aby ich iné programy nemohli zistiť.  Keď sú údaje šifrované, to, čo sa ukladá.

Ako funguje algoritmus?

Ak chcete získať počítač, aby niečo urobil, musíte napísať počítačový program. Ak chcete napísať tento program, musíte povedať počítaču krok za krokom, čo chcete robiť.

Potom počítač vykonáva program a automaticky vykonáva každú inštrukciu, aby sa dosiahol konečný výsledok. Ako už bolo uvedené, čo robiť s počítačom, môžete si tiež vybrať, ako bude prostredníctvom algoritmu základnou technikou, ktorá sa používa na prácu.

Príklad

Povedzme, že máte priateľa, ktorý príde na letisko a musí ísť z letiska do nášho domu. Toto sú štyri rôzne algoritmy, ktoré by sa mohli dať na vyriešenie tejto situácie:

Algoritmus mi zavolaj

- Keď lietadlo príde, zavolajte môj mobilný telefón.

- Zhromaždite sa so mnou mimo oblasti dodávky batožiny.

Algoritmus taxíka

- Choďte na zastávku taxíka.

Môže vám slúžiť: Metodologický rámec: Ako ho napísať, štruktúra, príklady

- Choďte na taxík.

- Dajte vodičovi moju adresu.

Algoritmus autobusu

- Opustite letisko, zoberte autobus číslo 70.

- Po dosiahnutí hlavnej ulice vezmite autobus 14.

- Vydajte sa na ulicu Elmo Street.

- Prejdite dva bloky na sever, do môjho domu.

Algoritmus prenajíma si vozidlo

- Vezmite dopravnú službu na miesto, kde si prenajímajú autá.

- Prenajať si vozidlo.

- Postupujte podľa pokynov GPS, aby ste sa dostali do môjho domu.

Štyri algoritmy dosahujú presne rovnaký cieľ, ale každý z nich robí inak. Každý algoritmus má tiež iné náklady a čas cestovania. Preto je algoritmus vybraný podľa okolností.

Časti algoritmu

Získanie vstupných údajov

Algoritmus musí mať určité zdroje na čítanie hodnôt z externého zdroja. Väčšina algoritmov vyžaduje, aby niektoré hodnoty údajov definovali konkrétny problém. Napríklad koeficienty polynómu.

Kalkulácia

Algoritmus musí mať určité zdroje, aby bol schopný vykonať aritmetické výpočty, porovnania, skontrolovať logické podmienky atď.

Výber

Algoritmus musí mať určité prostriedky, aby si mohol vybrať medzi dvoma alebo viacerými možnými postupmi na základe počiatočných údajov, na používateľských položkách a/alebo vo vypočítaných výsledkoch.

Iterácia

Algoritmus musí mať určité prostriedky na to, aby mohol opakovať súbor pokynov, buď pevným počtom krát alebo kým nie je splnená určitá logická podmienka.

Výsledky alebo výstup

Algoritmus musí mať určité zdroje na informovanie používateľa o výsledkoch, ktoré boli vypočítané, alebo aby bolo možné požiadať o ďalšie údaje používateľa.

Typy algoritmov

Rekurzívny algoritmus

Tento algoritmus je veľmi zaujímavý, pretože sa nazýva sám s inou hodnotou ako vstupný parameter, ktorý získal po vyriešení predchádzajúceho vstupného parametra. To znamená, že sa opakovane nazýva, až kým sa problém nevyrieši.

Problémy, ako je Hanojova veža alebo hlboké vyhľadávanie grafu, sa dá ľahko vyriešiť pomocou tohto typu algoritmov.

Algoritmus rozdeľte a dobyť

V týchto algoritmoch je rozdelený na dve časti. V prvej časti je príslušný problém rozdelený na menšie čiastkové problémy toho istého typu. Podobne v druhej časti sú ich podproblém vyriešené a potom kombinujú obe strany, aby vytvorili konečné riešenie problému.

Napríklad s týmito algoritmami môžete vykonávať nariadenia pre kombináciu a rýchle nariadenia.

Algoritmus dynamického programovania

Tieto algoritmy si pamätajú na výsledky predchádzajúceho vykonávania a ich používajú na nájdenie nových výsledkov. To znamená, že riešia zložité problémy, ktoré ich rozdeľujú na viacero jednoduchých čiastkových problémov a potom vyriešia každú z nich a potom ich ukladajú, aby ich použili neskôr.

Môže vám slúžiť: kvantitatívna metóda

Algoritmus hrubej sily

Tento algoritmus slepo hľadá všetky možné riešenia na nájdenie jedného alebo viacerých riešení, ktoré dokážu vyriešiť funkciu. Môžete myslieť na hrubú silu, akoby sa všetky možné kombinácie čísel použili na otvorenie bezpečia.

Algoritmus

Tento algoritmus rieši problémy rekurzívne a snaží sa vyriešiť problém s riešením každej jeho časti. Ak riešenie zlyhá, je eliminované a vracia sa späť, aby našla ďalšie riešenie.

To znamená, že tento algoritmus rieši čiastkový problém, ale ak to nevyrieši celkový problém, zruší posledný krok a začne znova nájsť riešenie problému.

Príklady algoritmov

Rekurzívny algoritmus

Tento pseudokód nájde faktoriál negatívneho čísla „N“ pomocou rekurzívneho algoritmu:

Algoritmus dynamického programovania

Fibonacci Sekvencia je dobrým príkladom algoritmu dynamického programovania. Je to vidieť v tomto pseudokóde:

- Áno (n = 0 alebo n = 1), fibonacci (n) = 0

- Ak nie, fibonacci (n) = fibonacci (n-1) + fibonacci (n-2)

Algoritmus

Dobrým príkladom je šachový problém 8 kráľovien. Tento problém ustanovuje, že na šachovej doske je 8 kráľovien a musí byť umiestnený takým spôsobom, že žiadna z kráľovien nie je schopná zaútočiť na iného po organizácii.

Rôzne príklady

- Algoritmus diagnostiky HIV.

Algoritmus diagnostiky HIV. Zdroj: Immunopedia/CC By-S (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)

- Internetové vyhľadávacie nástroje používajú patentované algoritmy na zobrazenie najrelevantnejších výsledkov indexu hľadania pre konkrétne konzultácie.

- Recepty, rovnako ako matematické rovnice, sú algoritmy.

- E -mail vie, kam poslať vďaka algoritmom.

- Obsah videný v sociálnych sieťach prechádza algoritmami. V skutočnosti je všetko, čo sa robí na webe.

- Videohry sú algoritmické príbehy.

- Inteligentné telefónne aplikácie sú jednoducho algoritmy.

- Väčšina finančných transakcií sa uskutočňuje prostredníctvom algoritmov.

- Zakaždým, keď je stĺpec objednaný v tabuľke, algoritmy zasahujú.

Odkazy

1. Lee Rainie (2017). Závislá od kódu: klady a nevýhody veku algoritmu. Výskumné centrum Pew. Zobraté z: Pewresarch.orgán.
2. Tech termín (2020). Algoritmus. Zobraté z: Techterms.com.
3. Britannica (2020). Algoritmus. Zobraté z: Britannica.com.
4. Educba (2020). Typy algoritmov. Zobraté: Educba.com.
5. Ako geek (2016). Čo sú to počítačové algoritmy a ako fungujú? Prevzaté z: Howtogek.com.
6. Ako funguje veci (2020). Čo je to počítačový algoritmus? Prevzatý z: počítača.Howstuffwork.com.