Понятие алгоритма, его свойства

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Роль алгоритма в современных условиях 4
1.1. Понятие и сущность алгоритма 4
1.2. Свойства алгоритма 5
2. Способы записи алгоритма и алгоритмические конструкции 8
2.1. Основные способы записи алгоритма 8
2.2. Алгоритмические конструкции 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 19

1.1. Понятие и сущность алгоритма

Алгоритм – последовательность чётко определенных действий, выполнение которых ведёт к решению задачи. Алгоритм, записанный на языке машины, есть программа решения задачи.
Алгоритм – это совокупность действий, приводящих к достижению результата за конечное число шагов.
Вообще говоря, первое определение не передает полноты смысла понятия алгоритм. Используемое слово "последовательность" сужает данное понятие, т.к. действия не обязательно должны следовать друг за другом – они могут повторяться или содержать условие. Например:
Алгоритм – организованная последовательность действий.
Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение поставленной цели или решение поставленной задачи [9].
В математике существует ряд уточнений понятия алгоритма, каждое из которых в известной степени сужает это понятие, привлекая внимание к различным его сторонам.
...

1.2. Свойства алгоритма

На рисунке 1 представлены основные свойства алгоритма.

Рисунок 1 – Свойства алгоритмов
Исполнение алгоритма распадается на последовательность отдельных шагов. Выполнить каждый шаг предписывает команда. Таким образом, алгоритм представляет собой последовательность команд, определяющих действия исполнителя. Алгоритм имеет прерывистую (дискретную) структуру: только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей. Это свойство называется дискретностью.
В описании этого свойства использовано важное понятие – исполнитель алгоритма. Это субъект или автоматическое устройство, действующее под управлением алгоритма. Всякий алгоритм составляется для конкретного исполнителя с учетом его возможностей. Чтобы выполнить алгоритм в целом, исполнитель должен быть в состоянии выполнить каждую отдельную команду алгоритма.
...

2.1. Основные способы записи алгоритма

Существует несколько способов записи алгоритмов. Для человека основным является словесный способ. Но запись алгоритма на естественном языке весьма громоздка, не всегда однозначно понимается и не может быть формализована, т.е. не будет понятна компьютеру. Если же мы хотим использовать компьютер в качестве исполнителя, то алгоритм должен быть записан на понятном ему языке. В идеале это машинный язык, язык последовательностей двоичных сигналов (машинных кодов), которые несут информацию об исходных данных и командах, которые надо над ними выполнить. Однако это может быть и язык программирования высокого уровня, конструкции которого могут быть переведены в машинные коды по строгим формальным правилам. Такой перевод возможен, ибо для языка программирования высокого уровня характерны строгие правила записи, не допускающие неточности или двусмысленного толкования, а набор символов и слов, принятых в языке (алфавит) жестко ограничен.
...

2.2. Алгоритмические конструкции

Предписание исполнителю о совершении последовательности действий для решения поставленной задачи – алгоритм – представляет собой перечень команд, которые требуется выполнить в определенном порядке, чаще всего последовательно, друг за другом. Но такой последовательный (линейный) порядок выполнения действий недостаточен для решения большинства задач. Во многих случаях требуется многократно повторять некоторую группу действий (циклический процесс), причем количество повторений не всегда известно заранее. Не менее часто приходится делать выбор между несколькими способами действий, проверяя выполнение некоторого условия (ветвление, развилка).
Таким образом, для организации действий в алгоритмах применяются различные формы, называемые алгоритмическими конструкциями.
Выделяют три основные алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Понятие алгоритм – одно из основных понятий информатики. Это фундаментальное «первоначальное» понятие, которому нельзя дать строгого определения в терминах более простых понятий. Существуют описательные определения алгоритма, каждое из которых уточняет это понятие.
Какая бы технология решения задач на компьютере ни использовалась, необходимым этапом будет алгоритмизация: проверяется соответствие полученных результатов ожидаемому в рамках построенной информационной модели задачи, а также оценивается, насколько полученный результат соотносится с реальной практикой.
На этом этапе выявляется, насколько построенная информационная модель соответствует реальности. Дело в том, что чем больше свойств объектов и явлений признано существенными и учтено, тем в большей степени модель отражает действительность. Однако учет большого числа характеристик ведет к усложнению модели, затруднениям в математическом выражении связей между характеристиками.
...