Ominaisuuksien algoritmi, mihin se on, osat, esimerkit

Eräs algoritmi Se on joukko ohjeita, jotka on suunniteltu suorittamaan tietty tehtävä. Eli se on systemaattinen menettely, joka äärellisessä määrässä vaiheita tuottaa vastauksen kysymykseen tai ongelman ratkaisuun. Algoritmiesimerkki on Google -hakukone, jossa lisäämällä sanaa, se antaa useita tuloksia verkkosivujen muodossa.

Se voi olla monimutkainen prosessi, kuten musiikkitiedoston toistaminen tai yksinkertainen toimenpide, kuten kahden numeron lisääminen. Tietokoneohjelmoinnissa algoritmit luodaan toimintoina. Nämä toiminnot ovat pieniä ohjelmia, joihin tärkeä ohjelma voi viitata.

Kuvien visualisointisovellus voi sisältää funktiokirjaston, jokainen käyttämällä tiettyä algoritmia edustamaan erilaisia ​​kuvatiedostomuotoja.

Kuvien muokkausohjelma voi sisältää algoritmeja, jotka on suunniteltu käsittelemään kuvia. Joitakin esimerkkejä ovat leikkaaminen, koko, terävyys, hämärtyminen, punaisten silmien vähentäminen ja värien parantaminen.

[TOC]

Algoritmin ominaisuudet

Selkeys ja tarkkuus

Algoritmin on oltava selkeä ja yksiselitteinen. Jokainen sen vaiheitta tai toimenpiteitä on määritettävä tarkasti, olla selvästi selkeä kaikilla näkökohdilla ja on yksiselitteisesti oltava yksi merkitys.

Hyvin määritellyt liput

Algoritmi on nolla tai enemmän merkintöjä, jotka on otettu tietyltä objektiryhmästä. Jos algoritmi osoittaa, että syöttötiedot on otettava, nämä syöttötiedot on määritettävä hyvin.

Hyvin määriteltyjä lähtöjä

Algoritmilla on aina yksi tai useampi uloskäynti, jolla on suhde sisäänkäynteihin. Algoritmin tulisi selvästi määritellä, mitkä lähtötiedot tapahtuvat, ja ne on myös määriteltävä hyvin.

Äärimmäisyys

Algoritmin on oltava rajallinen, ts. Sen on aina päätyttävä jossain vaiheessa äärellisen määrän vaiheen jälkeen, eikä sen jälkeen koukkua äärettömiin siteisiin tai vastaaviin asioihin.

Mahdollinen

Algoritmin on oltava taitava ja yksinkertainen, jotta se voidaan suorittaa ilman ongelmia käytettävissä olevien resurssien kanssa. Siksi sinun ei pitäisi sisältää tulevaa tekniikkaa.

Kielen riippumattomuus

Suunnitellut algoritmin on oltava riippumaton kielestä, ts. Se on muodostettava vain yksinkertaisilla ohjeilla, jotka voidaan toteuttaa millä tahansa ohjelmointikielellä, ja silti tulos on aina sama, kuten odotettiin odotettua.

Tehokkaat ohjelmat

Ohjelmassa on aina erilaisia ​​tapoja suorittaa tietty toimenpide. Siksi ohjelmoijat pyrkivät luomaan tehokkaimmat mahdolliset algoritmit.

Erittäin tehokkaiden algoritmien avulla voidaan taata, että ohjelmat suoritetaan suuremmalla nopeudella käyttämällä minimiä järjestelmäresursseja.

Algoritmit eivät kuitenkaan aina tuota ensimmäistä kertaa. Tästä syystä ohjelmoijat pyrkivät parantamaan niitä sisällyttämään ne tuleviin ohjelmistopäivityksiin.

Se voi palvella sinua: historian 30 tunnetuinta ja tärkeintä fyysikkoa

Siksi aina kun tiedät uuden version sovelluksesta, jolla on parempi suorituskyky, se tarkoittaa, että tämä versio sisältää tehokkaampia algoritmeja.

Mikä on algoritmi?

Algoritmi on erittäin hyödyllinen instrumentti, jota käytetään töiden suorittamiseen. Tietotekniikassa, kun valitset parhaan algoritmin, on taata, että tietokone tekee tehtävän parhaalla mahdollisella tavalla.

Siksi se palvelee tietokoneohjelman optimointia käytettävissä olevilla resursseilla. Toisin sanoen, kun ongelman päätetään ratkaista parhaat algoritmit, ohjelman paras nopeusyhdistelmä ja alhaisempi muistin kulutus toivotaan.

Erilaiset algoritmit, joita voidaan tutkia. On kuitenkin erittäin todennäköistä, että yrittäminen on samanlainen kuin toinen ongelma tietyillä näkökohdilla.

Ymmärtämällä laaja valikoima algoritmeja, voit valita parhaiten ongelman ja soveltaa sitä oikein.

Tiedoston pakkaus

Nämä algoritmit säädetään ja optimoidaan erityisesti tiedostotyyppeihin, joihin ne ohjataan. Esimerkiksi jokainen äänimuoto käyttää erilaista tapaa tietojen tallentamiseen. Äänikoodekin dekoodauksen jälkeen se tuottaa äänitiedoston, joka on samanlainen kuin alkuperäinen aaltomuoto.

Salattuja tietoja

Algoritmeja käytetään myös tietojen tai viestintäviivojen suojaamiseen. Sen sijaan, että tallennettaisiin pakattuja tietoja vähemmän levytilan käyttämiseksi, ne tallennetaan siten, että muut ohjelmat eivät voi havaita niitä.  Kun tiedot on salattu, tallennettu ei muistuta sitä, mikä se on.

Kuinka algoritmi toimii?

Saadaksesi tietokoneen tekemään jotain, sinun on kirjoitettava tietokoneohjelma. Tämän ohjelman kirjoittamiseksi sinun on kerrottava tietokoneelle askel askeleelta, mitä haluat tehdä.

Sitten tietokone suorittaa ohjelman suorittamalla jokaisen käskyn automaattisesti, lopputuloksen saavuttamiseksi. Kuten tietokoneelle tehdään, voit myös valita, miten se tulee algoritmin kautta, koska se on työn tekemiseen käytetty perustekniikka.

Esimerkkitapaus

Oletetaan, että sinulla on ystävä, joka saapuu lentokentälle ja täytyy mennä lentokentältä taloomme. Nämä ovat neljä erilaista algoritmia, jotka voitaisiin antaa tämän tilanteen ratkaisemiseksi:

Algoritmi soita minulle

- Kun kone saapuu, soita matkapuhelimelleni.

- Kerää kanssani matkatavaroiden toimitusalueen ulkopuolelle.

Taksialgoritmi

- Mennä taksipysäkille.

Voi palvella sinua: metodologinen kehys: Kuinka kirjoittaa, rakenne, esimerkkejä

- Mennä taksille.

- Anna kuljettajalle osoitteeni.

Lingoritmi

- Poistumalla lentokentältä, ota bussinumero 70.

- Saavuttuaan pääkadulla, ota bussi 14.

- Mene ulos Elmo -kadulla.

- Kävele kaksi korttelia pohjoiseen, talooni.

Algoritmi vuokraa ajoneuvon

- Ota kuljetuspalvelu paikkaan, jossa autot vuokraavat.

- Vuokrata ajoneuvo.

- Noudata GPS -ohjeita päästäksesi talooni.

Neljä algoritmia saavuttavat täsmälleen saman tavoitteen, mutta jokainen tekee sen eri tavalla. Jokaisella algoritmilla on myös erilainen kustannus- ja matka -aika. Siksi algoritmi valitaan olosuhteiden mukaan.

Algoritmin osat

Syöttötietojen hankkiminen

Algoritmilla on oltava tiettyjä resursseja lukujen lukemiseksi ulkoisesta lähteestä. Useimmat algoritmit vaativat joitain data -arvoja tietyn ongelman määrittelemiseksi. Esimerkiksi polynomin kertoimet.

Laskeminen

Algoritmilla on oltava tiettyjä resursseja voidakseen suorittaa aritmeettiset laskelmat, vertailut, loogiset olosuhteet jne.

Valinta

Algoritmilla on oltava tietyt keinot voidakseen valita kahden tai useamman mahdollisen toimintatavan välillä alkuperäisten tietojen perusteella, käyttäjämerkintöihin ja/tai laskettuihin tuloksiin.

Iteraatio

Algoritmilla on oltava tiettyjä keinoja voidakseen toistaa ohjeet joko kiinteällä määrällä kertoja tai kunnes jokin looginen tila täyttyy.

Tulokset tai lähtöraportti

Algoritmilla on oltava tietyt resurssit ilmoittamaan käyttäjälle lasketut tulokset tai voidakseen pyytää lisää käyttäjätietoja.

Algoritmien tyypit

Rekursiivinen algoritmi

Tämä algoritmi on erittäin mielenkiintoinen, koska sitä kutsutaan itsestään erilaisella arvona syöttöparametrina, jonka se saatiin ratkaisun jälkeen edellisen tuloparametrin jälkeen. Eli se kutsuu itseään toistuvasti, kunnes ongelma on ratkaistu.

Ongelmia, kuten Hanoi -torni tai kaavion syvä haku, voidaan helposti ratkaista tämän tyyppisillä algoritmeilla.

Algoritmi jakaa ja valloittaa

Näissä algoritmeissa se on jaettu kahteen osaan. Ensimmäisessä osassa kyseinen ongelma on jaettu pienempiin samantyyppisiin alakrobleihin. Samoin toisessa osassa heidän alikehitys ratkaistaan, yhdistämällä sitten molemmat osapuolet ongelman lopullisen ratkaisun tuottamiseksi.

Esimerkiksi näillä algoritmeilla voit suorittaa ordinaatioita yhdistelmä- ja nopean ordinaatioiden osalta.

Dynaaminen ohjelmointialgoritmi

Nämä algoritmit toimivat muistaa edellisen suorituksen tulokset ja käyttää niitä uusien tulosten löytämiseen. Toisin sanoen ne ratkaisevat monimutkaiset ongelmat jakamalla ne useisiin yksinkertaisiin alakerroksiin ja ratkaistaan ​​sitten jokainen niistä, sitten tallentamalla niitä myöhemmin käyttämään niitä myöhemmin.

Voi palvella sinua: kvantitatiivinen menetelmä

Bruttovoiman algoritmi

Tämä algoritmi etsii sokeasti kaikkia mahdollisia ratkaisuja löytääkseen yhden tai useamman ratkaisun, jotka voivat ratkaista toiminnon. Voit ajatella raa'asta voimasta ikään kuin kaikki mahdolliset numeroyhdistelmät käytettäisiin turvallisen avaamiseen.

Taaksepäin algoritmi

Tämä algoritmi ratkaisee ongelmat rekursiivisesti ja yrittää ratkaista ongelmanratkaisun jokaisen sen osan. Jos liuos epäonnistuu, se poistetaan ja menee takaisin etsimään toisen ratkaisun.

Toisin sanoen tämä algoritmi ratkaisee alakerroksen, mutta jos tämä ei ratkaise kokonaisongelmaa, se kumoaa viimeisen askeleen ja alkaa löytää ratkaisu ongelmaan.

Algoritmitesimerkit

Rekursiivinen algoritmi

Tämä pseudokoodi löytää ei -negatiivisen "N" -numeron tekijä, käyttämällä rekursiivista algoritmia:

Dynaaminen ohjelmointialgoritmi

Fibonacci -sekvenssi on hyvä esimerkki dynaamisesta ohjelmointialgoritmista. Se näkyy tässä pseudokoodissa:

- Kyllä (n = 0 tai n = 1), fibonacci (n) = 0

- Jos ei, fibonacci (n) = fibonacci (n-1) + fibonacci (n-2)

Taaksepäin algoritmi

8 kuningattaren shakkiongelma on hyvä esimerkki. Tämä ongelma osoittaa, että shakkilautalla on 8 kuningattarta ja se on asetettava siten, että yksikään kuningattarista ei pysty hyökkäämään muita järjestäytyneenä.

Eri esimerkkejä

- HIV -diagnoosialgoritmi.

HIV -diagnoosialgoritmi. Lähde: Immunopedia/CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)

- Internet -hakukoneet käyttävät patentoituja algoritmeja osoittaakseen heidän hakuindeksinsä merkityksellisimmät tulokset tiettyihin neuvotteluihin.

- Reseptit, kuten matemaattiset yhtälöt, ovat algoritmeja.

- Sähköposti tietää minne lähettää kiitos algoritmeille.

- Sosiaalisissa verkostoissa nähty sisältö tulee algoritmien kautta. Itse asiassa kaikki, mitä verkossa tehdään, on algoritmit tuote.

- Videopelit ovat algoritmisia kertomuksia.

- Älykkäät puhelinsovellukset ovat yksinkertaisesti algoritmeja.

- Useimmat rahoituskaupat tehdään algoritmien kautta.

- Joka kerta kun sarake on tilattu laskentataulukossa, algoritmit puuttuvat asiaan.

Viitteet

1. Lee Rainie (2017). Koodista riippuvainen: algoritmin ikäiset ja haittot. Pew -tutkimuskeskus. Otettu: Pewresarch.org.
2. Tekninen termi (2020). Algoritmi. Otettu: Techterms.com.
3. Britannica (2020). Algoritmi. Otettu: Britannica.com.
4. Educba (2020). Algoritmien tyypit. Otettu: EDUCBA.com.
5. Kuinka geek (2016). Mitkä ovat tietokonealgoritmit ja miten ne toimivat? Otettu: Howtogek.com.
6. Kuinka tavaraa toimii (2020). Mikä on tietokonealgoritmi? Otettu: tietokone.Howstuffwork.com.