Definicija, svojstva i vrste algoritama

U svetu informacionih tehnologija, koncept algoritma je centralan. Sam izraz je dolazio iz imena Al-Khorezmi, uzgredskog srednjevjekovnog matematičara, koji je u 9. stoljeću bio u stanju da jasno opiše pravila za obavljanje jednostavnih aritmetičkih operacija - odnosno, sastavio je prve algoritme.

Algoritam - Definicija

U savremenoj kompjuterskoj nauci i matematici ovaj pojam ima takve definicije:

- niz aktivnosti u kojima su pravila izvršenja strogo definisana;

- recept koji određuje redosled i sadržaj operacija, izvrsavajući koji izvorni podaci dođu do željenog rezultata;

- tačan opis bilo kojeg računskog procesa ili bilo kog drugog postupka;

- najkompletnije i preciznije uputstvo o redosledu završetka konačnog broja akcija koje su neophodne za povoljno rješavanje bilo kog zadatka sličnog tipa.

Algoritam može izvesti osoba ili automatski uređaj - takozvani formalni izvođač. Zadatak bilo kojeg izvođača je najtačnija implementacija postojećeg algoritma. Formalni izvođač nije obavezan da se srži u suštini procesa, često zato što nije u stanju da to razume. Kao primer formalne izvođača, možete dovesti mašinu za pranje veša koja će izvršiti određeni program pranja čak iu odsustvu praška za pranje ili veš u rezervoaru.

Izvođač algoritma može izvršavati komande samo sa strogo određene liste, koja je komandni sistem. Za svaki tim su navedeni uslovi primenljivosti i rezultati su opisani. Za svaki poziv tima, izvođač odgovara odgovarajućim elementarnim akcijama.

Univerzalni izvršilac algoritma u računarstvu je računar.

Algoritam i njegove osobine

1) Diskretnost (ili razdvajanje, diskontinuitet procesa) znači da algoritam predstavlja proces rešavanja problema u obliku sekvencijalnog izvršavanja prethodno definisanih jednostavnih koraka. Svaka naknadna akcija može se izvršiti tek nakon završetka prethodnog.

2) Sigurnost podrazumeva da sva pravila algoritma moraju biti jasna i nedvosmislena. Tada izvršenje algoritma stiče potreban mehanički karakter bez dodatnih uputstava ili informacija.

3) Efikasnost (ili konačnost) algoritma znači da mora dovesti do željenog rezultata za konkretan konačan broj koraka.

4) Masivnost je univerzalnost primene algoritma u grupi nekih sličnih zadataka, različitih samo u setu početnih podataka. Početni podaci mogu biti izabrani iz tzv. Domene primjenljivosti algoritma.

U zavisnosti od svrhe, početnih uslova, načina rješavanja problema, definicije akcija izvršitelja, moguće je dodijeliti sljedeće vrste algoritama :

1) Verovatno (ili stohastično) daje nekoliko načina za rešavanje problema, što dovodi do vjerovatnog postizanja rezultata.

2) heuristički tipovi algoritama znače da postizanje konačnog rezultata nakon izvršenja programa akcija nije jedinstveno određeno. Slično tome, ne postoji jasan red izvršavanja radova. Takvi algoritmi mogu uključiti, na primjer, propise i uputstva. U svom pisanju koriste se opšti metodi donošenja odluka i logičke procedure zasnovane na analogijama koje se pojavljuju u vezi sa prošlom iskustvom.

3) Linearni tipovi algoritama podrazumevaju konstrukciju skupa komandi ili instrukcija, izvedenih u strogoj sekvenci jedan za drugim.

4) Algoritmi razvoda sadrže najmanje jedno stanje, nakon čega računar može da pređe na jedan od nekoliko mogućih koraka.

5) Ciklični tipovi algoritama omogućavaju ponovljeno ponavljanje jedne akcije ili operacije na novim početnim podacima. Na primjer, ovi algoritmi uključuju većinu metoda za izračunavanje i pretraživanje opcija. Dakle, postoji takozvani programski ciklus - to jest serija, niz instrukcija (tela petlje), koji se izvršava više puta sve dok se ne postigne neki uslov.