Лекция: Алгоритм и алгоритмический процесс

Алгоритмы и программы

Алгоритм и алгоритмический процесс

Название «алгоритм» произошло от имени среднеазиатского математика Мухаммеда ибн Муса ал-Хорезми (Alhorithmi). В своей книге «Об индийском счете» он описал правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и правила действий над ними «столбиком».

Алгоpитм – это понятное и точное пpедписание возможному исполнителю совеpшить определенную последовательность действий для получения решения задачи за конечное число шагов.

В повседневной жизни каждый человек выполняет различные инструкции и указания, придерживается определенных правил. Любые инструкции и правила представляют собой последовательность действий, которые необходимо выполнить в определенном порядке. Примеры алгоритмов: инструкция по использованию телефона-автомата, сборке мебели, кулинарный рецепт, правила выполнения арифметических операций «столбиком», решения квадратных уравнений, правила построения геометрических фигур с помощью циркуля и линейки, правила решения других математических задач, компьютерная программа и т.п.

6.1.1. Основные свойства алгоритмов:

1. Дискpетность — алгоpитм должен пpедставлять пpоцесс pешения задачи как последовательное выполнение пpостых шагов.

2. Понятность для исполнителя — исполнитель алгоритма должен понимать, как его выполнять.

3. Опpеделенность — каждое пpавило алгоpитма должно быть однозначным и четким, именно поэтому выполнение алгоpитма носит механический хаpактеp.

4. Результативность состоит в том, что за конечное число шагов алгоpитм должен обеспечить pешение задачи, или завершиться с выдачей сообщения о невозможности решения.

5. Массовость означает, что алгоpитм pешения задачи pазpабатывается в общем виде и может быть пpименен для некотоpого класса задач с различными исходными данными.

Основное свойство алгоритма — дискретность (прерывистость): процесс решения задачи представляется в виде последовательности шагов — операций. Операция — действие конечной продолжительности над некоторыми объектами. Операнд — объект, участвующий в операции.

Алгоритм состоит из операторов. Оператор — это описание операции. Используется много синонимов этого понятия:

оператор = команда = инструкция = директива = приказ = предписание = шаг = предложение (языка программирования) и т. п. Наиболее часто используется термин команда.

Алгоритмический или вычислительный процесс — это последовательность операций при выполнении алгоритма для конкретных исходных данных.

Алгоритм составляется для исполнителя, способного выполнить действия, предписываемые алгоритмом. Исполнителем алгоритмов может быть автомат, ЭВМ, человек и т. п. Каждый исполнитель может выполнять команды только из некоторого списка — системы команд исполнителя.

В информатике универсальным исполнителем алгоритмов является компьютер. Программа – это алгоритм, предназначенный для выполнения на ЭВМ. Составление программ для ЭВМ называют программированием.

Алгоритмический язык представляет собой систему обозначений для записи алгоритмов, например, язык программирования, обычный русский язык, нотная грамота и др.