Hampir semua di dunia kita tunduk pada beberapa hukum dan aturan. Ilmu pengetahuan modern tidak berhenti, berkat itu umat manusia mengetahui banyak rumus dan algoritme, setelah itu, Anda dapat menghitung dan membuat ulang banyak tindakan dan struktur yang diciptakan oleh alam, dan menghidupkan ide-ide yang ditemukan oleh manusia.
Pada artikel ini kita akan menganalisis konsep dasar algoritma.
Sejarah munculnya algoritma
Algorithm - sebuah konsep yang muncul pada abad XII. Kata "algoritma" sendiri berasal dari interpretasi Latin dari nama matematikawan timur tengah terkenal Muhammad al-Khawarizmi, yang menulis buku "On Indian Counting". Buku ini menjelaskan cara menulis bilangan asli dengan benar menggunakan angka Arab, dan menjelaskan algoritme tindakan dengan kolom di atas angka tersebut.
Pada abad ke-12, buku "On the Indian Account" diterjemahkan ke dalam bahasa Latin, dan kemudian definisi ini muncul.
Interaksi algoritma dengan manusia dan mesin
Kreasialgoritma membutuhkan pendekatan kreatif, sehingga hanya makhluk hidup yang dapat membuat daftar baru tindakan berurutan. Tapi untuk eksekusi instruksi yang ada, tidak perlu berangan-angan, bahkan teknologi soulless pun bisa mengatasinya.
Contoh tepat mengikuti instruksi yang diberikan adalah oven microwave kosong yang terus beroperasi meskipun tidak ada makanan di dalamnya.
Subjek atau objek yang tidak perlu memahami esensi algoritma disebut pelaksana formal. Seseorang juga dapat menjadi pelaksana formal, tetapi jika satu atau lain tindakan tidak menguntungkan, seorang pelaksana yang berpikir dapat melakukan segalanya dengan caranya sendiri. Oleh karena itu, pemain utamanya adalah komputer, oven microwave, telepon, dan peralatan lainnya. Konsep algoritma dalam ilmu komputer adalah yang paling penting. Setiap algoritma dikompilasi dengan harapan subjek tertentu, dengan mempertimbangkan tindakan yang diizinkan. Objek-objek di mana subjek dapat menerapkan instruksi merupakan lingkungan pelaksana.
Hampir semua di dunia kita tunduk pada beberapa hukum dan aturan. Ilmu pengetahuan modern tidak berhenti, berkat itu umat manusia mengetahui banyak formula dan algoritma, yang dengannya Anda dapat menghitung dan menciptakan kembali banyak tindakan dan kreasi alam dan menghidupkan ide-ide yang ditemukan oleh manusia. Pada artikel ini, kita akan menganalisis konsep dasar algoritma.
Apa itu algoritma?
Sebagian besar aktivitas yang kita lakukan selama hidup kita membutuhkan kepatuhan terhadap sejumlah aturan. Dari seberapa banyak seseorang memiliki gagasan yang benar tentangnyaapa, bagaimana, dan dalam urutan apa yang harus dia lakukan, tergantung pada kualitas dan hasil tugas yang diberikan kepadanya. Sejak kecil, orang tua telah berusaha mengembangkan pada anak mereka suatu algoritma untuk tindakan utama, misalnya: bangun, merapikan tempat tidur, mencuci dan menyikat gigi, berolahraga, sarapan, dll., daftar yang dilakukan seseorang sepanjang hidupnya di pagi hari juga dapat dianggap sebagai semacam algoritma.
Algoritme adalah konsep yang mengacu pada sekumpulan instruksi yang harus diikuti seseorang untuk menyelesaikan masalah tertentu.
Secara umum, algoritma memiliki banyak definisi, beberapa ilmuwan mencirikannya secara berbeda.
Jika algoritma yang digunakan oleh seseorang setiap hari berbeda untuk setiap orang, dan dapat berubah tergantung pada usia dan situasi di mana pelaku menemukan dirinya, maka serangkaian tindakan yang perlu dilakukan untuk memecahkan masalah matematika atau menggunakan teknologi adalah sama untuk semua orang dan selalu tetap sama.
Ada konsep algoritma yang berbeda, jenis algoritma juga berbeda - misalnya, untuk seseorang yang mengejar tujuan, dan untuk teknologi.
Di era teknologi informasi kita, setiap hari orang mengikuti serangkaian instruksi yang dibuat sebelumnya oleh orang lain, karena teknologi membutuhkan eksekusi yang tepat dari serangkaian tindakan saat digunakan. Oleh karena itu, tugas utama guru di sekolah adalah mengajar anak-anak bagaimana menggunakan algoritma, cepat memahami dan mengubah aturan yang ada sesuai dengan situasi saat ini. Struktur algoritma adalah salah satunyakonsep yang dipelajari dalam pelajaran matematika dan ilmu komputer di setiap sekolah.
Sifat dasar algoritma
1. Discreteness (urutan tindakan individu) - algoritma apa pun harus direpresentasikan sebagai serangkaian tindakan sederhana, yang masing-masing harus dimulai setelah penyelesaian yang sebelumnya.
2. Kepastian - setiap tindakan dari algoritme harus begitu sederhana dan jelas sehingga pelaku tidak memiliki pertanyaan dan tidak memiliki kebebasan untuk bertindak.
3. Efisiensi - deskripsi algoritma harus jelas dan lengkap, sehingga setelah eksekusi semua instruksi, tugas mencapai akhir logisnya.
4. Karakter massa - algoritme harus dapat diterapkan ke seluruh kelas masalah, yang hanya dapat diselesaikan dengan mengubah angka dalam algoritme. Meskipun ada pendapat bahwa poin terakhir tidak berlaku untuk algoritma, tetapi untuk semua metode matematika secara umum.
Seringkali di sekolah, untuk memberikan pemahaman yang lebih baik kepada anak-anak tentang algoritme, guru menggunakan contoh memasak dari buku masak, membuat obat dari resep, atau membuat proses pembuatan sabun berdasarkan kelas master. Namun, dengan mempertimbangkan sifat kedua dari algoritme, yang mengatakan bahwa setiap item dari algoritme harus sangat jelas sehingga dapat dilakukan oleh semua orang dan bahkan mesin, kita dapat menyimpulkan bahwa setiap proses yang memerlukan setidaknya beberapa jenis imajinasi, algoritma tidak dapat disebutkan namanya. Dan memasak serta menjahit membutuhkan keterampilan tertentu dan imajinasi yang berkembang dengan baik.
Ada berbagai jenis algoritma,tapi ada tiga yang utama.
Algoritme siklik
Dalam tipe ini, beberapa item diulang beberapa kali. Daftar tindakan yang harus diulang untuk mencapai tujuan disebut badan algoritma.
Iterasi dari loop adalah eksekusi dari semua item yang termasuk dalam tubuh loop. Bagian dari loop yang terus-menerus dieksekusi beberapa kali disebut loop dengan nomor tetap dari iterasi.
Bagian dari siklus tersebut, yang frekuensinya bergantung pada sejumlah kondisi, disebut tak tentu.
Jenis siklus yang paling sederhana adalah tetap.
Ada dua jenis algoritma siklik:
- Loop dengan prasyarat. Dalam hal ini, badan perulangan memeriksa kondisinya sebelum dieksekusi.
- Sebuah loop dengan postcondition. Dalam loop dengan postcondition, kondisi diperiksa setelah akhir loop.
Jenis algoritma linier
Instruksi dari sirkuit semacam itu dieksekusi satu kali sesuai urutan penyajiannya. Misalnya, proses merapikan tempat tidur atau menyikat gigi dapat dianggap sebagai algoritma linier. Tipe ini juga termasuk contoh matematika, dimana hanya ada operasi penjumlahan dan pengurangan.
Algoritme percabangan
Ada beberapa opsi dalam tipe percabangan, yang mana yang akan diterapkan tergantung kondisinya.
Contoh. Pertanyaan: Apakah hujan? Pilihan jawaban: "Ya" atau "Tidak". Jika sebuah"ya" - buka payungnya, jika "tidak" - masukkan payung ke dalam tas.
Algoritme bantu
Algoritme bantu dapat digunakan di algoritma lain dengan hanya menentukan namanya.
Istilah yang ditemukan dalam algoritma
Syaratnya berada di antara kata "jika" dan "maka".
Misalnya: jika Anda tahu bahasa Inggris, tekan salah satu. Dalam kalimat ini, bagian dari frasa "Anda tahu bahasa Inggris" akan menjadi kondisinya.
Data adalah informasi yang membawa beban semantik tertentu dan disajikan sedemikian rupa sehingga dapat ditransmisikan dan digunakan untuk algoritma ini.
Algorithmic process - memecahkan masalah menurut algoritma menggunakan data tertentu.
Struktur algoritma
Algoritme dapat memiliki struktur yang berbeda. Untuk menggambarkan suatu algoritme, yang konsepnya juga bergantung pada strukturnya, Anda dapat menggunakan beberapa cara berbeda, misalnya: verbal, grafik, menggunakan bahasa algoritme yang dikembangkan secara khusus.
Metode yang akan digunakan tergantung pada beberapa faktor: kompleksitas tugas, seberapa detail proses pemecahan masalah yang dibutuhkan, dll.
Versi grafis dari algoritma
Algoritme grafis - konsep yang menyiratkan penguraian tindakan yang perlu dilakukan untuk memecahkan masalah tertentu, menurut bentuk geometris tertentu.
Diagram grafik tidak ditampilkan secara acak. Agar mereka bisauntuk memahami siapa pun, diagram alur dan structogram Nassi-Schneiderman paling sering digunakan.
Juga, diagram blok digambar sesuai dengan GOST-19701-90 dan GOST-19.003-80. Angka grafik yang digunakan dalam algoritme dibagi menjadi:
- Dasar. Gambar utama digunakan untuk menunjukkan operasi yang diperlukan untuk memproses data saat memecahkan masalah.
- Bantuan. Gambar bantu diperlukan untuk menunjukkan elemen individu, bukan yang paling penting, dari pemecahan masalah.
Dalam algoritma grafis, bentuk geometris yang digunakan untuk merepresentasikan data disebut blok.
Semua blok berjalan berurutan "dari atas ke bawah" dan "kiri ke kanan" - ini adalah arah aliran yang benar. Dengan urutan yang benar, garis yang menghubungkan balok satu sama lain tidak menunjukkan arah. Dalam kasus lain, arah garis ditunjukkan oleh panah.
Skema algoritma yang benar tidak boleh memiliki lebih dari satu jalan keluar dari blok pemrosesan dan kurang dari dua jalan keluar dari blok yang bertanggung jawab untuk operasi logis dan pemeriksaan kondisi.
Bagaimana cara membuat algoritma dengan benar?
Struktur algoritme, seperti yang disebutkan di atas, harus dibangun sesuai dengan GOST, jika tidak maka tidak akan dapat dimengerti dan diakses oleh orang lain.
Metodologi perekaman umum mencakup item berikut:
Nama yang akan menjelaskan masalah apa yang dapat diselesaikan dengan menggunakan skema ini.
Setiap algoritma harus memiliki awal dan akhir yang ditandai dengan jelas.
Algoritmasemua data, baik input maupun output, harus dideskripsikan dengan jelas dan jelas.
Saat menyusun algoritme, seseorang harus mencatat tindakan yang memungkinkan dilakukannya tindakan yang diperlukan untuk memecahkan masalah pada data yang dipilih. Perkiraan tampilan algoritma:
- Nama kimia.
- Data.
- Mulai.
- Tim.
- Akhir.
Konstruksi sirkuit yang benar akan sangat memudahkan perhitungan algoritme.
Bentuk geometris bertanggung jawab atas berbagai tindakan dalam algoritme
Oval horizontal - awal dan akhir (tanda akhir).
Persegi panjang horizontal - perhitungan atau tindakan lain (tanda proses).
Jajaran genjang horizontal - input atau output (tanda data).
Belah ketupat horizontal - pemeriksaan kondisi (tanda keputusan).
Memanjang, segi enam horizontal - modifikasi (tanda persiapan).
Model algoritma ditunjukkan di bawah ini.
Verbal formula-verbal dari konstruksi algoritma.
Algoritma rumus-verbal ditulis dalam bentuk arbitrer, dalam bahasa profesional area tempat tugas tersebut berada. Deskripsi tindakan dengan cara ini dilakukan dengan menggunakan kata-kata dan rumus.
Konsep algoritma dalam ilmu komputer
Di bidang komputer, semuanya didasarkan pada algoritma. Tanpa instruksi yang jelas yang dimasukkan dalam bentuk kode khusus, tidak ada teknik yang akan bekerja atauprogram. Pada pelajaran ilmu komputer, siswa mencoba memberikan konsep dasar algoritma, mengajari mereka cara menggunakannya dan membuatnya sendiri.
Membuat dan menggunakan algoritme dalam ilmu komputer adalah proses yang lebih kreatif daripada, misalnya, mengikuti instruksi untuk memecahkan masalah dalam matematika.
Ada juga program khusus "Algoritma" yang membantu orang-orang yang awam di bidang pemrograman untuk membuat program sendiri. Sumber daya semacam itu dapat menjadi asisten yang sangat diperlukan bagi mereka yang mengambil langkah pertama dalam ilmu komputer dan ingin membuat game sendiri atau program lainnya.
Di sisi lain, program apa pun adalah algoritma. Tetapi jika algoritma hanya membawa tindakan yang perlu dilakukan dengan memasukkan datanya, maka program sudah membawa data yang sudah jadi. Perbedaan lain adalah bahwa program dapat dipatenkan dan milik pribadi, tetapi algoritmanya tidak. Algoritme adalah konsep yang lebih luas daripada program.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, kami menganalisis konsep algoritma dan jenisnya, mempelajari cara menulis skema grafik dengan benar.
