E-zapiski z informatyki : września 2013

1.Z algorytmami warunkowymi możesz spotkać się w życiu codziennym. Chcesz zjeść świeże bułki na śniadanie więc idziesz do sklepu. Zakładasz, że sklep jest otwarty. Jeśli nie jest otwarty, idziesz do innego sklepu. Jeśli jest otwarty, sprawdzasz kolejny warunek – czy są świeże bułki. Jeśli warunek jest spełniony masz śniadanie ze świeżych bułeczek, jeśli nie jest spełniony – jesz na śniadanie stare bułki itd. Sytuacji, kiedy mamy do czynienia z warunkiem i odpowiednim postępowaniem zależnie od spełnienia i niespełnienia tego warunku można by podać wiele. Tak samo dzieje się w przypadku zadań matematycznych.

Przykład

Algorytm warunkowy w postaci listy kroków – obliczanie obwodu prostokąta

Dane: bok a i b

Lista kroków:

1. Początek algorytmu

2. Podaj bok a

3. Podaj bok b

4. Czy bok a>0?
jeśli tak idź do kroku 5,
jeśli nie podaj komunikat wyjściowy: "nie można obliczyć obwodu" i zakończ algorytm.

5. Czy bok b>0?
jeśli tak idź do kroku 6
jeśli nie podaj komunikat wyjściowy: "nie można obliczyć obwodu" i zakończ algorytm.

6. Oblicz obwód Ob:=2*a+2*b

7. Wyprowadź wartość Ob

6. Koniec algorytmu

Algorytm warunkowy w postaci schematu blokowego – obliczanie obwodu prostokąta

Algorytm – w matematyce skończony ciąg jasno zdefiniowanych czynności, koniecznych do wykonania pewnego rodzaju zadań. Słowo "algorytm" pochodzi od starego angielskiego słowa algorism, oznaczającego wykonywanie działań przy pomocy liczb arabskich (w odróżnieniu od abacism – przy pomocy abakusa), które z kolei wzięło się od nazwiska, które nosił Muhammad ibn Musa al-Chuwarizmi (أبو عبد الله محمد بن موسى الخوارزمي), matematyk perski z IX wieku.

Algorytm ma przeprowadzić system z pewnego stanu początkowego do pożądanego stanu końcowego. Badaniem algorytmów zajmuje się algorytmika. Algorytm może zostać zaimplementowany w postaci programu komputerowego.

Jako przykład stosowanego w życiu codziennym algorytmu podaje się często przepis kulinarny. Dla przykładu, aby ugotować bigos należy w określonej kolejności oraz odstępach czasowych (imperatyw czasowy) dodawać właściwe rodzaje kapusty i innych składników. Może istnieć kilka różnych przepisów dających na końcu bardzo podobną potrawę. Przykład ten ma wyłącznie charakter poglądowy, ponieważ język przepisów kulinarnych nie został jasno zdefiniowany. Algorytmy zwykle formułowane są w sposób ścisły w oparciu o język matematyki.

W niektórych krajach, jak USA, algorytmy mogą zostać opatentowane, jeżeli zostaną zaimplementowane w jakimś praktycznym celu. Niektórzy twierdzą, że patentowanie algorytmów spowalnia rozwój informatyki, bo jeden producent może uzyskać monopol, np. na pisanie oprogramowania tworzącego pewne typy plików (np. GIF). Wiele koncernów komputerowych prowadzi między sobą spory prawne dotyczące praw własności do niektórych patentów. Kontrargumentem jest tzw. prawo własności intelektualnej (jaką objęty jest np. utwór muzyczny, będący wytworem intelektu i pracy muzyka) zakładające, że program jest intelektualną własnością twórcy.

Reprezentacja algorytmów

Zapis algorytmu w postaci kodu
Najbardziej ścisłym opisem algorytmu jest program zapisany w danym j zyku programowania.
O ile jednak algorytm przedstawiony w formie listy kroków, schematu blokowego lub drzewa jest
uniwersalny, o tyle jego reprezentacja w kodzie ródłowym jest ci le zwi zana ze składni i semantyk
zastosowanego j zyka programowania.

Zapis algorytmu w postaci listy kroków
Algorytm mo e by przedstawiony za pomoc listy kroków. Poszczególne kroki zawieraj cisły opis
czynno ci do wykonania. Poszczególne kroki algorytmu s numerowane i wykonywane w kolejno ci
rosn cej, przy czym w opisie danego kroku mo na wskaza inny krok, który nale y wykona jako
nast pny w kolejno ci. Innym ograniczeniem sekwencyjnego wykonywania kolejnych kroków algorytmu
s warunki, których spełnienie b d nie spełnienie przenosi działanie do wskazanego kroku.

Pseudokodem nazywany jest taki sposób zapisu algorytmu, który, zachowując strukturę charakterystyczną dla kodu zapisanego w języku programowania, rezygnuje ze ścisłych reguł składniowych na rzecz prostoty i czytelności. Pseudokod nie zawiera szczegółów implementacyjnych (jak np. inicjalizacja zmiennych, alokacja pamięci), często też opuszcza się w nim opis działania podprocedur (jeśli powinien być on oczywisty dla czytelnika), zaś nietrywialne kroki algorytmu opisywane są z pomocą formuł matematycznych lub zdań w języku naturalnym.

Nie istnieją w chwili obecnej szerzej przyjęte standardy zapisu pseudokodu. Większość autorów używa przyjętej ad hoc składni, często opierając się na składni istniejących języków programowania (Pascal, ALGOL, C).

Za graficzny wariant pseudokodu uznać można schemat blokowy.

Magiczne Bloczki to program stworzony do projektowania schematów blokowych opisujących pewien algorytm. Opcja przeprowadzania symulacji działania algorytmu daje użytkownikowi możliwość sprawdzenia jego poprawności.
Magiczne Bloczki oferuję także wydruk oraz eksport grafiki (schematów blokowych) do znanych formatów graficznych. Twórca Magicznych Bloczków jest Eri Software.

PRZYKŁADY ALGORYTMÓW :