Алгоритмізація (algorithmization) — розділ інформатики, метод опису систем або процесів шляхом створення алгоритмів їх функціонування. Алгоритмізація процесів — опис процесів мовою математичних символів для одержання їх алгоритму. Розрізняють також алгоритмізацію обчислень, алгоритмізацію навчального процесу тощо
Алгоритм - набір інструкцій , що описують порядок дій виконавця для досягнення результату рішення задачі за кінцевий час. У старій трактуванні замість слова «порядок» використовувалося слово «послідовність», але в міру розвитку паралельності в роботі комп'ютерів слово «послідовність» стали замінювати більш загальним словом «порядок». Це пов'язано з тим, що робота якихось інструкцій алгоритму може бути залежна від інших інструкцій або результатів їх роботи. Таким чином, деякі інструкції повинні виконуватися строго після завершення роботи інструкцій, від яких вони залежать. Незалежні інструкції або інструкції, що стали незалежними через завершення роботи інструкцій, від яких вони залежать, можуть виконуватися в довільному порядку, паралельно або одночасно, якщо це дозволяють використовуються процесор і операційна система.
Алгоритм має такі властивості:
1. Дискретність. Ця властивість полягає в тому, що алгоритм повинен представляти процес вирішення завдання як послідовне виконання простих кроків. При цьому для виконання кожного кроку алгоритму потрібно кінцевий відрізок часу, тобто перетворення вихідних даних у результат здійснюється в часі дискретно.
2. Визначеність. Кожне правило алгоритму має бути чітким, однозначним.
3. Результативність. Алгоритм повинен призводити до вирішення за кінцеве число кроків.
4. Масовість. Алгоритм рішення задачі розробляється в загальному вигляді, тобто він повинен бути застосовний для деякого класу задач, що розрізняються лише вихідними даними.
5. Правильність. Алгоритм правильний, якщо його виконання дає правильні результати вирішення поставленого завдання.
Способи опису алгоритмів
1. Алгоритм
і його властивості. Способи
опису алгоритму
Для
пояснення поняття «алгоритм»
важливе значення має визначення поняття
«виконавець алгоритму». Алгоритм
формулюється в розрахунку на конкретного
виконавця; алгоритм є керівництвом до
дії для виконавця, тому значення
слова «алгоритм»
близьке за змістом до значення слів
«вказівку» або «розпорядження». Можна
сказати, що алгоритм - зрозуміле і точне
розпорядження виконавцю здійснити
певну послідовність дій для досягнення
зазначеної мети чи розв'язання поставленої
задачі або алгоритм - точне розпорядження,
яке задає обчислювальний процес,
що починається з довільного початкового
даного з деякої сукупності можливих
для цього процесу даних
і спрямований на отримання повністю
визначається цими вихідними даними
результату.
Основні
властивості алгоритму.
1.
Алгоритм має деяке число вхідних величин
- аргументів, що задаються до початку
виконання. Мета виконання алгоритму -
отримання результату, що має цілком
визначене ставлення до вихідних даних.
Для алгоритму можна вибирати різні
набори вхідних даних з безлічі допустимих
для цього процесу даних, тобто можна
застосовувати алгоритм для вирішення
цілого класу задач одного типу, що
розрізняються вихідними даними. Це
властивість алгоритму називаютьмасовістю. Однак
існують алгоритми, що застосовуються
тільки до єдиного набору даних. Тоді
властивість масовості означає
застосовність алгоритму до всіх об'єктів
цього класу.
2.
Щоб алгоритм можна було виконати, він повинен
бути зрозумілий виконавцю. Зрозумілість
алгоритму означає знання виконавця
про те, що треба робити для виконання
цього алгоритму.
3.
Алгоритм представляється у
вигляді кінцевої послідовності кроків,
(алгоритм має дискретну структуру) і
його виконання розчленовується на
виконання окремих кроків.
4.
Кожен крок алгоритму має бути чітко і
недвозначно визначено і не повинен
допускати довільного трактування
виконавцем. Алгоритм розрахований на
суто механічне
виконання. Саме визначеність алгоритму дає
можливість доручити його виконання
автомату.
5.
Виконання алгоритму закінчується після
виконання кінцевого
числа кроків. При
виконанні алгоритму деякі його кроки
можуть повторюватися багато
разів.
6.
Кожен крок алгоритму має бути виконаний
точно і за кінцевий час. Алгоритм повинен
бути ефективним.
Навчальна алгоритмічна мова (НАМ)- система позначень і правил для запису алгоритмів, зрозумілих виконавцю.
Алфавіт НАМ складається з букв українського і латинського алфавітів, символів арифметичних операцій, розділових знаків. Словник НАМ утворюють слова, за допомогою яких записують вказівки, що входять до системи вказівок виконавця. Для наочності й однотипності запису алгоритмів використовують службові слова:
Запис заголовку, позначення початку й кінця алгоритму- алг, поч, кін
Позначення типу змінних та стандартних величин- нат(натуральний), ціл(цілий), дійсн(дійсний), літ(символьний), таб(табличний)
Позначення змінних для введення та виведення даних- арг (аргументи, введення даних), рез (результати, виведення даних)
Запис умов і конструювання складних умов — якщо то, інакше, все, не, і, або, поки
Запис циклів — пц (початок циклу), кц (кінець циклу)
Запис алгоритму НАМ виконується за схемою:
алг <назва алгоритму> (<тип змінних>)
арг <імена змінних-аргументів>
рез <імена змінних-результатів>
поч <тип та імена проміжних змінних>
<тіло алгоритму>
кін