Тема: Основы алгоритмизации задач. Алгоритмы. Алгоритмические структуры. Алгоритмические языки

Цель: Дать понятие алгоритма и его свойств. Объяснить смысл формального исполнения алгоритма, т.е. такого факта, что исполнителю нет необходимости понимать смысл команд, которые он исполняет. Такое понятие важно только для составления алгоритма.

Ключевые понятия: алгоритм, моделирование, алгоритмизация, программирование, исполнитель, команда.

Понятие алгоритма

Алгоритм относится к фундаментальным понятиям информатики. На понятии алгоритма построены все основные принципы программирования – составления программ для компьютеров.

Само слово «алгоритм» происходит от имени средневекового математика Абу Джафара ибн Муссы аль-Хорезми, который еще в IX веке (825г.) сформулировал правила выполнения арифметических действий. Редакция последней части имени ученого в европейских языках привело к образованию термина «алгорифм» или «алгоритм». Первоначально под алгоритмами и понимали только правила выполнения четырех арифметических действий над многозначными числами.

Алгоритм – совокупность четко определенных правил, процедур или команд, обеспечивающих решение поставленной задачи за конечное число шагов.

Основные свойства алгоритма:

дискретность — представление процесса в виде отдельных элементарных шагов, логическая взаимосвязь выполнения которых исполнителем (человеком или машиной) не вызывает сомнения;

детерминированность (определенность) — все действия, которое необходимо произвести на каждом шаге алгоритма, должны быть строго и однозначно определены.

массовость — один и тот же алгоритм применим для целого класса задач (возможность выполнения с различными исходными данными);

конечность - любой алгоритм должен заканчиваться после конечного числа шагов.

результативность — обязательное получение конечного результата, пусть даже не совпадающего с ожиданиями и предположениями (отрицательный результат — это тоже результат).

Особенности алгоритма:

ввод — наличие некоторых исходных данных, известных до начала работы;

эффективность — все выполняемые действия должны быть реализуемыми в приемлемый отрезок времени;

вывод — алгоритм обязан выдавать определенную информацию по его завершении.

Чтобы та или иная последовательность действий считалась алгоритмом, она должна удовлетворять всем названным требованиям