Презентація "Алгоритми та його властивості"

Алгоритми та його властивості. Виконавець алгоритмів і система його командІнформатика 5 клас

Рейтинг мов програмування в Україні

Індекс TIOBETIOBE рахує рейтинг за згадками на вебсторінках. У рейтингу враховується кількість фахівців, що працюють з мовою, а також різні курси, де мови можна вивчити. На листопад 2021 року рейтинг має такий вигляд:

Поняття алгоритму. Алгоритм – це скінченна послідовність указівок на виконання дій, спрямованих на розв’язування задачі. Слово «алгоритм» походить від імені арабського математика Аль-Хорезмі (800–847 рр.). Абу Абдулла Абу Джафар Мухаммад ібн Муса аль-Хорезмі сформулював правила чотирьох арифметичних дій над багатозначними числами. Латиною ім’я автора європейці писали як «Algorithmi», і спочатку алгоритмами називали саме ці чотири прави-ла виконання арифметичних дій.

Приклади алгоритмів

Приклад алгоритму. Алгоритм відкривання дверей1234

Властивості алгоритму

Властивості алгоритму. Дискретність означає, що алгоритм повинен складатися з окремих кроків, кожний з яких має завершуватися. Визначеність означає однозначність тлумачення правил виконання кроків і порядку їх виконання. Алгоритм не повинен містити команди, які можуть сприйматися виконавцем неоднозначно. Виконуваність означає, що алгоритм, призначений для певного виконавця, може містити лише ті команди, які виконавець здатний виконати. Скінченність — обов’язкова виконуваність алгоритму. Алгоритм має складатися зі скінченної кількості кроків, кожен з яких потребує для свого виконання скінченного проміжку часу.

Властивості алгоритму. Результативність означає, що після виконання послідовності вказівок алгоритму має бути отримано конкретний результат. Формальність означає, що будь-який виконавець, здатний сприймати й виконувати вказівки алгоритму (навіть не розуміючи його змісту), може виконати завдання за заданим алгоритмом. Масовість означає можливість виконання алгоритму для різних вхідних даних.

Виконавець алгоритму. Кожен алгоритм орієнтовано на певного виконавця. Приклади виконавців: людина, тварина, комп’ютер, система верстат-автомат, система людина-машина. Виконавець – людина, тварина чи пристрій, здатні діяти за заданим алгоритмом.

Характеристики виконавця. Кожен виконавець існує в певних умовах – середовищі – і може виконувати певний набір дій. Перш ніж складати алгоритм розв’язування задачі, необхідно дізнатися, у якому середовищі які дії може виконувати виконавець і за допомогою яких команд.

Характеристики виконавця. Середовище – «місце розташування» виконавця. Припустимі дії - обмежений набір дій, що вміє виконувати певний виконавець. Описати виконавця означає вказати його припустимі дії. Досяжні цілі – результати, які виконавець може отримати при виконанні припустимих дій. Система команд виконавця - повний перелік команд, за якими виконавець може виконати одну або серію припустимих дій. Виконавця можна уявити як пристрій із кнопковим керуванням. Настикання кнопки означає виклик однієї команди. Відмова — подія, що виникає в разі виклику команди в неприпустимому для цієї команди стані середовища.

Характеристики виконавця. Виконуючи алгоритм, виконавець може не розуміти смисл того, що він робить, і тим не менше отримувати потрібний результат, тобто виконавець діє формально. Помилки робить не комп’ютер, а розробник алгоритму. Комп’ютер – формальний виконавець

Ще із часів Середньовіччя відомі задачі на переливання рідини. У таких задачах за допомогою посудин, ємності яких заздалегідь відомі (посудини не мають поділок), потрібно відміряти певну кількість рідини. Задачі на переливання бувають двох типів:

Для розв’язування задач можна застосувати такі алгоритми. Під час розв’язування таких задач необхідно дотримуватися певних правил:наливати в посудину рівно стільки рідини, якою є ємність (об’єм) посудини;виливати з меншої посудини в більшу всю рідину;виливати з посудини можна або всю рідину, або до заповнення рідиною посудини меншої ємності.

Як, маючи два відра ємністю 2 л і 5 л, набрати з водопровідного крана 1 л води?{1 FECB4 D8-DB02-4 DC6-A0 A2-4 F2 EBAE1 DC90}№ кроку5-літрове відро2 літрове відро15 л0 л23 л2 л33 л0 л41 л 2л

Як, маючи два відра ємністю 2 л і 5 л, набрати з водопровідного крана 1 л води?