Základy algoritmizace

Základy algoritmizace.

Algoritmus – přesný postup řešení dané úlohy (daného problému)

Postup při nákupu pečiva:

1. vezmu peněženku a nákupní tašku

2. dojdu do samoobsluhy

3. koupím 10 rohlíků

4. zaplatím u pokladny

5. vrátím se s nákupem domů

Postup přechodu přes křižovatku:

1. dojdi na křižovatku

2. podívej se na světelné znamení

3. svítí-li červené, čekej, až bude zelené

4. svítí-li zelené, podívej se nejprve vlevo a pak vpravo

5. pokud nic nejede, přejdi ulici

– matematice to může být přesný postup výpočtu např. obsahu obdélníka:

1. zadáme dvě kladné číselné hodnoty

2. vypočteme obsah obdélníka

3. podtrhneme výsledek

4. napíšeme slovní odpověď

– kuchařská kniha je plna receptů (návodů přípravy jídel), ale předpokládá, že je

bude připravovat inteligentní člověk – jsou nepřesné, nejsou to algoritmy

? Mohl by se kuchařský recept stát algoritmem?

Snad tehdy, až by dosáhl takové přesnosti postupu, že by stejného výsledku jako člověk dosáhl i ROBOT. (viz. film Číslo 5 žije!)

Algoritmizace úloh – proces vytváření algoritmů (tj. přesných postupů řešení)

Vlastnosti algoritmu: Každý algoritmus je musí splňovat. Jinak by to nebyl algoritmus.

1. diskrétnost (tj. nespojitost, oddělenost)

2. rezultativnost (z angl. „result“ = výsledek)

3. determinovanost (tj. podmíněnost, určenost)

4. hromadnost

Diskrétnost – vyjadřuje, že algoritmus je posloupností (řadou) vzájemně oddělených a přesně definovaných kroků (operací).

Rezultativnost – znamená, že algoritmus musí dospět po provedení konečného počtu kroků k požadovaným výsledkům.

Determinovanost – znamená, že algoritmus je předem stanovená posloupnost kroků (operací), v níž záleží na přesném pořadí těchto jednotlivých kroků. (stanovené pořadí kroků nemůže být v žádném případě zaměněno)

Hromadnost – znamená, že algoritmus vyhovuje všem možným vstupním hodnotám z množiny přípustných hodnot, definovaných v zadání úlohy. (v matematice - Obor hodnot)

Formy zápisu algoritmu mohou být různé:

Slovním popisem, tabulkou, graficky - vývojovým diagramem, v podobě programu.

Program je tedy postup řešení (algoritmus) nějaké úlohy zapsaný v jazyce srozumitelném počítači, tzn. v programovacím jazyce. Program má podobu logicky uspořádané posloupnosti příkazů (instrukcí).

Analýza problému

Při analýze (algoritmizaci) každé úlohy musíme formulovat (ujasnit si) :

vstup, vstupní podmínky, zpracování, výstup, výstupní podmínky a simulaci - testovací data.

a) Vstup

Algoritmus (postup řešení) potřebuje ke své realizaci znát konkrétní hodnoty, pro které se má vůbec provádět. Např. konkrétní délky stran obdélníka, konkrétní časy závodníků, konkrétní finanční částky mezd zaměstnanců apod. Těmto konkrétním hodnotám, pro které se má daný algoritmus provádět, říkáme vstupní data.