Dailyանկացած մարդ իր առօրյա կյանքում ստիպված է լուծել մեծ թվով տարբեր խնդիրներ: Նա չի մտածում որոշ խնդիրներ լուծելու մասին («մթերք գնելու»), իսկ մյուսները դժվարություններ և երկար մտորումներ են առաջացնում («Ռուբիկի խորանարդը հավաքելը»): Պարզ և բարդ առաջադրանքների վերոնշյալ օրինակները ընդհանուր են, որ դրանք կարող են բաժանվել ըստ անհատական հասկանալի քայլերի: Նման քայլերի հաջորդականությունը կարող է օգտագործվել որպես հիշեցում `խնդրի լուծմանը օգնելու համար: Այս հաջորդականությունը կարելի է անվանել ալգորիթմ:
Իհարկե, դուք կարող եք հավաքել Rubik- ի խորանարդը առանց հուշագրի, պարզապես եզրերը տեղափոխելով պատահական կարգով: Բայց հնարավոր տարբերակների թվարկումը կարող է երկար տևել, դա կլինի անարդյունավետ և ոչ օպտիմալ գործընթաց: Շատ ավելի հարմար է ունենալ քայլերի ցուցակ, որոնց հաջորդական կատարումը միշտ կհանգեցնի դրական արդյունքի: Այս սկզբունքներն են, որ ձևավորեցին նման հասկացությունը որպես «ալգորիթմ»:
Ալգորիթմը հրահանգների (քայլերի) ամբողջություն է, որոնք նկարագրում են կատարողի գործողությունների կարգը `վերջնական թվով գործողություններում խնդրի լուծման արդյունքին հասնելու համար:
Ի՞նչ է կատարողը:
Ընդհանուր առմամբ ալգորիթմը ավելի լավ հասկանալու համար անհրաժեշտ է նաև դիտարկել «ալգորիթմի կատարող» հասկացությունը: Կատարող ալգորիթմի հայեցակարգում նշանակում է վերացական համակարգ, որն ունակ է կատարել ալգորիթմի նկարագրված գործողությունները, ինչպես նաև ունենալ մի շարք բնութագրեր: Որպես կատարող, ամենից հաճախ նկատի ունեն այս կամ այն տեխնիկական միջոցները (3D տպիչ, CNC մեքենա, համակարգիչ), սակայն պետք է հասկանալ, որ սա լայն հասկացություն է. Կատարողը կարող է լինել, օրինակ, անձ:
Այնուամենայնիվ, կատարող կարելի է անվանել միայն մի համակարգ, որը միաժամանակ տիրապետում է մի շարք պարամետրերի:
- միջավայր;
- հրամանների համակարգ;
- տարրական գործողություններ;
- մերժում, եթե գործողությունների կատարումն անհնար է:
Ալգորիթմի հատկությունները
«Կատարող» հասկացության վրա դրված սահմանափակումները հանգեցնում են այն փաստի, որ հենց «ալգորիթմ» հասկացությունն ունի նաև մի շարք հատկություններ և սահմանափակումներ: Ալգորիթմները լայն տարածում են գտել հենց այդ սահմանափակումների պատճառով, որոնք նպաստում են ստանդարտացմանը: Ալգորիթմների հատկությունների շարքում են.
- զանգվածայնություն (մուտքագրման տվյալների տարբեր խմբերի համար ալգորիթմի ճիշտ մնալու ունակությունը);
- որոշակիություն (ալգորիթմի ցանկացած քայլի վրա կատարողը պետք է ունենա բավարար տվյալներ այն կատարելու համար);
- դետերմինիզմ (մուտքային տվյալների նույն հավաքածուներով պետք է ստացվի նույն արդյունքը);
Ինչու են անհրաժեշտ ալգորիթմները:
Վերոնշյալ հատկությունները ապահովում են ալգորիթմների լայն կիրառում: Այսպիսով, ալգորիթմները ծառայում են ցանկացած գործընթացների նկարագրության ստանդարտացմանը: Առանց ալգորիթմների, ցանկացած տեսակի հաշվարկ անհնար կլիներ, և ցանկացած խնդրի լուծումը կսկսվեր զրոյից, նույնիսկ եթե այն բազմիցս լուծվեր: Ալգորիթմների օգտագործումը թույլ է տալիս արագ լուծել նույն տիպի խնդիրները, կրճատել լուծում գտնելու ժամանակը, ավտոմատացնել այն գտնելու գործընթացը, ինչպես նաև տարածել ստացված լուծումը ստանդարտացված ձևով, ինչը նշանակում է, որ բոլորը կարող են դա հասկանալ:
