Виды алгоритмов и их реализация

Алгоритм применительно к вычислительной машине – точ­ное предписание, т.е. набор операций и правил их чередования, при помощи которого, начиная с некоторых исходных данных, можно решить любую задачу фиксированного типа.

Виды алгоритмов как логико-математических средств отра­жают указанные компоненты человеческой деятельности и тен­денции, а сами алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее решения, определения действий ис­полнителя подразделяются следующим образом:

Ø механические алгоритмы, или иначе детерминированные, же­сткие (например, алгоритм работы машины, двигателя и т.п.). Механические алгоритмы задают определенные действия, обозначая их в единственной и достоверной последователь­ности, обеспечивая тем самым однозначный требуемый или искомый результат, если выполняются те условия процесса, задачи, для которых разработан алгоритм;

Ø гибкие алгоритмы, например, стохастические, т.е. вероятно­стные и эвристические.

Ø вероятностные (стохастические) алгоритмы дают программу решения задачи несколькими путями или способами, при­водящими к вероятному достижению результата;

Ø эвристические алгоритмы (от греческого слова «эврика») - это такие алгоритмы, в которых достижение конечного ре­зультата программы действий однозначно не предопределе­но, так же как не обозначена вся последовательность дей­ствий, не выявлены все действия исполнителя. К эвристи­ческим алгоритмам относят, например, инструкции и пред­писания. В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений, осно­ванные на аналогиях, ассоциациях и прошлом опыте реше­ния схожих задач;

Ø линейные алгоритмы - наборы команд (указаний), выполня­емых последовательно во времени друг за другом;

Ø разветвляющиеся алгоритмы - алгоритмы, содержащие хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЭВМ обес­печивает переход на один из двух возможных шагов;

Ø циклические алгоритмы - алгоритмы, предусматривающие многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. К цик­лическим алгоритмам сводится большинство методов вычис­лений, перебора вариантов.

Цикл программы - последовательность команд (серия, тело цикла), которая может выполняться многократно (для новых ис­ходных данных) до удовлетворения некоторого условия.

Вспомогательный (подчиненный) алгоритм (процедура) - алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи. В некоторых случаях при наличии одинаковых последовательностей указаний (команд) для различных данных с целью сокращения записи также выде­ляют вспомогательный алгоритм.