Was Sind Algorithmen Und Warum Werden Sie Benötigt?

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Video: Algorithmen in 3 Minuten erklärt 2024, März
Anonim

Jeder Mensch ist in seinem täglichen Leben gezwungen, eine Vielzahl unterschiedlicher Aufgaben zu lösen. Er denkt nicht daran, einige Probleme zu lösen („Lebensmittel kaufen“), während andere Schwierigkeiten und langes Nachdenken verursachen („Zauberwürfel sammeln“). Den obigen Beispielen für einfache und komplexe Aufgaben ist gemeinsam, dass sie in einzelne verständliche Schritte zerlegt werden können. Die Reihenfolge dieser Schritte kann als Erinnerung verwendet werden, um das Problem zu lösen. Diese Sequenz kann als Algorithmus bezeichnet werden.

Standardform des Algorithmus
Standardform des Algorithmus

Natürlich können Sie auch ohne Memo einen Zauberwürfel einsammeln, indem Sie einfach die Kanten in zufälliger Reihenfolge verschieben. Aber das Aufzählen möglicher Optionen kann lange dauern, es wird ein unproduktiver und suboptimaler Prozess sein. Es ist viel bequemer, eine Liste von Schritten zu haben, deren sequentielle Ausführung immer zu einem positiven Ergebnis führt. Es sind diese Prinzipien, die ein solches Konzept als "Algorithmus" bildeten.

Der Algorithmus ist ein Satz von Anweisungen (Schritten), die die Reihenfolge der Operationen des Executors beschreiben, um das Ergebnis der Lösung eines Problems in einer endlichen Anzahl von Aktionen zu erzielen.

Was ist ein Darsteller?

Für ein besseres Verständnis des Algorithmus im Allgemeinen ist es auch notwendig, das Konzept des "Algorithmus-Ausführers" zu berücksichtigen. Ein Executor im Konzept eines Algorithmus bedeutet ein abstraktes System, das in der Lage ist, die durch den Algorithmus beschriebenen Aktionen auszuführen, sowie eine Reihe von Eigenschaften aufweist. Als Performer ist meistens das eine oder andere technische Mittel gemeint (ein 3D-Drucker, eine CNC-Maschine, ein Computer), aber es sollte verstanden werden, dass dies ein weites Konzept ist: Der Performer kann beispielsweise eine Person sein.

Dennoch kann nur ein System als Performer bezeichnet werden, das gleichzeitig über mehrere Parameter verfügt:

- Umgebung;

- ein Befehlssystem;

- elementare Aktionen;

- Verweigerungen, wenn die Ausführung von Handlungen unmöglich ist.

Algorithmuseigenschaften

Die Beschränkungen des Begriffs „Performer“führen dazu, dass auch der Begriff „Algorithmus“eine Reihe von Eigenschaften und Einschränkungen aufweist. Gerade wegen dieser Einschränkungen haben sich Algorithmen verbreitet, die zur Standardisierung beitragen. Zu den Eigenschaften von Algorithmen gehören:

- Massivität (die Fähigkeit des Algorithmus, für verschiedene Eingabedatensätze korrekt zu bleiben);

- Sicherheit (bei jedem Schritt des Algorithmus muss der Ausführende über genügend Daten verfügen, um ihn auszuführen);

- Determinismus (mit den gleichen Eingabedatensätzen sollte das gleiche Ergebnis erzielt werden);

Warum werden Algorithmen benötigt?

Die obigen Eigenschaften ermöglichen eine weit verbreitete Verwendung der Algorithmen. Algorithmen dienen also dazu, Beschreibungen beliebiger Prozesse zu standardisieren. Ohne Algorithmen wäre jede Art von Berechnung unmöglich, und die Lösung jedes Problems würde von vorne beginnen – selbst wenn es viele Male gelöst würde. Der Einsatz von Algorithmen ermöglicht es Ihnen, Probleme der gleichen Art schnell zu lösen, den Zeitaufwand für die Lösungsfindung zu reduzieren, den Prozess der Lösungsfindung zu automatisieren und die gefundene Lösung auch in standardisierter Form zu verteilen, sodass sie für jedermann verständlich ist.

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