DAA - Введение

Алгоритм - это набор шагов операций для решения задачи, связанной с выполнением вычислений, обработкой данных и задачами автоматического рассуждения. Алгоритм является эффективным методом, который может быть выражен в течение ограниченного времени и пространства.

Алгоритм - это лучший способ представить решение конкретной задачи очень простым и эффективным способом. Если у нас есть алгоритм для конкретной задачи, то мы можем реализовать его на любом языке программирования, а это означает, что алгоритм не зависит от каких-либо языков программирования .

Разработка алгоритма

Важные аспекты разработки алгоритма включают создание эффективного алгоритма для эффективного решения проблемы с использованием минимального времени и пространства.

Чтобы решить проблему, можно использовать разные подходы. Некоторые из них могут быть эффективными с точки зрения затрат времени, тогда как другие подходы могут быть эффективными с точки зрения памяти. Однако следует иметь в виду, что и потребление времени, и использование памяти не могут быть оптимизированы одновременно. Если нам требуется, чтобы алгоритм выполнялся за меньшее время, мы должны вкладывать больше памяти, а если нам требуется алгоритм для работы с меньшей памятью, нам нужно больше времени.

Этапы разработки проблемы

Следующие шаги участвуют в решении вычислительных задач.

  • Определение проблемы
  • Разработка модели
  • Спецификация алгоритма
  • Разработка алгоритма
  • Проверка правильности алгоритма
  • Анализ алгоритма
  • Реализация алгоритма
  • Тестирование программы
  • Документация

Характеристики алгоритмов

Основные характеристики алгоритмов следующие:

  • Алгоритмы должны иметь уникальное имя

  • Алгоритмы должны иметь четко определенный набор входов и выходов

  • Алгоритмы хорошо упорядочены с однозначными операциями

  • Алгоритмы останавливаются за конечное время. Алгоритмы не должны работать бесконечно, т. Е. Алгоритм должен заканчиваться в некоторой точке

ПСЕВДОКОД

Псевдокод дает общее описание алгоритма без неоднозначности, связанной с простым текстом, но также без необходимости знать синтаксис конкретного языка программирования.

Время выполнения может быть оценено в более общем виде с использованием псевдокода для представления алгоритма в виде набора фундаментальных операций, которые затем могут быть подсчитаны.

Разница между алгоритмом и псевдокодом

Алгоритм - это формальное определение с некоторыми специфическими характеристиками, которое описывает процесс, который может быть выполнен компьютером-машиной Тьюринга для выполнения конкретной задачи. Как правило, слово «алгоритм» может использоваться для описания любой задачи высокого уровня в области компьютерных наук.

С другой стороны, псевдокод - это неформальное и (часто рудиментарное) удобочитаемое описание алгоритма, оставляющее много детальных деталей о нем. Написание псевдокода не имеет ограничений по стилям, и его единственная цель - описать этапы алгоритма высокого уровня в очень реалистичной манере на естественном языке.

Например, ниже приведен алгоритм сортировки вставок.

 Algorithm: Insertion-Sort 
Input: A list L of integers of length n  
Output: A sorted list L1 containing those integers present in L 
Step 1: Keep a sorted list L1 which starts off empty  
Step 2: Perform Step 3 for each element in the original list L  
Step 3: Insert it into the correct position in the sorted list L1.  
Step 4: Return the sorted list 
Step 5: Stop

Вот псевдокод, который описывает, как высокоуровневый абстрактный процесс, упомянутый выше в алгоритме Insertion-Sort, можно описать более реалистичным способом.

for i <- 1 to length(A) 
   x <- A[i] 
   j <- i 
   while j > 0 and A[j-1] > x 
      A[j] <- A[j-1] 
      j <- j - 1 
   A[j] <- x

В этом руководстве алгоритмы будут представлены в форме псевдокода, который во многом похож на C, C ++, Java, Python и другие языки программирования.