в чем различие между алгоритмом и программой
Разница между алгоритмом и программой
Представления о программах среднестатистического пользователя весьма ограничены и основаны на опыте запуска и работы в приложениях. Мы знаем, что существуют программисты, пишущие программы, а наше дело — воспользоваться результатами их труда. Об алгоритмах люди, закончившие школу энное время назад, вспоминают в контексте теории алгебры, смутно представляя, что эти знания уж точно не пригодятся. А если приходится столкнуться с пересечением этих понятий — большинство из нас теряется, не находя связей между алгоритмами и программами, и, значит, не понимая поставленной задачи. Иногда эти понятия объединяют, считая, что “алгоритм” — более профессиональное и точное обозначение “программы”. Чтобы заполнить пробелы в представлениях, посмотрим, что все же стоит за терминологией.
Определение
Алгоритм — инструкция, включающая определенный четкий порядок действий, совершаемых для выполнения поставленной задачи. Число действий всегда конечно.
Программа (компьютерная, прежде всего) — запись последовательности инструкций, исполняемых компьютером.
Сравнение
В чем разница между алгоритмом и программой ясно уже из терминологии. Казалось бы, в обоих случаях мы видим упорядоченные действия, приводящие к конечному результату. Как понятно из определений, программа может состоять из нескольких алгоритмов, однако иерархия “общее — частное” здесь не прослеживается. Алгоритм — это вообще любая инструкция, в которой четко перечислены действия. Например, для сборки шкафа. Программой она, конечно, являться не будет. Алгоритм может существовать в любой форме: его можно запомнить, записать в блокнот, зарисовать в виде схемы, продиктовать, так как в основе его — логическая составляющая, а не формальная. Программа же — понятие формальное. Она представляет собой именно запись набора алгоритмов, причем запись на одном из языков программирования, понятных вычислительной машине. Это может быть не только наш привычный компьютер, но и блок управления любого прибора. Таким образом, алгоритм можно определить как метод или схему воплощения идеи, программу — как ее реализацию конкретными средствами.
Еще одно отличие программы от алгоритма — оперирование конкретными данными в процессе выполнения. Если алгоритм представляет собой только описание действий, требующихся для достижения цели, то программа содержит и описание данных в том числе. Алгоритм может быть массовым, то есть предназначаться для решения не одной задачи, а класса задач. Вместе с тем к его свойствам относят еще дискретность и определенность. Алгоритм подразумевает совершение элементарных действий над элементарными объектами, однако для разных исполнителей элементарность будет разной.
Понятие алгоритма гораздо шире, нежели программы: базовое понятие математики. Компьютерная программа является объектом права интеллектуальной собственности, алгоритм же к таковым не относится.
В чем разница между алгоритмом и методом
Как вы различаете алгоритм и метод? Почему мы не называем метод Ньютона или алгоритмы метода Форда-Фолкерсона? Каковы свойства хорошего алгоритма и что квалифицирует метод как алгоритм?
Что касается метода Форда-Фолкерсона, CLRS называет его скорее методом, чем алгоритмом, потому что “он включает в себя несколько реализаций с различным временем выполнения” [pp. 651. 2nd editon]
Алгоритмы заканчиваются на конечном числе шагов.
Процедура, которая имеет все характеристики алгоритма, за исключением того, что она может не иметь конечности, может быть названа вычислительным методом. Первоначально Евклид представил не только алгоритм для наибольшего общего делителя чисел, но и очень похожую геометрическую конструкцию для “наибольшей общей меры” длин двух сегментов линии; это вычислительный метод, который не заканчивается, если заданные длины несоизмеримы. – D.Knuth, TAOCP vol 1, Основные понятия: Алгоритмы
Метод Ньютона Рафсона не гарантированно сходится, а не обнаруживает сбой конвергенции. Если вы завершите метод с обнаружением и завершением конвергенции на конечном эпсилоне или после конечного числа шагов, вы получите алгоритм.
Существует нет технической разницы между термином “метод”, как в “методе Ньютона” и “алгоритме”.
EDIT: Возможно, Пит прав, что алгоритмы заканчиваются, а методы не могут (кому я должен спорить с Кнутом?) Однако я не думаю, что такое различие, которое большинство людей сделает, основываясь только на вашем использовании одно слово или другое.
На мой взгляд, метод является более общей концепцией, чем алгоритм, и может быть более или менее чем-либо, например. запись данных в файл. Почти все, что должно произойти из-за события или какого-то логического выражения. Кроме того, значение слов “метод” и “алгоритм” может варьироваться в зависимости от того, в каком контексте они используются. Они могут использоваться для описания того же самого.
В общем программировании говорят, что алгоритмы – это шаги, с помощью которых выполняется задача. Согласно Wikipedia,
алгоритм представляет собой конечную последовательность инструкций, явную пошаговую процедуру для решения проблемы, часто используемую для вычисления и обработки данных. Это формально эффективный метод, в котором список четко определенных инструкций для выполнения задачи будет при заданном начальном состоянии проходить через четко определенную последовательность последовательных состояний, в конечном итоге заканчивая конечным состоянием. Переход от одного состояния к другому не обязательно детерминирован; некоторые алгоритмы, известные как вероятностные алгоритмы, включают случайность. Ответ №5
Я думаю, что это просто потому, что исходный домен алгоритма. Если изобретатель находится в области информатики, он может предпочесть алгоритм. В области математики и других наук они могут предпочесть метод.
В контексте, в котором вы указываете (метод Ньютона и т.д.), нет существенного различия между алгоритмом и методом. Оба они устанавливают пошаговые инструкции для решения проблемы. В статье Википедии о методе Ньютона говорится: “Алгоритм является первым в классе методов Домахолдера, которому удалось воспользоваться методом Галлея”. Граница в лучшем случае размыта.
В информатике алгоритм по-прежнему является поэтапным способом решения проблемы – этапы реализации-агностики. Метод обычно относится к фрагменту кода, связанного с классом или объектом, который выполняет некоторую задачу, – он может реализовать многие алгоритмы потенциально.
Хорошо, для любителей этимологии
Алгоритм – это как формула для решения любой конкретной задачи шаг за шагом, без какой-либо двусмысленности на любом шаге и должна иметь конечную точку. методология является более общей формой любого решения. он предоставил способ решения любой проблемы, но в алгоритме путь более точно сформулирован для решения.
Метод аналогичен стратегии, алгоритм аналогичен тактике. Пример: на войне вы разрабатываете стратегию (метод), чтобы захватить страну: сначала берете порты, продвигайте запад на землю, затем окружайте капитал и т.д. Эта стратегия разделена на несколько тактических этапов (алгоритмов): во-первых, говорит солдатам шаг за шагом, точно, как они собираются взять порты; то, что говорит солдатам, как они должны продвигаться на запад; затем, с точными шагами для солдат, чтобы окружить город и т.д.
Процедура может продолжаться вечно.
Где в качестве алгоритма, в конечном итоге закончится и будет четко определен каждый шаг.
В чем разница между алгоритмом и методом
Как вы отличите алгоритм от метода? Почему мы не называем метод Ньютона или метод Форда-Фолкерсона алгоритмами? Каковы свойства хорошего алгоритма и что квалифицирует метод как алгоритм?
11 ответов
Что касается метода Форда-Фолкерсона, CLRS называет его методом, а не алгоритмом, потому что «он включает в себя несколько реализаций с разным временем выполнения» [стр. 651. 2nd editon]
Алгоритмы завершаются за конечное количество шагов.
Метод Ньютона-Рафсона не гарантирует сходимости и не обнаруживает сбой сходимости. Если вы завершите метод обнаружением сходимости и завершением на конечном эпсилоне или после конечного числа шагов, вы получите алгоритм.
Нет никакой технической разницы между термином «метод» в терминах «метод Ньютона» и «алгоритм».
РЕДАКТИРОВАТЬ: Поразмыслив, возможно, Пит прав, что алгоритмы завершаются, а методы не могут (кто я такой, чтобы спорить с Кнутом?) Однако я не думаю, что это различие, которое большинство людей будет делать, основываясь только на вашем использовании одного слова или другой.
Я думаю, это просто потому, что область происхождения алгоритма. Если изобретатель имеет опыт работы в области информатики, он может предпочесть так называемый алгоритм. В области математики и других наук они могут предпочесть так называемый метод.
В контексте, который вы утверждаете (метод Ньютона и т. Д.), Нет существенной разницы между алгоритмом и методом. Оба представляют собой пошаговые инструкции по решению проблемы. В статье Википедии о методе Ньютона говорится: «Алгоритм является первым в классе методов Хаусхолдера, на смену ему приходит метод Галлея». Граница в лучшем случае размыта.
В чем разница между алгоритмом и методом
Как вы различаете алгоритм и метод? Почему мы называем метод Ньютона или Форд-Faulkerson алгоритмов метода? Каковы свойства хорошего алгоритма и что определяет метод как алгоритм?
11 ответов
алгоритмы завершаются конечным числом шагов.
метод Ньютона Рафсона не гарантированно сходится, а не обнаруживает сбой сходимости. Если вы обернете метод с обнаружением сходимости и завершением в конечном Эпсилоне или после конечного числа шагов, вы получите алгоритм.
нет технической разницы между термином «метод», как в» методе Ньютона «и » алгоритме».»
EDIT: по размышлении, возможно, Пит прав, что алгоритмы заканчиваются, а методы не могут (Кто я такой, чтобы спорить с кнутом? Однако я не думаю, что это различие, которое большинство людей будет делать, основываясь только на вашем использовании того или иного слова.
на мой взгляд, метод является более общей концепцией, чем алгоритм, и может быть чем угодно, например, запись данных в файл. Почти все, что должно произойти из-за события или какого-то логического выражения. Кроме того, значение слов «метод» и «алгоритм» может варьироваться в зависимости от того, в каком контексте они используются. Их можно использовать для описания одного и того же.
В общем программировании говорят, алгоритмы-это шаги, с помощью которых выполняется задача. Согласно Википедия,
алгоритм-это конечная последовательность инструкций, явная пошаговая процедура решения задачи, часто используемая для расчета и обработки данных. Это формально тип эффективного метода, в котором список четко определенных инструкций для выполнения задачи, когда задано начальное состояние, будет проходить через четко определенный ряд последовательных состояний, в конечном счете заканчивающихся конечным состоянием. Переход из одного состояния в другое не всегда детерминирован; некоторые алгоритмы, известные как вероятностные алгоритмы, учитывать случайности.
в информатике метод или функция является частью объектно-ориентированной философии программирования, где программы состоят из классов, содержащих методы/функции для выполнения определенных задач. Еще раз цитирую Википедия
в объектно-ориентированном программировании метод-это подпрограмма, которая исключительно связана либо с классом (так называемые методы класса или статические методы), либо с объектом (так называемые методы экземпляра). Как и процедура в процедурных языках программирования, Метод обычно состоит из последовательности операторов для выполнения действия, набора входных параметров для настройки этих действий и, возможно, выходного значения (называемого возвращаемым значением) некоторых добрый. Методы могут предоставить механизм доступа (как для чтения, так и для записи) к инкапсулированным данным, хранящимся в объекте или классе.
короче говоря, алгоритм-это шаги, с помощью которых мы делаем что-то вроде включения лампочки:
1) Прогулка к переключателю 2) Флип Переключатель 3) Поток Электронов 4) свет, генерируемый
методы-это то, где мы фактически кодируем действия внутри класса.
Я думаю, это просто потому, что исходная область алгоритма. Если изобретатель в области компьютерных наук, он может предпочесть называется алгоритм. В области математики и других наук они могут предпочесть метод.
в контексте, который вы указываете (метод Ньютона и т. д.) нет существенной разницы между алгоритмом и методом. Оба набора являются пошаговыми инструкциями для решения проблемы. В статье Википедии о методе Ньютона говорится: «алгоритм является первым в классе методов домовладельца, за которым следует метод Галлея». Граница в лучшем случае размыта.
Ну, для любителей этимологии
алгоритм так же,как формула для решения любой конкретной проблемы шаг за шагом, без двусмысленности к любому шагу, и должен иметь некоторую конечную точку. методология-это более общая форма любого решения. он предоставил способ решения любой проблемы, но в алгоритме способ более точно сформулирован в направлении решения.
метод аналогичен стратегии, алгоритм аналогичен тактике. Пример: во время войны вы разрабатываете стратегию (метод) захвата страны: сначала захватывайте порты, продвигайтесь на запад по суше, затем окружайте капитал и т. д. Эта стратегия разделена на несколько тактических этапов (алгоритмов): во-первых, тот, который говорит солдатам шаг за шагом, как именно они собираются взять порты; затем тот, который говорит солдатам, как они должны продвигаться на запад; затем один с точными шагами для солдат окружить город и т. д.
процедура может продолжаться вечно. Где как алгоритм, в конечном итоге завершится и каждый шаг будет точно определен.
Что касается метода Форда-Фолкерсона, CLRS называет его методом, а не алгоритмом, потому что «он охватывает несколько реализаций с различным временем выполнения»[pp 651. 2-й выпуск]
АЛГОРИТМ — что это. Понятие, свойства, структура и виды
Алгоритм. Практически все в нашем мире подчиняется каким-то законам и правилам. Современная наука не стоит на месте, благодаря чему человечеству известна масса формул и алгоритмов, следуя которым, можно рассчитать и воссоздать множество действий и строений, созданных природой, и воплотить в жизнь идеи, придуманные человеком. В этой статье мы разберем основные понятия алгоритма.
История появления алгоритмов
Алгоритм — понятие, появившиеся в XII веке. Само слово «алгоритм» происходит от латинской интерпретации имени известного математика среднего востока Мухаммеда аль Хорезми, который написал книгу «Об индийском счете». В этой книге описано, как правильно записывать натуральные числа, используя арабские цифры, и приведено описание алгоритма действий столбиком над такими числами.
В XII веке книга «Об индийском счете» была переведена на латинский язык, тогда-то и появилось данное определение.
Взаимодействие алгоритма с человеком и машиной
Создание алгоритма требует творческого подхода, поэтому новый список последовательных действий может создать только живое существо. А вот для исполнения уже существующих инструкций фантазию иметь не обязательно, с этим справится даже бездушная техника.
Отличным примером точного исполнения заданной инструкции является пустая микроволновая печь, которая продолжает работать, несмотря на отсутствие пищи внутри нее.
Субъект или объект, которому не обязательно вникать в суть алгоритма, называется формальным исполнителем. Человек тоже может стать формальным исполнителем, однако в случае нерентабельности того или иного действия мыслящий исполнитель может все сделать по-своему. Поэтому основными исполнителями являются компьютеры, микроволновые печи, телефоны и другая техника. Понятие алгоритма в информатике имеет самое важное значение. Каждый алгоритм составляется с расчетом на конкретного субъекта, с учетом допустимых действий. Те объекты к которым субъект может применить инструкции, составляют среду исполнителя.
Практически все в нашем мире подчиняется каким-то законам и правилам. Современная наука не стоит на месте, благодаря чему человечеству известна масса формул и алгоритмов, следуя которым, можно рассчитать и воссоздать множество действий и творений природы и воплотить в жизнь идеи, придуманные человеком. В этой статье мы разберем основные понятия алгоритма.
Что такое алгоритм?
Большинство действий, которые мы выполняем в течение своей жизни, требуют соблюдений ряда правил. От того, насколько верное представление имеет человек о том что, как и в какой последовательности он должен сделать, зависит качество и результат выполнения поставленных перед ним задач. С детства родители пытаются выработать в своем чаде алгоритм основных действий, например: проснуться, заправить постель, умыться и почистить зубы, сделать зарядку, позавтракать и т. д., список, который человек всю жизнь выполняет с утра тоже можно считать своеобразным алгоритмом.
Алгоритм — это понятие, обозначающее подборку инструкций, которые необходимо выполнять человеку для того, чтобы решить определенную задачу.
Вообще, алгоритм имеет множество определений, несколько ученых характеризуют его по-разному.
Если алгоритм, применяемый человеком ежедневно, у каждого свой, и может изменятся в зависимости от возраста и ситуаций, в которых оказывается исполнитель, то свод действий, которые нужно выполнить для решения математической задачи или для использования техники, един для всех и всегда остается неизменным.
Существует разное понятие алгоритма, виды алгоритмов тоже разнятся — к примеру, для человека, который преследует какую-либо цель, и для техники.
В наш век информационных технологий люди ежедневно выполняют свод инструкций, созданных до них другими людьми, ведь техника требует при использовании точного исполнения ряда действий. Поэтому основная задача преподавателей в школах — научить детей пользоваться алгоритмами, быстро схватывать и изменять уже существующие правила в соответствии со сложившейся ситуацией. Структура алгоритма является одним из тех понятий, которое изучается на уроке математики и информатики в каждой школе.
Основные свойства алгоритма
Часто в школах, чтобы дать детям более понятное описание алгоритмов, учителя приводят в пример приготовление пищи по кулинарной книге, изготовление лекарства по рецепту или процесс мыловарения на основе мастер-класса. Однако, учитывая второе свойство алгоритма, в котором говорится о том, что каждый пункт алгоритма должен быть настолько понятным, чтобы его мог выполнить абсолютно любой человек и даже машина, можно прийти к выводу что любой процесс, требующий проявления хоть какой-то фантазии, алгоритмом назвать нельзя. А готовка и рукоделие требуют определенных навыков и хорошо развитого воображения.
Существуют разные типы алгоритмов, но есть три основных.
Цикличный алгоритм
В таком типе некоторые пункты повторяются по несколько раз. Список действий, которые необходимо повторить для достижения цели, называется телом алгоритма.
Итерация цикла — это выполнение всех пунктов, входящих в тело цикла. Части цикла, которые постоянно выполняются определенное количество раз, называются циклом с фиксированным числом итераций.
Те части цикла, частота повторения которых зависит от ряда условий, называются неопределёнными.
Самый простой вид цикла — это фиксированный.
Линейные типы алгоритмов
Инструкции таких схем выполняются однократно в той последовательности, в которой они представлены. Например, линейным алгоритмом можно считать процесс заправки постели или чистки зубов. Также к этому типу относятся математические примеры, где присутствуют лишь действия сложения и вычитания.
Разветвляющийся алгоритм
В разветвляющимся типе есть несколько вариантов действий, какое из них будет применено, зависит от условия.
Пример. Вопрос: «Идет дождь?» Варианты ответов: «Да» или «Нет». Если «да» — откройте зонт, если «нет» — положите зонт в сумку.
Вспомогательный алгоритм
Вспомогательный алгоритм можно использовать в других алгоритмах, указав лишь его название.
Термины, встречающиеся в алгоритмах
Условие находится между словами «если» и «тогда».
Например: если вы знаете английский язык, тогда нажмите один. В этом предложении условием будет часть фразы «вы знаете английский язык».
Данные — сведения, которые несут определенную смысловую нагрузку и представлены в таком виде, чтобы их можно было передавать и использовать для данного алгоритма.
Алгоритмический процесс — решение задачи по алгоритму с применением определенных данных.
Структура алгоритма
Алгоритм может иметь различную структуру. Для того чтобы описать алгоритм, понятие которого зависит и от его строения, можно воспользоваться целым рядом различных способов, например: словесный, графический, с помощью специально разработанного алгоритмического языка.
Какой из способов будет использован, зависит от нескольких факторов: от сложности задачи, от того, насколько нужно детализировать процесс решения задачи и т. д.
Графический вариант построения алгоритма
Графический алгоритм — понятие, подразумевающие под собой разложение действий, которые нужно выполнить для решения определенной задачи, по определенным геометрическим фигурам.
Графические схемы изображаются не как попало. Для того чтобы их мог понять любой человек применяются чаще всего блок-схемы и структурограммы Насси-Шнейдермана.
Также блок-схемы изображаются в соответствии с ГОСТ-19701-90 и ГОСТ-19.003-80.
Графические фигуры, применяемые в алгоритме, делятся на:
В графическом алгоритме геометрические фигуры, используемые для обозначения данных, называются блоками.
Все блоки идут в последовательности «сверху вниз» и «слева направо» — это правильное направление потока. При правильной последовательности линии, соединяющие между собой блоки, не показывают направление. В остальных случаях направление линий обозначается с помощью стрелок.
У правильной схемы алгоритма не должно быть больше одного выхода из обрабатывающих блоков и менее двух выходов из блоков, отвечающих за логические операции и проверку выполнения условий.
Как правильно построить алгоритм?
Структура алгоритма, как было сказано выше, должна строиться по ГОСТ, иначе она не будет понятна и доступна окружающим.
Общая методика по записи включает в себя следующие пункты:
При составлении алгоритма следует отметить действия, которые позволят производить нужные для решения задачи действия над выбранными данными. Примерный вид алгоритма:
Правильное построение схемы существенно облегчит вычисление алгоритмов.
Геометрические фигуры, отвечающие за разные действия в алгоритме
Горизонтально расположенный овал — начало и конец (знак завершения).
Горизонтально расположенный прямоугольник — вычисление или другие действия (знак процесса).
Горизонтально расположенный параллелограмм — ввод или вывод (знак данных).
Горизонтально расположенный ромб — проверка условия (знак решения).
Вытянутый, горизонтально расположенный шестиугольник — модификация (знак подготовки).
Модели алгоритмов представлены ниже на рисунке.
Формульно-словестный вариант построения алгоритма.
Формульно-словестные алгоритмы записываются в произвольной форме, на профессиональном языке той области, к которой относится задача. Описание действий таким способом осуществляют с помощью слов и формул.
Понятие алгоритма в информатике
В компьютерной сфере все строится на алгоритмах. Без четких указаний, введенных в виде специального кода, не будет работать ни одна техника или программа. На уроках информатики ученикам стараются дать основные понятия алгоритмов, научить пользоваться ими и самостоятельно их создавать.
Создание и использование алгоритмов в информатике — процесс более творческий, чем, например, выполнение указаний к решению задачи в математике.
Существует также специальная программа «Алгоритм», которая помогает людям, несведущим в области программирования, создавать свои собственные программы. Такой ресурс сможет стать незаменимым помощником для тех, кто делает первые шаги в информатике и хочет создавать свои игры или любые другие программы.
С другой стороны, любая программа — алгоритм. Но если алгоритм несет в себе лишь действия, которые нужно выполнять, вставляя свои данные, то программа уже несет в себе готовые данные. Еще одно отличие — это то, что программа может быть запатентована и являться частной собственностью, а алгоритм нет. Алгоритм — понятие более обширное, нежели программа.
Вывод
В этой статье мы разобрали понятие алгоритма и его виды, узнали, как правильно записывать графические схемы.