Inf Algoritmus

Výukový materiál Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0608 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo materiálu: 07_03_32_INOVACE_08

Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Algoritmus Předmět: INF Ročník: 4. Jméno autora: Jan Mlčůch Škola: SPŠ Hranice Anotace: Žák se seznámí s pojmy algoritmus, algoritmizace úlohy, vlastnostmi algoritmů a metodami jejich návrhu. Klíčová slova: algoritmus, hromadnost, reterminovanost, opakovatelnost, rezultantnost Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jan Mlčůch. Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR.

Algoritmizace úlohy při řešení úkolů můžeme postupovat dvojím způsobem: intuitivně – řešení prostě „vycítíme“ racionálně – pomocí nějakého algoritmu podvědomě často oba tyto postupy kombinujeme algoritmický postup je racionální, není v něm prostor na pocity a náhodné stavy algoritmický postup při řešení úkolů lze využít v každé oblasti lidského jednání

Algoritmus algoritmus je posloupnost operací, která řeší daný úkol algoritmus vykonává nějaký procesor (nemusí být pouze počítač, může být i člověk) operace použité v algoritmu musí použitý procesor umět vykonat a řešení úkolu je nutné zapsat pomocí základních operací, které je procesor schopen realizovat

Vlastnosti algoritmu hromadnost determinovanost (podmíněnost) algoritmus musí řešit danou úlohu pro různé vstupní hodnoty – např. X+Y=Z, kde X a Y zadáváme determinovanost (podmíněnost) všechny operace i jejich návaznosti opakovatelnost důsledek determinovanosti, při stejných vstupních hodnotách dostaneme vždy stejný výsledek rezultativnost (konečnost) algoritmus musí proběhnout v konečném počtu kroků

Algoritmizace úlohy s algoritmy se setkáváme v běžném životě nejsou zapsány programovacím jazykem, ale přirozeným jazykem – slovně i písemně návod, postup nebo předpis je vlastně algoritmus např. kuchyňské recepty Obsah sáčku nasypte do 1 litru studené vody a vařte 10 minut. Polévku můžete vylepšit přidáním mražené zeleniny a jejím povařením do měkka. je zřejmé, že tento algoritmus zvládne i lidský „procesor“, který neumí vykonat příliš mnoho základních příkazů z oblasti vaření

Algoritmizace úlohy zápis algoritmu v přirozeném jazyce je pro člověka pochopitelný z hlediska počítače však obsahuje naprosto zmatený postup, který by žádný technický procesor nebyl schopen provést jako příklad se sype obsah sáčku do vody, která se kdesi vzala, vaří se polévka bez pokynu k jejímu zahřátí k varu atd. návod , který je převoditelný do podoby algoritmu, musí obsahovat pouze jasně časově i věcně specifikované pokyny

Algoritmizace úlohy Návod na přípravu polévky ze sáčku by mohl vypadat takto: mezi hrnci vyberte ten, do kterého se vejde alespoň 150% požadovaného objemu pokrmu, tj. 1,5 l vody do hrnce nalijte 1 litr studené vody odstřihněte horní okraj sáčku s polévkou a obsah sáčku vsypte do hrnce s vodou hrnec umístěte na plotnu sporáku a zapněte jej zahřívejte polévku, dokud se nezačne vařit od okamžiku, kdy polévka začne vařit, udržujte var 10 minut pro vylepšení polévky do ní vložte mraženou zeleninu vařte tak dlouho, dokud nebude zelenina měkká

Algoritmizace úlohy tento algoritmus vaření polévky obsahuje v algoritmech a v počítačových programech používané příkazy: příkaz k nějaké činnosti, operaci, akci (body 2, 3, 4) podmíněný příkaz výběru ze dvou možností (bod 7) podmíněný příkaz výběru z více možností (bod 1) příkaz cyklu s testováním podmínky (body 5, 8) příkaz cyklu s pevným počtem opakování (bod 6)

Metody návrhu algoritmu metoda označovaná Shora dolů problém (úlohu) jako celek (jak udělat maturitu) rozdělíme na podúlohy (vědět, co mám znát, a naučit se to), tyto podúlohy rozdělíme na další podúlohy (získat maturitní katalogy atd.) až dojdeme k operacím, které je možné použít jako elementární příkazy (např. v cyklu – učit se, dokud nezvládnu všechny body uvedené v maturitním katalogu) metoda označovaná Zdola nahoru postupujeme opačně, z elementárních kroků (chodit do školy a učit se) vytváříme větší celky, které nakonec umožní zvládnout požadovaný problém obvykle se kombinují obě tyto metody

Cvičení Najděte o něco složitější recept a přepište ho do co nejpřesnějšího tvaru s využitím číslovaných bodů Najděte v něm zde uvedené základní příkazy (podmínky, cyklus)

Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Použité zdroje ROUBAL, Pavel. Informatika a výpočetní technika pro střední školy : Praktická učebnice. 1. vyd. Brno : CP Books, a. s., c2010. 102 s. ISBN 978-80-251-3227-2. CEJNAR, Jíří. Http://cs.wikipedia.org [online]. 9. 9. 2011, 13:52. [cit. 2013-01-10]. File: 540px-Model_F_F.svg. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Altair_8800_Computer.jpg Veškeré použité obrázky (kliparty) pocházejí z obsahu webu www.office.microsoft.com a Wikipedie Common. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jan Mlčůch. Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR.