موسسه آموزش عالی مهر اروند آبادان

طراحی الگوریتم برای مسئله 
الگوریتم ها برای حل مسئله نوشته میشوند . مشکل ترین بخش حل مسئله ، طراحی الگوریتم برای آن است . در طراحی الگوریتم ، ابتدا تمام مراحل کلی انجام کار را مشخص میکنیم و با حل هر مرحله اصلی ، کل مسئله حل می شود . تقریبا تمام الگوریتم ها مراحل زیر را دارا هستند : 

 1- خواندن داده ها

2- انجام محاسبات 

3- خروجی ها

هر مرحله از الگوریتم با بررسی دقیق ممکن است به بخشهای کوچکتری نیز تقسیم شود . به عنوان مثال ، مرحله انجام محاسبات یک مرحله کلی است که با پرداختن به مسئله ، به روابط ریاضی تبدیل می شود که مسئله را حل می کند . اصولا برای حل یک مسئله و طراحی الگوریتم برای آن ، موارد زیر باید مشخص شوند : 
1- تعریف دقیقی از مسئله جهت مشخص کردن نیازمندیهای آن 
2- ورودی های مسئله 
3- خروجی های مسئله 
4- بررسی راه حل های مختلف مسئله 
5- رابطه بین ورودی ها و خروجی های مسئله 
6- انتخاب یک راه حل مناسب و تهیه الگوریتم برای آن راه حل 
7- اشکال زدایی و رفع اشکال الگوریتم 

برای آشنایی با حل یک مسئله و طراحی الگوریتم آن ....

خوب به مثال زیر توجه کنید. 

دانشگاهی برای هر ترم شهریه ثابتی که در طول تحصیل دانشجو است دریافت می کند . 
اگر میزان شهریه ثابت مشخص باشد ، دانشجو در مدت 4 ترم چه مبلغی باید پرداخت کند؟؟ 
ورودی های مسئله : میزان شهریه ثابت برای هر ترم 
خروجی های مسئله : مبلغ شهریه ثابت پرداختی در ازای 4 ترم ( یعنی مبلغ کل ) 
رابطه بین ورودی ها و خروجی های مسئله : 
4 × شهریه ثابت ترم = مبلغ کل 
در این مثال ، تشخیص ورودی ، خروجی و رابطه بین آنها خیلی ساده است ولی ممکن است همیشه به این سادگی ها نباشد و مستلزم فرض ها و تسهیلات خاصی باشد .

بیان ریاضی الگوریتم 

الگوریتم هایی که در پست های بعدی خواهیم نوشت ، به زبان فارسی بیان می شوند . نوشتن الگوریتم به زبان فارسی دارای 2 اشکال عمده است : 

* 1 *     الگوریتم ها طولانی می شوند .

* 2 *    از دستورات الگوریتم تفسیرهای متفاوتی می شود .

در این قسمت از آموزش سعی میکنیم مقدماتی را فراهم کنیم که الگوریتم را به جملات ریاضی بیان کند . زبان ریاضی زبان دقیق تری نسبت به زبان فارسی است . البته ناگفته نماند بیان ریاضی الگوریتم تنها راه بیان دقیق مراحل الگوریتم نیست و روش های دیگری وجود دارند که در ادامه به آموزش آنها هم خواهیم پرداخت . در بیان ریاضی الگوریتم با نمادهایی سر و کار داریم . این نمادها ، محلهای ذخیره ورودی ها و خروجی های الگوریتم هستند . این نماد ها را متغییر می نامیم .

به عبارت دیگر می توان متغییر را این گونه تعریف کرد :

   متغییر نامی است که به کمیتی داده می شود و مقدار آن ممکن است در طول اجرای الگوریتم تغییر کند .

به عنوان مثال ، در الگوریتم مربوط به بزرگترین عدد ، عدد بزرگتر یک عامل مهم است و باید نامی برای آن انتخاب شود . نامگذاری برای متغیر با ترکیبی از حروف a تا z و ارقام 0 تا 9 انجام می شود . نام متغیر باید با یکی از حروف شروع شود . حداکثر طول نام متغیر در این آموزش 6 فرض می شود .

نمونه هایی از اسامی متغیرها عبارتند از : find , average , money , m , y , x1 , sum در نامگذاری متغیرها ، تفاوتی بین حروف کوچک و بزرگ وجود ندارد.

      sum:   معمولا برا جمع استفاده می شود.

m,y, x1:     یکسری متغیر های دلخواه برای جای گذاری اعدادو ...  .

  money:    برای واحد پول استفاده می شود.

average:   معمولا نیز از ان برای میانگین استفاده میشود. وبشتر اوقات مخفف آن(avrg, avg) را به کار می برند.

      find:       برای پیدا کردن چیزی استفاده می شود.

مجری الگوریتم 

منظور از مجری الگوریتم چیست؟

الگوریتم های نوشته شده می توانند توسط افراد یا ماشین اجرا شوند و منظور از اجرای الگوریتم.دنبال کردن کلیه دستورات الگوریتم و اخذ نتیجه دلخواه است .

اگر مجری الگوریتم ماشین باشد آن را کامپیوتر می گویند .

مجری الگوریتم بعضی از اعمال را از قبل می داند و بعضی دیگر را نمی داند . به عنوان مثال ، ممکن است مجری الگوریتم مفهوم جمع و تفریق را بداند و مفهوم باقیمانده یک تقسیم را نداند . لذا نویسنده الگوریتم باید از چیزهایی که مجری الگوریتم  می داند آگاه باشد و هیچ گونه فرضی را در مورد مجری الگوریتم منظور نکند . 

روش های بیان الگوریتم 

الگوریتم ها را می توان به چند صورت مختلف بیان  کرد که 3 مورد از آن را بیان می کنیم : 

          1    بیان الگوریتم با جملات فارسی

          2    بیان ریاضی الگوریتم 

          3    بیان الگوریتم توسط شکل ها 

حالا به ترتیب با مثال ذکر خواهیم کرد : 
بیان الگوریتم با جملات فارسی 
در این روش الگوریتم ها بدون استفاده از نمادهای خاصی ذکر می شوند . به مثال زیر توجه کنید : 

مثال 1
الگوریتمی که مجموع دو عدد را محاسبه می کند:

   1- اولین عدد را انتخاب کرده ، بر روی کاغذ بنویسد 
   2- دومین عدد را گرفته ، آن را زیر عددی که بر روی کاغذ نوشتید بنویسد 
   3- دو عدد روی کاغذ را با هم جمع کنید ، زیر آن دو عدد بنویسید 
   4- سومین عددی که بر روی کاغذ نوشته شد ، مجموع دو عدد است 
   5- پایان 

مثال 2 
الگوریتمی که از بین 3 عدد بزرگترین عدد را پیدا می کند :

   1- اولین عدد را به عنوان بزرگترین عدد انتخاب کن و روی کاغذ بنویس 
   2- عدد دوم را با عدد روی کاغذ مقایسه کن ، اگر از عدد روی کاغذ بزرگتر بود ، آن را به عنوان بزرگترین عدد یادداشت کن 
   3- اگر عدد سوم ، از عددی که به عنوان بزرگترین انتخاب شد ، بزرگتر باشد ، آن را به عنوان بزرگترین عدد یادداشت کن 
   4- عدد روی کاغذ بزرگترین عدد است 
5- پایان

بسمه تعالی 

=> این مثال تنها برای نمونه می باشد برای دیدن بقیه مثال  ها می توانید به قسمت آموزش مراجعه کنید <=

مثال 1 :

الگوریتمی که سه مقدار عددی را از ورودی خوانده ، میانگین آنها را محاسبه می کند .

توضیح:  

در این الگوریتم باید برای سه مقداری که از ورودی خوانده می شوند ، نامی انتخاب کنیم . نامگذاری برای میانگین و مجموع اعداد نیز لازم است . 

1- A وB وC را از ورودی بخوان 

2   ===>         sum=   A+B+C   (مجموع=سه عدد را باهم جمع می کنیم)

3   ===>       AVEG=   SUM/3    ( میانگین= حاصل جمع 3 عدد تقسیم بر تعداد اعداد) 

4   ===>        AVEG  را چاپ کن ( میانگین سه عدد را چاپ می کند)

5-  ===>        پایان  

آنچه که از این الگوریتم می آموزیم :

1-     مجری الگوریتم " مفهوم خواندن " را می داند . 
2-     علامت + به معنی جمع است و مجری الگوریتم مفهوم جمع را می داند . 
3-     علامت =  معنی حکم انتساب است و مقدار سمت راست را در متغیر سمت چپ قرار  می دهد . 

 در صورتی که در انجام الگوریتم ها ی اموزش با مشکل مواجه شدید می توانید در قسمت نظرات ما رو در جریان بگذارید.

مدیریت وبلاگ:حسین عشوری زاده 

|

امتیاز مطلب : 9

|

تعداد امتیازدهندگان : 8

|

مجموع امتیاز : 8

موضوعات مرتبط: آموزش الگوریتم , , برچسب‌ها: الگوریتم , اموزش الگوریتم , برنامه نویسی , اموزش برنامه نویسی , انجام پروژهای دانشجویی , فلوچارت , آموزش فلوچارت ,