Mavzu: Algoritmlash asoslari

Mavzu: Algoritmlash asoslari

Algoritm nima? Algoritm bu ma'lum bir vazifani bajarishga qaratilgan kichik dastur. Algoritm tushunchasini kengroq qilib tushintirganda, berilgan masalani yechish uchun ketma-ketliklar majmuasidir.Algoritmni hayotimizda juda ko'p sohalarda ishlatiladi: chorraxada svetafor, binolarda lift. Hattoki o'zimiz oddiy hayotiy ishlarda ham algoritm ishlatamiz: choynakga choy damlash. Algoritmlarning komputer sohasida ham muhim ro'l o'ynaydi




Rekursiya - funksiya(protsedura)ni shu funksiyani ichida chaqirilishi deb qarasak eng tushunarli ko'rinish bo'ladi Dasturchilar orasida shunday gap bor: "Rekursiyani bilish uchun, avval uni bilish kerak". Rekursiv gap-a? Rekursiya bajarilishi uchun ikkita narsa bolishi kerak 1. O'zini chaqirish 2. To'xtash chegarasi Hech oyingiz sizga uyga kirda karobkani ichidan biror nimani olib chiq deganlami?

Sonning ixtiyoriy butun darajasini topish informatikaning boshlang'ich kurslarida o'rganilgan sodda muommolardan biri. Yechimi ham oddiy: int pow = 1; for(int i =0; i < m; i++) { pow*=n; } Anglaganingizdek, yuqoridagi kod n^m ni hisoblaydi. Kod n ni m marta ko'paytirib chiqishga asoslangan. Bundan tezroq usul bormi? Ha bor ekan. Daraja bu sonni bir necha marta ko'paytirishdan iborat amal bo'lsa qanday qilib bundan tez bo'lishi mumkin. Keling, 7^13 ni hisoblab ko'raylik.…

Algoritm so`zi barchamizga ma`lum bo`lganidek, vatandoshimiz Muhammad ibn Muso al-Xorazmiyning ismini yevropacha talaffuzidan kelib chiqqan. Demak, hozirda keng foydalanilayotgan algoritmlashning asosi bizning Vatanimizdan boshlangan.

Maktab informatika kursidan ma`lumki, algoritm bu – ma`lum masalani hal qilish uchun bajarish kerak bo`lgan amallar ketma-ketligi. O`sha mashhur choy damlash algoritmidan chekingan holda hayotiy misol keltiramiz. Hayotda eng ko`p bo`ladigan holatimiz bu uyqu. Ko`pchilik rejim bilan uxlaydi , ya`ni uxlashga ma`lum bir vaqtni belgilagan. Misol uchun siz uxlashga yotish uchun 22:00ni tanladingiz. Har safar soatga qaraganingizda uxlash vaqti bo`lgan yoki bo`lmaganini tekshirasiz. Miyangizda esa quyidagi jarayon bo`ladi:

Bu oddiy uyquga yotish algoritmi edi. Hayotda o`zimiz bilmagan holatda algoritmlardan foydalanamiz. Miyamiz juda tez ishlagani sabab qadamlar ketma-ketligi haqida o`ylab ko`rmaymiz.

Endi maqolamizning asosiy qismi, dasturlashda algoritmlashga o`tamiz. Dasturlashda algoritm bu – masalani yechish uchun bajarilishi kerak bo`lgan amallar ketma-ketligini kodga o`girilgan varianti. Bunda masalani yechish uchun miyamizda kechayotgan jarayonni kompyuter tushunadigan qilib yozish talab etiladi.
Algoritmlashning asosi matematika hisoblanadi. Bunda fikrlash muhim rol o`ynaydi. So`zimni quyidagicha isbot qilaman. Dasturlash sanoatida gigant korporatsiya hisoblangan Microsoftning asoschisi Bill Geytsning shunday so`zlari dasturchilar orasidda mashhur:"Qo`shish va ayirishni biladigan har qanday inson dasturchi bo`la oladi". Bu so`zlarni mag`zini chaqish uchun sizlarni boshlang`ich sinflarga qaytishga taklif etaman. Har birimiz boshlang`ich sinflarda qo`shish va ayirish amallarini o`rgangan edik. Ko`pchilik buni barmoqlari orqali bajargan. Chunki barmoqlar 10ta va raqamlarni qo`shish va ayirishda qo`l keladi. Keyinchalik matematik evolutsiyamiz sonlar bilan qo`shish va ayirish amallarini bajarish bosqichiga yetib keladi. Bu rivojlanish jarayoni yangi amallar bilan boyidi va endi bir xil raqamlarni bir necha marta qo`shishni osonlashtirish uchun ko`paytirish jadvalini o`rgandik. E`tibor bering, ko`paytirish algoritmi qo`shish algoritmining asosiga qurilgan. Rivojlanishimiz davom etib, endilikda qoldiqli bo`lish va shu kabi murakkabroq amallarga o`tamiz. Maktabni bitirish vaqtida esa juda murakkab amallarni ham bajara oladigan darajada bo`lamiz. Ana ko`rdingizmi, hamma murakkab amallarning asosi qo`shish va ayirishdan boshlanadi. U yog`i esa fikrlash doirangiz kengligiga bog`liq. Demak, dasturlashdagi asosiy masalalar matematik fikrlashga bog`liq.

Algoritmlashning asosiy shartlaridan biri bu – dasturning ishlash tezligi. Kod qanchalik optimal bo`lsa, dastur shuncha tez ishlaydi. Dastur tezligini pasaytiruvchi omillar bu – loop , ya`ni takrorlanishlar. Sikl ichida sikl ochish yoki sikl ichida shart tekshirish dastur tezligini ma`lum darajada pasaytiradi. Hayotiy misol keltiraman: 7ta 45ni bir biriga qo`shing. Har birini alohida qo`shib chiqish uchun vaqt talab etiladi. Ya`ni 7 marta bir xil amalni bajarish kerak. Xuddi shuni ko`paytirish amali orqali kamroq vaqt sarflab amalga oshirish mumkin. Har birimiz arifmetik progressiya haqida tushunchaga egamiz. Hadlari bir biridan ma`lum d songa farq qiladigan sonli ketma-ketlik. Shuni nta hadi yig`indisini toppish uchun n marta har safar yangi hadni topish va uni oldingi sonlar yig`indisiga qo`shish talab etiladi. Bu esa juda ko`p vaqt talab qiladi. Aynan shu muammo matematikada oddiy formula orqali hal etilgan. Bu muammoni hal etish formulasi esa albatta tafakkur mahsuli hisoblanadi. Siz ham yuqori darajali masalalarni yechishda ana shunday ixtirolar qilasiz yoki boshqa ixtirolardan foydalanasiz.

Dasturlashda algoritmlashning asosan 4 turi mavjud:

1. 
   Saralash
   
2. 
   Qidirish
   
3. 
   Grafiklar
   
4. 
   Stringlar
   

Ularning har biriga keyingi maqolalarimizda alohida to`xtalib o`tishga harakat qilamiz. Hozir esa oddiy algoritmlaning kodga o`girilish jarayonini ko`rib chiqamiz. Biz bu misollarni O`zbekistonda anchagina mashhur bo`lgan Java dasturlash tili negizida ko`rib chiqamiz.
Misol: a sonini qiymatini b soniga, b sonini qiymatini a soniga o`zlashtirish dasturini tuzing.
Misol uchun a = 2 , b = 7;
Dastur Java dasturlash tilida quyidagicha bo`ladi:

package dasturchi_uz;