|
ANDIJON MASHINASOZLIK INSTITUTI INTELEKTUAL BOSHQARUV VA KOMPYUTER TIZIMLARI
FAKULTETI AXBOROT TIZIMLARI VA TEXNALOGIYALARI YO’NALISHI 1-KURS K-29-23 GURUHI TALABASI SATTORBEKOVA MUQADDASXONNING ALGORITIMIK TILLAR VA DASTURLASH FANIDAN TAYYORLAGAN
MUSTAQIL ISHI
MAVZU:Algoritm tushuncha-
si va ular haqida ma'lumot.
Re'ja:
1.Algoritmning tarixi.
2.Algoritm nima?
3.Algoritm tasvirlash.
Algoritm tarixi. Algoritm so'zi tushunchsi IX asrda yashab ijod etgan buyuk alloma Abu Abdulloh Muhammad ibn Muso al-Xorazmiy (783-850) nomi bilan uzviy bog'liq. Algoritm so'zi
al-Xorzmiy nomini Yevropaliklar tomonidan buzib aytilishi natijasida kelib chiqgan. Al-Xorazmiy arifmetikaga bag'ishlangan
"Al-kitob al-muxtasar fi hisob al-jabr va al-muqobala" nomli risolasida birinchi bo'lib o'nlik sanoq sistemasining prinsiplari va
undagi to'rt amalni bajarish qoidalarini asoslab bergan. Olimning "al-Xorazmiy" nomi esa "algoritm" shaklida fanda abadiy o'rnashib qolgan.
Algoritm hozirgi zamon matematikasining eng keng tushunchalaridan biri hisoblanadi. Ma’lumki, inson kundalik turmushida turli-tuman ishlarni bajaradi. Har bir ishni bajarishda esa bir qancha elementlarni ketma-ket amalga oshirishga to‘g‘ri keladi. Mana shu ketma-ketlik yozib bajariladigan shuning algoritmidir.
Inson hayoti davomida har kuni katta-kichik vazifa yoki masalani hal etishni, turli ko'rsatmalarni bajarishni, harakatlar re'jasini tuzishni yoki tuzilgan rejaga muvofiq ishlarni amalga oshirishni o'z oldiga maqsad qilib qo'yadi.Masalan, birorta masalani yechish yo'llarini daftarga yozish, qandaydir bir taom
yoki qandolat mahsulotini tayyorlashda unga oid ko'rsatma(ret-
sept)lardan foydalanish, maishiy texnika vositalarini ishlatishda uning yo'riqnomalaridan foydalanish, kimgadir biror manzilga yetib
borish yo'lini tushuntirish va hokazo.
Algoritm nima? Algoritm- berilgan natijaga erishish uchun kerak bo'lgan aniq ko'rsatmalar ketma-ketligi. Algoritm keng ma'noda faqat kompyuterga oid atama bo'lmay, balki unda berilgan ko'rsatmalarni bajara oluvchi har qanday narsaga oiddir.
Algoritm-ma'lum bir turga oid masalalarni yechishda ishlatiladigan amallarning muayyan tartibda bajarilishi haqidagi aniq bir qoida . Kibernetika va matematikaning asosiy tushunchalaridan biri.
Algoritmdagi har bir ko`rsatma yoki buyruq biror amalni bajarishni ko‘zda tutadi. Algoritmdagi amallarni bajaradigan obyektni ijrochi tushunchasi bilan boglanadi. Har qanday algoritm - bu amallarni belgilovchi qoida bo`lib, ularning zanjiri natijasida berilgan qiymatlardan izlangan natijaga kelinadi. Bunday amallar zanjiri algoritmik jarayon, har bir amal algoritmning qadami deb ataladi.
Algoritm deganda biror maqsadga erishishga yo`naltirilgan, ijrochi bajarishi uchun moljallangan buyruqlarning ketma-ketligi tushuniladi.Demak, yuqorida keltirilgan misollardagi buyruq (yoki ko`rsatma)lar ketma-ketligi algoritm va bu algoritmlarni bajarayotgan inson - ijrochi bo‘lar ekan. Birinchi misoldagi ko`rsatmalar «Choy damlash algoritmi» deb ataladi. Bundan shunday xulosaga kelamiz: inson hayotida ko`zlagan maqsadiga erishishi uchun ijrochi sifatida ko`plab algoritmlarni bajaradi.
Ko'pgina algoritmlar inson uchun odat bo`lib qolgan. Masalan, taom tayyorlash, ovqatlanish, tartibli kiyinish, xonadan chiqish, yozish, bir joydan ikkinchi joyga borish va hokazo.
Ko`rsatmalarning tartibi buzilishi qanday oqibatga olib kelishi mumkinligini o`zingiz tasavvur qilishingiz qiyin emas. Misol sifatida «Choy damlash algoritmi»da birinchi va uchinchi ko`rsatmalarning o`rnini almashtirib bajarish kifoya.
Odatda, algoritmlardagi ko`rsatmalar ijrochiga tushunarli bo`lishi uchun soddaamallardan iborat bo`lishi kerak. lkkinchi misoldagi algoritmning birinchi ko`rsatmasini quyidagi uch ko`rsatmaga ajratish mumkin:
1a) joy eni N metrni santimetr o`lchov birligiga o`tkazilsin;
lb) joy bo`yi M metrni santimetr o`lchov birligiga o`tkazilsin;
1d) joyning yuzi S joy topilsin.
Algoritm ijrochisi faqat insonmi, degan savol berishingiz tabiiy. Bu savolga javob quyidagicha:
Algoritm ijrochisi - algoritmda ko`rsatilgan buyruq yoki ko`rsatmalarni bajara oladigan abstrakt yoki real (texnik yoki biologik) sistema.
Ijrochi bajara olishi mumkin bo`lgan ko`rsatma yoki buyruqlar
to`plami ijrochining ko`rsatmalar sistemasi (qisqacha, IKS) deyiladi.
Masalan, «16 sonidan kvadrat ildiz chiqarilsin» ko`rsatmasi 2-sinf o`quvchisining ko`rsatmalar sistemasiga tegishli bo`lmaydi, lekin 8-sinf o`quvchisining ko`rsatmalar sistemasiga tegishli bo`ladi. Shuni ta’kidlash joizki, informatikada algoritmning asosiy ijrochisi bo`lib kompyuter xizmat qiladi.
Masalani qo‘yilishi bo‘yicha uni 4 ta sinfga ajratish mumkin.
1. Aniq ta’riflangan va yechimga erishadigan algoritmlari mavjud masalalar. Ushbu sinfga doir masalalar bevosita to‘g‘ridan-to‘g‘ri kompyuterda bajariluvchi dasturlarga aylantirilishi mumkin.
2. Masala kuyilishida yoki uning yechimida noaniqlar mavjud bo‘lib, algoritmda ushbu noaniqlarni e’tiborga olish zaruriyati paydo bo’ladi. Bu yerda asosan tashqi muhitning o‘zgarishi bilan algoritmning shunga moslanishi nazarda tutilgan.
3. Bilimlarni qayta ishlash doirasida berilgan idroqiy masalalar. Bu yerda mantiqiy tushunchalar bilan ishlay oladigan algoritmik tillarning mavjudligi va ular asosida kompyuter uchun dasturlar yaratish mumkinligi nazarda tutilgan.
4. Inson faoliyatiga bog‘liq masalalarni modellashtirishga qaratilgan bo‘lib, aniq yechim algoritmlari mavjud bo‘lmagan masalalar. Ya’ni inson faoliyatini ma’lum bir model doirasida dasturlash mumkinligi nazarda tutilgan bo‘lib, algoritm ushbu faoliyatni to‘liq qamrab ololmaydi, masalan, shaxmat o‘yini.
Berilgan masala algoritmini yozishning turli usullari mavjud bo‘lib, ular qatoriga so‘z bilan, blok-sxema shaklida, formulalar, operatorlar yerdamida, algoritmik yoki dasturlash tillarida yozish kabilarni kiritish mumkin.
Endi biror usulda tuzilgan algoritmning ayrim xossalarini va ularga qo‘yilgan talablarni ko‘rib chiqaylik.
1) Algoritm har doim to‘liq bir qiymatlidir, ya’ni uni bir hil boshlang‘ich qiymatlar bilan ko‘p marta qo‘llash har doim bir xil natija beradi.
2) Algoritm birgina masalani yechish qoidasi bo‘lib qolmay, balki turli-tuman boshlang‘ich shartlar asosida ma’lum turdagi masalalar to‘plamini yechish yo‘lidir.
3) Algoritmni qo‘llash natijasida chekli qadamdan keyin natijaga erishamiz yoki mumkin emasligi haqidagi ma’lumotga ega bo‘lamiz.
Yuqorida keltirilgan xossalarnn umumlashtirib, algoritmlarning quyidagi asosiy xossalarini ta’kidlash zarur.
1. Algoritm boshlang‘ich qiymatli argumentlarga ega bo‘ladi. Algoritmni bajarishdan maqsad bu natija olishdir, ya’ni algoritm boshlang‘ich qiymatlarni natijaga aylantiruvchi avtomatdir. Demak, algoritmni qo‘yilgan masalaning har xil boshlang‘ich qiymatlar uchun qo‘llash mumkin. Ushbu xossani ommaviylik xossasi deb ataladi, lekin ba’zi-bir xollarda faqatgina bitta to‘plamga mo‘ljallangan algoritm ham mavjud bo‘ladi.
2. Algoritm ijrochiga tushinarli bo‘lishi kerak, ya’ni ijrochining bazasida mavjud bo‘lgan buyruqlar qo‘llanilishi zarur. Shu bois algoritmni yaratish jarayonida ijrochining imkoniyatlari va nozik tomonlari e’tiborga olinishi kerak.
3. Algoritm cheklangan qadamlar ketma-ketligidan iborat bo‘ladi va har bir qadam to‘liq bajarilgandan so‘ng keyingi qadamga o‘tiladi. Ushbu xossa algoritmning diskretli xossasi deb ataladi.
4. Algoritm chekli qadamlar bajarilgandan so‘ng tugatiladi. Ya’ni chekli qadamlardan so‘ng algoritm natijaga erishishi kerak yoki natija olish mumkin emasligi aniqlanishi lozim. Ushbu xossa algoritmning natijaviylik xossasi deb ataladi.
5. Algoritmning har bir qadami aniq ta’riflangan bo‘lib, ko‘p ma’noli bo‘lishi mumkin emas. Ya’ni har bir qadamdan so‘ng keyingi qadam aniqlangan bo‘lishi yoki algoritm tugatilishi kerak. Algoritmning ushbu xossasi aniqlik xossasi deb yuritiladi va algoritmni bevosita kompyuterda bajarish uchun imkon beradi.
6. Algoritmning har bir qadami aniq va chekli vaqt davomida bajarilishi lozim. Ushbu xossa algoritmning effektivligi deb yuritiladi.
Algoritmning har bir qadamida bajariladigan ko‘rsatma buyruq deb aytiladi. Ushbu buyruqlar nofaqat chekli vaqt davomida balkim qisqa vaqt mobaynida tugatilishi lozim.
So‘zlar bilan yozilgan algoritm.
So‘zlar bilan yozilgan algoritmlar asosan insonlar uchun tuziladi. Har bir qadam raqamlanadi va yozuvlarda deyarli hech qanday qonun-qoidalarga amal qilinmaydi.
Misol sifatida Yevklid algoritmini keltiramiz, ushbu algoritm ikki natural sonning eng katta umumiy bo‘luvchisini aniqlashda qo‘llaniladi:
1. Agarda sonlar teng bo‘lsa ulardan biri chop etilsin, aks holda 2-bandga o‘tilsin.
2. Ikala sondan kattasi aniqlansin.
3. Katta sondan kichik son ayirilsin va natija katta songa berilsin.
4. 1-bandga o‘tilsin.
Ushbu yozuvdan ko‘rinib turibtiki bu yerda bevosita yozuvlarda ixtiyoriy qoidalarga asoslanib algoritm tuzim mumkin, masalan, bevosita formulalarni ham qo‘llash mumkin.
Psevdokodli algoritm.
Bu maxsus tanlangan so‘zlar yordamida ma’lum-bir qoida va qonunlarga asoslanib yoziladigan algoritmdir. Ushbu tartib algoritmlarni yagona ko‘rinishda tasvirlashda juda qo‘l keladi. Bu yerda tanlangan maxsus so‘zlar yagona ma’noga ega bo‘lib, algoritmda ularni qalin qilib yoki ostiga chizish yo‘li bilan ajratishadi. Ushbu uslub ham bevosita insonlarga mo‘ljallangan bo‘lib, algoritmni mashinaday bajarishga imkon beradi.
Misol sifatida yuqorida keltirilgan Yevklid algoritmini keltiramiz.
Yevklid algoritmi;
boshlash
kirtish m,n
V: agarda m=n bo‘lsa Ye nuqtaga o‘t;
agarda m>n ulsa m:=m-n aksincha n:=n-m;
V nuqtaga o‘t;
YE: tamom.
Blok-sxema tushunchasi va uning elementlari.
Algoritmlarni yozish usullaridan biri blok-sxema bo‘lib, u algoritmning ma’lum geometrik shakllar yordamida yaqqol yozilishidir.
Har bir geometrik shakl (blok) ma’lum ma’noni anglatadi. Bloklar o‘zaro yo‘naltirilgan chiziqlar orqali bog‘lanadi va chiziqning yo‘nalishi algoritmning bajarilish ketma-ketligini belgilaydi.Blokdagi shakllar ichida oddiy tilda tushunarli matematik simvollarni qo‘llash mumkin. Blok-sxema algoritm tuzuvchi uchun dastur tuzilishini yaqqol tasavvur qilishning yaxshi usulidir. Berilgan masala algoritmining blok-sxemasini dasturlash tillarining qoidalariga moslab tuzish shart emas. Chunki blok-sxema shaklida yozilgan algoritmni dasturlash tillaridan xabarsiz har bir kishi ham o‘qiy olishi kerak. Agar masalaning blok-sxemasi berilgan bo‘lsa, undan foydalanib dastur tuzish mumkin. Buning uchun har bir blokni shu til qoidalari asosida ko’chirib yozish yetarli.
Blok-sxema quyidagi asosiy elementlardan iborat :
1)Algoritmning boshlanishi yoki oxirini bildiruvchi blok :
Ular shakl jihatidan bir xil bo‘lgani uchun algoritm boshlanishini bildirgan blok ichiga "Boshlash", oxirini bildiruvchi blokning ichida "Tamom" so‘zlari yozib qo'yiladi. Algoritmning boshlanishi (oxiri) ni bildiruvchi blokdan faqat chiqish (kirish) mumkin.
2) Blok-sxemalarda ma’lumotlarni standart kiritish va chiqarish blokining umumiy ko‘rinishi parallelogramm shaklida bo‘lishi mumkin. Qaysi o‘zgaruvchilarning qiymatini kiritish kerak bo‘lsa, shu o‘zgaruvchilarning nomlari blokning ichiga yozib qo‘yiladi. Bu blokka kirish ham chiqish va blokdan chiqish ham mumkin, ya’ni blok bitta kirish va bitta chiqish ko‘rsatkichiga ega.
Dasturlash tillari
Yaratilgan algoritmlarni bajarishda qo‘llaniladigan maxsus qurilmasi elektron hisoblash mashinasi, keyinchalik kompyuter, hisoblanadi. Har qanday algoritm kompyuter tushuna oladigan tilda yozilashi kerak. Ushbu tillarni dasturlash tillari deb aytishadi, ushbu tilda yozilgan algoritmni esa dastur deb atashishadi. Hozirgi kunda dasturlash tillari juda ko‘p bo‘lib, ular kompyuterga bog‘liqligiga qarab tasniflanadi.
XULOSA:
Ushbu mustaqil ishini bajarish asosida quyidagi ishlar amalga oshirildi va natijaga erishildi:
-Algoritmning tarixi;
-Algoritm haqida tushuncha;
-Algoritmlarning tasvirlanishi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.Informatika va axborot texnologiyalari. O’quv qo’llanma. – Z.S.Abdullayev, Toshkent – 2013 y.
2.Informatika va programmalsh. O’quv qo’llanma. Mualliflar:
A.A.Xaldjigitov, Sh.F.Madraximov, U.E.Adambayev, O’zMU, 2005yil.
Foydalanilgan web saytlar:
1. www.fayllar.org.
2. www.ziyonet.uz.
|
