Алгоритм и исполнитель
Для начала предлагаю вам немного поиграться со следующей детской игрушкой. Пройдите первые пять заданий, возвращайтесь назад и продолжайте чтение урока.
Рис.1 Интерфейс игрушки Лабиринт с Angry Bird
Надеюсь, у вас всё получилось. Теперь на этом примере опишем несколько основных понятий:
- исполнитель;
- система команд исполнителя;
- алгоритм.
В игрушке мы управляем красной птичкой. Задача каждого этапа: добраться птичкой до свиньи. Птичка умеет выполнять определённые команды, например: переместить вперёд, повернуть налево, повернуть направо и др.
Человек, машина или устройство, которые умеют выполнять некоторые команды, называется исполнителем. В этой игрушке, очевидно, исполнитель – птичка. Набор команд, которые понимает и умеет выполнять исполнитель, называют системой команд исполнителя.
Последовательность команд, которую должен выполнить исполнитель для решения задачи, обычно называют алгоритмом.
Необходимо заострить внимание на нескольких моментах.
Важно!
Исполнитель может выполнять только те команды, которые входят в его систему команд.
Это означает, например, что нельзя написать исполнителю-птичке: «Иди к свинье!». Точнее записать можно, но только ничего не произойдёт, т.к. исполнитель таких команд не знает.
Имеющиеся команды вы можете записывать в любом порядке, который посчитаете правильным. Ваша задача как программиста — разделить большую сложную задачу на маленькие отдельные шаги, каждый из которых будет понятен исполнителю. Снова работает принцип «разделяй и властвуй».
Важно!
Исполнитель выполняет в точности то, что предписывает ему алгоритм.
Исполнитель-птичка очень доверчивая. Она не подвергает сомнению то, что вы пишете в программе. Если, например, вы забудете развернуть птичку, то она врежется в стенку. Поэтому вы должны следить за всем самостоятельно.
Ваши будущие программы часто будут работать не так, как вы задумывали. Ошибки случаются у всех. Тут важно понимать, что это не компьютер дурак, а вы допустили ошибку в алгоритме. Не уподобляйтесь плохим программистам, у которых во всём всегда виновата программа.
Теперь от наглядного примера перейдём к компьютерным реалиям. Мы пишем программы для компьютера, а значит, компьютер в нашем случае является исполнителем. Система команд — стандартные функции и конструкции языка Си.
В чём состоит основная задача вашего обучения основам программирования? Овладеть навыком алгоритмического мышления. То есть научиться записывать решение различных задач в виде алгоритма для конкретного исполнителя (в нашем случае компьютера).
Итак, подытожим:
Компьютерная программа — алгоритм решения какой-либо задачи, записанный на языке программирования.
Алгоритм — точное описание порядка действий, которые должен выполнить исполнитель для того, чтобы решить задачу.
Исполнитель — человек или некоторое устройство, которое может понимать и выполнять определённый набор команд.
Система команд исполнителя — набор команд, которые понимает и умеет выполнять исполнитель.
Основная задача данного курса — научить вас записывать решение различных задач в виде алгоритмов для компьютера.
Практика
- Если у вас не открывается игрушка, то можете воспользоваться похожей игрушкой "Исполнитель-Робот" от К.Ю. Полякова. Задачи на линейные алгоритмы
- Подборка задач из Единого государственного экзамена на тему Анализ и построение алгоритмов для исполнителей (*.doc) на сайте К.Ю. Полякова. И ответы для самопроверки.
Дополнительные материалы
Определение алгоритма в этом уроке, конечно, совершенно неформальное. Вообще говоря, это даже не совсем определение, а скорее представление о том, что обычно понимают под алгоритмом. В теоретической информатике существуют более строгий подход к описанию того, чем является алгоритм. Для этого, например, вводится такое понятие как Машина Тьюринга. Подробнее об этом можно прочитать в википедии, викиучебнике или посмотреть на степике урок А. Шеня. А на сайте К.Ю. Полякова можно скачать тренажёр Машина Тьюринга.
На самом деле, конечно, в нашем случае исполнителем является не сам компьютер, а компилятор языка Си. И уже он создаёт на основе нашего кода соответствующий алгоритм для микропроцессор компьютера (исполнителя) со своей системой инструкций (системой команд исполнителя).
Тем, кто решает задачи на Stepikе, посвящается:
Как же в проге ошибку исправить?
Ведь бывает, не ровен же час.
Нажимаю я кнопку "Отправить"
И думаю:"Может сейчас?"
(c) Дроздова Дария Ивановна