الأنواع الأساسية ومثال الخوارزميات الدورية
تم تصميم هذه المادة لإعطاء المفاهيم الأساسية لما خوارزمية دوري، والتي هي مشتركة في أي لغة البرمجة ومستوى مبرمج الإعداد.
مفهوم الخوارزمية
الخوارزمية هي سلسلة من الإجراءاتلحل مشكلة حسابية وغيرها في عدد محدود من الخطوات. يمكن تنفيذ الإجراءات (تعليمات) لتنفيذ الخوارزمية واحدا تلو الآخر (بالتتابع)، في وقت واحد (بالتوازي) أو في ترتيب تعسفي، وذلك باستخدام دورات وظروف الانتقال. وتستخدم الخوارزميات ليس فقط في البرمجة، ولكن أيضا في مجالات أخرى من النشاط، على سبيل المثال، في إدارة عمليات الإنتاج والأعمال.
خوارزميات دورية
ويقال أن خوارزمية تكون دورية إذا كان في ذلكهناك إجراءات أو مجموعات من الإجراءات التي تحتاج إلى تنفيذ أكثر من مرة. الإجراءات الخوارزمية المتكررة هي جسم الدورة. بالإضافة إلى ذلك، كل دورة لديها شرط أن تنفيذ خوارزمية دوري ينتهي.
أنواع الخوارزميات الدورية
كل خوارزمية دوري له في تكوينهحالة الحلقة، أي تعبير منطقي تحدد نتائجه ما إذا كان سيتم تنفيذ جسم الحلقة مرة أخرى أو سيتم إنهاء الحلقة. بواسطة طريقة المعالجة، يتم تقسيم جميع الخوارزميات الدورية إلى ثلاث مجموعات.
دورة مع شرط مسبق
في مثل هذه الخوارزميات الدورية، يتم التحقق من حالة استمرار قبل معالجة الجسم حلقة، وهذا هو، هناك حاجة لتكرار معالجة حلقة.
النظر في إخراج الأرقام من -5 إلى 0 كمثال على الخوارزميات الدورية مع شرط مسبق:
- قم بتعيين القيمة الأولية للمتغير الأساسي j إلى -5.
- نحن التحقق من حالة الدورة. الحالة إيجابية، ويتم تنفيذ الجسم حلقة لأول مرة.
- بعد ذلك نضيف 1 إلى المتغير j، ونحن تحقق مرة أخرى من حالة الدورة.
- تستمر الحلقة في التشغيل طالما أن قيمة j أقل من أو تساوي الصفر، وإلا فإننا نخرج من الحلقة على فرع فالس
دورة مع بوستكونديتيون
يتم تنفيذ فحص الحالة بعد المعالجة الأولى من الجسم حلقة والتحكم في الإخراج منه.
دعونا نحلل حساب المجموع من 1 إلى العدد n كمثال على الخوارزميات الدورية التي يتم فيها استخدام الحالة البريدية:
- ونحن ندخل عددا محدودا من حساب المجموع n ونحدد القيم الأولية الصفرية لمجموع المبلغ الإجمالي وعداد الدورة i.
- يتم تنفيذ حلقة قبل الاختيار الشرط الأول.
- نتحقق من حالة الحلقة، أي أن قيمة العداد i أقل من أو تساوي n.
- إذا كانت نتيجة الشرط إيجابية، ننفذ الحلقة مرة أخرى، وإلا فإننا ننتهي الحلقة ونطبع المجموع على الشاشة أو الطباعة.
دورة غير مشروطة
وعادة ما تستخدم في الخوارزميات حيث العدد المطلوب من إعدام حلقة معروفة مسبقا، وغالبا ما تستخدم عند العمل مع المصفوفات.
تحتوي هذه الخوارزمية على ثلاثة عناصر إلزامية:
- قيمة البداية، والتي تسمى المعلمة حلقة، لأن هذا المتغير يتغير بعد كل تنفيذ الدورة ويحدد وقت اكتمالها.
- القيمة التي تنتهي فيها الحلقة.
- خطوة الخطوة.
في كل خطوة، يتحقق البرنامج من ذلكما إذا كانت قيمة البداية محدودة. وإذا كان الأمر كذلك، تنتهي الدورة. وإلا، نضيف حجم الخطوة إلى قيمة البداية وتكرر الدورة. وتجدر الإشارة بصفة خاصة إلى أنه يمكن استبدال أي دورة غير مشروطة بدورة مشروطة مع ما قبل أو بحالة ما بعد البيع.
عند تجميع الخوارزميات الدورية،والتمسك بشرطين إلزامي. أولا، لإنهاء حلقة، فمن الضروري أن محتويات الجسم تؤثر على وظيفة أو شرط مسبق، وإلا فإننا يمكن أن ينتهي مع حلقة لانهائية. ولكن بالنسبة لبعض المهام البرمجيات يتم تطبيق هذه الدورات. وكمثال على الخوارزميات الدورية التي تعمل إلى أجل غير مسمى، يمكننا الاستشهاد بنظام التشغيل ويندوز، حيث يتم استخدام حلقة لانهائية من الاقتراع موقف الماوس لتحديد إجراءات المستخدم. ثانيا، يجب أن توفر المتغيرات التي تم تمريرها إلى الحلقة تنفيذ واحد على الأقل.
حساب المصانع
ولتعزيز القراءة، نقدم مثالا على ذلكخوارزميات دورية لحساب عامل عدد صحيح. المثال أعلاه هو حلقة مع شرط مسبق، ولكن من الممكن لتنفيذ أي نوع من خوارزمية دورية.
- المدخلات: البيانات هي عدد صحيح يتم تعريف المعامل.
- متغيرات النظام: معلمة الدورة i، التي تأخذ القيم من 1 إلى البيانات في الخطوة 1.
- النتيجة: المتغير فاكتوريال هو فاكتوريال من عدد البيانات، الذي هو نتاج الأعداد الصحيحة من 1 إلى البيانات.
- وقد استلمت الخوارزمية بيانات الأرقام، التي من الضروري حسابها.
- يتم تعيين عامل المتغير، الذي يتم تخزين النتيجة النهائية، قيمة واحدة.
- نقوم بتنظيم الحلقة مع المعلمة i وقيمة البداية 1. القيمة النهائية هي بيانات الأرقام الأولية. وبمجرد أن تكون قيمة العداد i أكبر، تنتهي الحلقة.
- يتم تنفيذ دورة حساب المصانع - يتم تضاعف القيم الحالية للمصادفة والعداد i.
- إلى قيمة العداد إضافة وحدة، تحقق من حالة من حلقة، وإذا كانت النتيجة إيجابية، ونحن إنهاء ذلك.
- بعد التكرار الأخير من حلقة، وقيمة البيانات فاكتوريال! يبقى في المعمل ويتم عرضها أو طباعتها.
