1. Algoritm so’zi va tushunchasi

3.Algoritmning asosiy turlari

Chiziqli algoritmlar.Har qanday murakkab algoritmni ham uchta asosiy struktura yordamida tasvirlash mumkin. Bular ketma-ketlik, ayri va takrorlash strukturalaridir. Bu strukturalar asosida chiziqli, tarmoqlanuvchi va takrorlanuvchi hisoblash jarayonlarining algoritmlarini tuzish mumkin. Umuman olganda, algoritmlarni shartli ravishda quyidagi turlarga ajratish mumkin:

chiziqli algoritmlar;

tarmoqlanuvchi algoritmlar;

takrorlanuvchi yoki siklik algoritmlar;

ichma-ich joylashgan siklik algoritmlar;

rekurrent algoritmlar;

takrorlanishlar soni oldindan no’malum algoritmlar;

ketma-ket yaqinlashuvchi algoritmlar.

Faqat ketma-ket bajariladigan amallardan tashkil topgan algoritmlarga-chiziqli algoritmlar deyiladi. Bunday algoritmni ifodalash uchun ketma-ketlik strukturasi ishlatiladi. Strukturada bajariladigan amal mos keluvchi shakl bilan ko‘rsatiladi. Chiziqli algoritmlar blok-sxemasining umumiy strukturasini quyidagi ko‘rinishda ifodalash mumkin:

2-rasm. Chiziqli algoritmlar blok - sxemasining umumiy strukturasi

Tarmoqlanuvchi algoritmlar.Agar hisoblash jarayoni biror bir berilgan shartning bajarilishiga qarab turli tarmoqlar bo‘yicha davom ettirilsa va hisoblash jarayonida har bir tarmoq faqat bir marta bajarilsa, bunday hisoblash jarayonlariga tarmoqlanuvchi algoritmlar deyiladi. Tarmoqlanuvchi algoritmlar uchun ayri strukturasi ishlatiladi. Tarmoqlanuvchi strukturasi berilgan shartning bajarilishiga qarab ko‘rsatilgan tarmoqdan faqat bittasining bajarilishini ta’minlaydi.

3-rasm. Tarmoqlanishning umumiy ko‘rinishi

Berilgan shart romb orqali ifodalanadi, r-berilgan shart. Agar shart bajarilsa, "ha" tarmoq bo‘yicha a amal, shart bajarilmasa "yo‘q" tarmoq bo‘yicha b amal bajariladi.

Tarmoqlanuvchi algoritmga tipik misol sifatida quyidagi sodda misolni qaraylik.
1- Misol:

Berilgan x ning qiytmatiga bog‘lik holda, agar u musbat bo‘lsa «ha» tarmoq bo‘yicha y=x2 funksiyaning qiymati, aks holda

y=-x2 funksiyaning qiymati hisoblanadi.

4-rasm. Interval ko‘rinishidagi funksiya qiymatini hisoblash algoritmi

Ko‘pgina masalalarni yechishda, shart asosida tarmoqlanuvchi algoritmlarning ikkita tarmog‘idan bittasining, ya’ni yoki «ha» yoki «yo‘q» ning bajarilishi yetarli bo‘ladi. Bu holat tarmoqlanuvchi algoritmning xususiy holi sifatida aylanish strukturasi deb atash mumkin. Aylanish strukturasi quyidagi ko‘rinishga ega:

5-rasm. Aylanish strukturasining umumiy ko‘rinishi

Takrorlanuvchi algoritmlar .Agar biror masalani yechish uchun tuzilgan zarur bo‘lgan amallar ketma-ketligining ma’lum bir qismi biror parametrga bog‘liq ko‘p marta qayta bajarilsa, bunday algoritm takrorlanuvchi algoritm yoki siklik algoritmlar deyiladi. Takrorlanuvchi algoritmlarga tipik misol sifatida odatda qatorlarning yig‘indisi yoki ko‘patmasini hisoblash jarayonlarini qarash mumkin. Quyidagi yig‘indini hisoblash algoritmini tuzaylik.

Bu yig‘indini hisoblash uchun i=0 da S=0 deb olamiz va i=i+1 da S=S+i ni hisoblaymiz. Bu yerda birinchi va ikkinchi qadamlar uchun yig‘indi hisoblandi va keyingi qadamda i parametr yana bittaga orttiriladi va navbatdagi raqam avvalgi yig‘indi S ning ustiga qo‘shiladi va bu jarayon shu tartibda to i
N –berilgan bo‘lsin,
i=0 berilsin,
S=0 berilsin,
i=i+1 hisoblansin,
S=S+i hisoblansin,
iS ning qiymati chop etilsin.

6-rasm. 1 dan n gacha bo‘lgan sonlar yig‘indisini hisoblash algoritmi

Yuqorida keltirilgan algoritm va blok sxemadan ko‘rinib turibdiki amallar ketma-ketligining ma’lum qismi parametr i ga nisbatan N marta takrorlanayapti.
Yuqorida ko‘rilgan yig‘indi blok sxemalaridagi takrorlanuvchi qismlariga (aylana ichiga olingan) quyidagi sharti keyin berilgan siklik struktura mos kelishini ko‘rish mumkin. Yuqoridagi blok sxemalarda shartni oldin tekshiriladigan holatda chizish mumkin edi. Masalan, yig‘indining algoritmini qaraylik. Bu blok sxemaning takrorlanuvchi qismiga quyidagi, sharti oldin berilgan siklik strukturaning mos kelishini ko‘rish mumkin.

7-rasm. 1 dan n gacha bo‘lgan sonlar yig‘indisini hisoblash algoritmi

Blok sxemalarining takrorlanuvchi qismlarini, quyidagi parametrli takrorlash strukturasi ko‘rinishida ham ifodalash mumkin.

8-rasm. Parametrli takrorlash operatorining umumiy ko‘rinishi

Parametrli takrorlash operatoriga misol sifatida berilgan x=1,2,3,.....10 larda funksiyasining qiymatlarini hisoblash blok sxemasini qarash mumkin.

9-rasm. Parametrli takrorlash operatoriga doir algoritm

Ichma-ich joylashgan siklik algoritmlar . Ba’zan, takrorlanuvchi algoritmlar bir nechta parametrlarga bog‘liq bo‘ladi. Odatda bunday algoritmlarni ichma-ich joylashgan algortmlar deb ataladi.
Misol sifati berilgan nxm o‘lchovli aij –matritsa elementlarining yig‘indisini hisoblash masalasini qaraylik.

Bu yig‘indi hisoblash uchun, i ning har bir qiymatida j bo‘yicha ko‘paytmani hisoblab, avval yig‘indi ustiga ketma-ket qo‘shib borish kerak bo‘ladi. Bu jarayon quyidagi blok–sxemada aks ettirilgan. Bu yerda i-tashqi sikl - yig‘indi uchun, j-esa ichki sikl-ko‘paytmani hosil qilish uchun foydalanilgan.

10-rasm. Ichma-ich joylashgan siklik algoritmga doir blok-sxema