Лекция № 18. Теория алгоритмов Понятие алгоритма
Первоначально понятие алгоритма отождествлялось с понятием метода вычислений. С точки зрения современной практики алгоритм – программа, критерием алгоритмичности процесса является возможность его запрограммировать. Именно благодаря этой реальности алгоритма, а также благодаря тому, что подход инженера к математическим методам всегда был конструктивным, понятие алгоритма в технике за короткий срок стал необычайно популярным.
Понятие алгоритма, подобно понятиям множества и натурального числа, относится к числу столь фундаментальным понятий, что оно не может быть выражено через другие понятия.
Определение 1. Алгоритм (алгорифм) – точное предписание, которое задает вычислительный процесс, начинающийся с произвольного исходного данного и направленный на получение полностью определенного этим исходным данным результата. (Математическая энециклопедия)
Другое определение понятия алгоритма может выглядеть следующим образом
Определение 2. Алгоритм есть точное предписание, которое задает вычислительный процесс нахождения значений вычислимой функции по заданным значениям ее аргументов.
Или
Определение 3. Алгоритм есть предписание, однозначно определяющее ход некоторых конструктивных процессов.
Данные определения недостаточны для введения четкого и однозначного задания исследуемого объекта. Необходимы уточнения.
- Конспект лекций по дисциплине “Дискретная математика”
- Санкт Петербург Содержание.
- Раздел I. Множества, функции, отношения. Лекция № 1. Множества и операции над ними.
- 1. Основные понятия теории множеств.
- 2. Операции над множествами и их свойства.
- 3. Векторы и прямые произведения.
- Лекция № 2. Соответствия и функции.
- Соответствия.
- Отображения и функции.
- Лекция № 3. Отношения и их свойства.
- Основные понятия и определения.
- Свойства отношений.
- Лекция № 4. Основные виды отношений.
- Отношения эквивалентности.
- Отношения порядка.
- Лекция № 4. Пересчёт.
- Раздел II. Введение в общую алгебру. Лекция № 6. Элементы общей алгебры.
- 1. Свойства бинарных алгебраических операций.
- 2. Алгебраические структуры.
- Гомоморфизм и изоморфизм.
- Лекция № 7. Различные виды алгебраических структур.
- Полугруппы.
- Группы.
- Поля и кольца.
- Раздел III. Введение в логику. Лекция № 8. Элементы математической логики.
- Булевы функции.
- Лекция № 9. Логические функции.
- Функции алгебры логики.
- Примеры логических функций.
- Суперпозиции и формулы.
- Лекция № 10. Булевы алгебры.
- Разложение функций по переменным. Совершенная дизъюнктивная нормальная форма.
- Булева алгебра функций.
- Эквивалентные преобразования.
- Лекция № 11. Булевы алгебры и теория множеств.
- Двойственность.
- Булева алгебра и теория множеств.
- Днф, интервалы и покрытия.
- Лекция № 12. Полнота и замкнутость.
- Функционально полные системы.
- Алгебра Жегалкина и линейные функции.
- Замкнутые классы. Монотонные функции.
- Теоремы о функциональной полноте.
- Лекция № 13. Язык логики предикатов.
- Предикаты.
- Кванторы.
- Истинные формулы и эквивалентные соотношения.
- Доказательства в логике предикатов.
- Лекция № 14. Комбинаторика.
- Правила суммы и произведения.
- Размещения.
- Перестановки.
- Сочетания. Бином Ньютона.
- Раздел IV. Теория графов. Лекция № 15. Графы: основные понятия и операции.
- Графы, их вершины, рёбра и дуги. Изображение графов.
- Матрица инцидентности и список рёбер. Матрица смежности графа.
- Идентификация графов, заданных своими представлениями.
- Лекция № 16. Маршруты, цепи и циклы.
- Основные определения.
- Связные компоненты графов.
- Расстояния. Диаметр, радиус и центр графа. Протяжённости.
- Эйлеровы графы.
- Лекция № 17. Некоторые классы графов и их частей.
- Деревья.
- Ориентированные графы.
- Графы с помеченными вершинами и рёбрами.
- Лекция № 18. Теория алгоритмов Понятие алгоритма
- 1.2.1. Основные требования к алгоритмам
- 1.2.2. Машина Тьюринга
- Универсальная машина Тьюринга
- 1.2.3. Тезис Тьюринга
- 1.3. Граф машина
- 1.3.1. Модель данных
- 1.3.2. Построение моделей алгоритмов в системе graph
- 2. Сложность алгоритмов
- 2.1.Временная и пространственная сложность алгоритма. Классы dtime и dspace
- 2.2. Классы сложности
- 2.2.1. Полиномиальность и эффективность
- 2.2.2. Алгоритмическая сводимость задач
- 3. Алгоритмы и их сложность
- 3.1. Представление абстрактных объектов (последовательностей)
- 3.1.1. Смежное представление последовательностей
- 3.1.2. Связанное представление последовательностей
- Список вопросов для подготовки к экзамену по дисциплине "дискретная математика"