Мавзу: Корхона омборидаги махсулотлар бўйича маълумотлар базасини ташкил этишни Turbo Pascal дастурлаш тилида дастурини яратиш

2.2. Алгоритм тушунчаси ва уни ифодалаш усуллари.

Алгоритм сўзи ўрта асрларда пайдо бўлиб, буюк ўзбек мутафаккири Ал-Хоразмийнинг (783-855) ишлари билан европаликларнинг биринчи бор танишиши билан боғлиқдир. Бу илмий ишлар уларда жуда чуқур таасурот қолдириб алгоритм (algoritmi) сўзининг келиб чиқишига сабаб бўлдики, у Ал-Хоразмий исмининг лотинча айтилишидир.

Алгоритм деганда, берилган масалани ечиш учун маълум тартиб билан бажарилиши керак бўлган чекли сондаги буйруқлар кетма-кетлигини тушунилади.
Бирор масалани компьютерда ечишда энг мухим ва маъсулиятли ишлардан бири қўйилган масалани ечиш алгоритмини яратиш бўлиб, бу жараёнда бажарилиши керак бўлган хамма бўлажак буйруқлар кетма-кетлиги аниқланади. Маълумки, компьютернинг ўзи хеч қандай масалани ечмайди, балки программа кўринишида ёзилган алгоритмни бажарувчи ҳисобланади холос. Шунинг учун, алгоритмда йўл қўйилган хато хисоблаш жараёнининг нотўғри бажарилишига олиб келади, бу эса ўз навбатида ечилаётган масаланинг хато натижасига олиб келади.
Бирор сохага тегишли масалани ечиш алгоритмини яратиш, алгоритм тузувчидан шу сохани мукаммал билган холда, қўйилган масалани чуқур таҳлил қилишни талаб қилади. Бунда масалани ечиш учун керак бўлган ишларнинг режасини туза билиш мухим ахамиятга эга. Шунингдек, масалани ечишда иштирок етадиган объектларнинг қайсилари бошланғич маълумот (масалани ечиш учун зарур бўлган маълумотлар) ва қайсилари натижалигини аниқлаш, улар ўртасидаги ўзаро боғланишни аниқ ва тўла кўрсата билиш лозим.
Масалани ечишнинг алгоритмини турли усуллар билан ифодалаш мумкин:

• 
  сўз билан;
  
• 
  блок-схемалар шаклида;
  
• 
  формулалар орқали;
  
• 
  алгоритмик тиллар орқали ва х.з.
  

Энди бирор усулда тузилган алгоритмнинг айрим хоссалари ва алгоритмга қўйилган баъзи бир талабларни кўриб чиқайлик:

1. 
   Алгоритм хар доим бир қийматлидир, яъни уни бир хил бошланғич қийматлар билан кўп марта қўллаш ҳар доим бир хил натижа беради.
   
2. 
   Алгоритм биргина масалани ечиш қоидаси бўлиб қолмай, балки турли-туман бошланғич шартлар асосида маълум турдаги масалалар тўпламини ечиш йўлидир.
   
3. 
   Алгоритмни қўллаш натижасида чекли қадамдан кейин натижага эришамиз ёки натижага эришиш мумкин эмаслиги хақидаги маълумотга эга бўламиз.
   

Юқорида келтирилган хоссаларни ҳар бир ижрочи ўзи тузган бирор масаланинг алгоритмидан фойдаланиб текшириб кўриши мумкин. Масалан,

ax²+bx+c=0

квадрат тенгламани ечиш алгоритми учун юқорида санаб ўтилган алгоритмнинг хоссаларини қуйидагича текшириб кўриш мумкин:

- агар квадрат тенгламани ечиш алгоритми бирор усулда яратилган бўлса, биз ижрочига бу алгоритм қайси масалани ечиш алгоритми эканлигини айтмасдан a,b,c ларнинг аниқ қийматлари учун бажаришни топширсак, у натижага эришади ва бу натижа квадрат тенгламаларнинг ечими бўлади, Демак, алгоритмни ижро этиш алгоритм яратувчисига боғлиқ эмас;

- худди шунингдек, a,b,c ларга доим бир хил қийматлар берсак, алгоритм ҳар доим бир хил натижа беради, яъни тўлиқдир;
- яратилган бу алгоритм фақатгина битта квадрат тенгламанинг ечиш алгоритми бўлиб қолмай, балки у a,b,c ларнинг мумкин бўлган барча қийматлари учун натижа хосил қилади ва шу турдаги барча квадрат тенгламаларнинг ечиш алгоритмидир;
- алгоритмнинг охириги хоссаси ўз-ўзидан бажарилади, яъни квадрат тенгламани ечиш албатта чекли қадамда амалга оширилади.

Дастур тузувчи учун ЭҲМнинг иккита асосий параметри энг мухимдир: компьютер хотирасининг хажми ва тезкорлиги. Шунингдек, алгоритм тузувчидан икки нарса талаб қилинади. Биринчидан, у тузган дастур компьютер хотирасидан энг кам жой талаб этисин, иккинчидан, энг кам амаллар бажариб масаланинг натижасига эришсин. Умуман олганда, бу икки талаб бир-бирига қарама-қаршидир, яъни алгоритмнинг ишлаш тезлигини ошириш, алгоритм учун зарур хотирани оширишга олиб келиши мумкин.

Алгоритм тузишда қуйидагиларга амал қилинса, қўйилган масаланинг натижасини тез ва тўғри олиш мумкин:

• 
  қўйилган масалани тўғри ўқиш ва тушиниб олиш, масаланинг асосий мақсадини ажрата билиш;
  
• 
  ишга дахлдор қийинчиликларни аниқ кўриш ва ортиқча, масала ечимига катта таъсири бўлмаган параметрларни йўқота билиш;
  
• 
  қўйилган масалани бир-бирига боғлиқ бўлмаган мустақил бўлакларга ажрата олиш ва улар орасидаги боғлиқликни тўғри ташкил этиш;
  
• 
  қўйилган масаланинг ечимини олишда ҳар бир бўлак ечимларни тўпламини бир бутун холга келтириш;
  
• 
  масала ечимини содда ва тушунарли тилда баён эта олиш.
  

Маълумки ЭҲМлари берилган алгоритмларни формал бажарувчи автомат ҳисобланади, шунинг учун бирор масалани ЭҲМда ечишда унга мос алгоритмни бериш зарур. Алгоритмни ЭҲМга узатишда эса уни махсус «машина тили»га ўгириб машина кодида ёзилган программага айлантирилади. Шу билан бир қаторда ЭҲМнинг турли хил типлари турлича тилларга эга бўлади, яъни бирор ЭҲМ учун ёзилган программа бошқа ЭҲМ учун тушунарсиз бўлиши мумкин. Шундай қилиб, ҳар бир ЭҲМ фақат ўзининг «машина тили»да ёзилган программаларнигина тушуниши ва бажариши мумкин.
Машина кодида ёзилган программаларнинг кўриниш сифати жуда камбағалдир, чунки бу программалар фақат 0 ва 1 ларнинг махсус кетма-кетлигидан ташкил топади. Бу эса мутахассис бўлмаган одамга тушунарсиз бўлиб, программа тузишда ноқулайликлар келтириб чиқаради.
Айтиб ўтилганлардан шуни хулоса қилиш мумкинки, машина тилидан фойдаланиш одам учун уни қизиқтирган, яъни ечиши лозим бўлган масаланинг алгоритмини ишлаб чиқишда ва ёзишда жуда катта қийинчиликлар ва муаммолар туғдиради.