Масаланинг алгоритми деганда нимани тушунасиз ва уни тузиш бизга нима беради? Алгоритм ва алгоритмлаштириш тушунчалари орасида қандай фарқ ва ўхшашликлар мавжуд? Алгоритмларнинг қандай турлари бўлиши мумкин ва улар бир-биридан нимаси билан фарқ қилади?
Алгоритм - бошланғич маълумотларни натижа олгунга қадар қайта ишлашни қадам-ба қадам элементар операциялар орқали белгилаб берадиган кўрсатмалар мажмуидир. Масалани ЭҲМ-да ечиш алгоритмини ишлаб чиқиш жуда хам масъулиятли босқич ҳисобланади. Чунки ЭҲМ-да бажариладиган амалларнинг зарур кетма-кетлигини фақатгина тегишли алгоритм белгилайди. “Алгоритм” сўзи жуда қадимий бўлиб, Хоразмдан чиққан буюк ўзбек математиги Абу Абдулло Муҳаммад Ибн Мусо Ал- Хоразмийнинг лотинча ҳарфлар билан ёзилган номидир.
Алгоритм деганда бирор бир мақсадга эришишга ёки қандайдир масалани ечишга қаратилган буйруқларнинг аниқ, тушунарли, чекли хамда тўлиқ тизимига айтилади. Алгоритмлар – билимлар устида фикрлаш ва уни бошқаларга етказиб беришдан иборат. Масалан кимдир бирор бир масалани ечишни ўйлаб топиб, уни бошқаларга етказмоқчи бўлса, у холда у ўйлаб топган ечимини шундай усулда тасвирлаши керакки, натижада бошқалар хам уни тушунсин хамда шу қоидаларга кўра бошқалар хам ўз масалаларини тўғри ечишсин. Алгоритмларга оддий мисол сифатида овқат тайёрлаш рецептларини, формулаларни, турли хил қурилмаларни ишлатиш йўлларини, ишларни бажариш усулларини келтириш мумкин. Алгоритмни бажаришда тегишли кўрсатмаларни берилган кетма-кетликда бажариш жуда мухим ахамиятга эга. Агар шундай қилинмаса алгоритм нотўғри натижаларга олиб келиши мумкин. Бундан ташқари хар бир кўрсатманинг мазмуни алгоритмни бажараётган субъект ёки объект учун аниқ ва равшан бўлиши керак.
Алгоритм ишлаб чиқиш учун аввало масаланинг ечилиш йўлини яхши билиб олиш керак, кейин эса уни аниқ қоидалар кетма-кетлиги кўринишида ёзиб чиқиш керак. Алгоритм тузишда масаланинг ечилиш жараёнини шу даражада формаллаштириш керакки, бу жараён етарли даражадаги оддий қоидаларнинг чекли кетма-кетлиги кўринишига келтирилсин.
Алгоритмнинг бешта асосий хоссаси бор, яъни: аниқлик, оммавийлик, дискретлилик, тушунарлилик ва натижавийлик.
АНИҚЛИК ХОССАСИ. Алгоритм бажариладиган амалларнинг зарурий кетма-кетлигини аниқ белгилаб беради. Алгоритмнинг ижрочисига берилаётган барча кўрсатмалар аниқ мазмунда бўлиши керак, чунки кўрсатмалардаги ноаниқликлар мўлжалдаги мақсадга эришишга олиб келмайди. Бундан ташқари, кўрсатмаларнинг қайси кетма-кетликда берилиши хам мухим ахамиятга эга. Демак кўрсатмалар аниқ берилиши ва фақат алгоритмда кўрсатилган тартибда бажарилиши шартдир.
ОММАВИЙЛИК ХОССАСИ. Алгоритм бирор синфга тегишли масалалардан бошланғич маълумотларнинг турли бирикмаларида ҳар қандай масалани ечиш учун хизмат қилади. Яъни хар бир алгоритм ўз мазмунига кўра бир турга мансуб масалаларнинг барчаси учун хам ўринли бўлиши керак. Масаладаги бошланғич маълумотлар қандай бўлишидан қатъий назар, алгоритм шу хилдаги хар қандай масалаларни ечишга яроқли бўлиши керак.
НАТИЖАВИЙЛИК ХОССАСИ. Изланаётган натижани бошланғич маълумотларнинг рухсат этилган қийматлари учун чекли сондаги етарлича содда қадамлардан кейин олиш мумкинлиги тушунилади. Яъни хар бир алгоритм чекли сондаги қадамлардан сўнг албатта натижа бериши шарт. Агарда кўрилаётган жараён чексиз давом этиб натижа бермаса, уни тўғри алгоритм деб атай олмаймиз.
ДИСКРЕТЛИЛИК ХОССАСИ. Унинг мазмуни алгоритмларни доимо чекли қадамлардан иборат қилиб бўлакларга бўлиш имконияти мавжудлигидир, яъни алгоритмни чекли сондаги оддий кўрсатмалар кетма- кетлиги шаклида ифодалаш мумкин. Акс холда, яъни жараённи чекли қадамлардан иборат қилиб бўлакларга бўла олмасак, у холда уни алгоритм деб атай олмаймиз.
ТУШУНАРЛИЛИК ХОССАСИ – Алгоритмнинг ижрочиси хар доимо хам инсон бўлавермайди, шунинг учун хам ижрочига тавсия этилаётган кўрсатмалар унинг учун тўла тушунарли бўлиши керак, акс холда ижрочи берилган алгоритмни тўла-тўкис бажара олмайди. Хар бир ижрочининг бажара олиши мумкин бўлган кўрсатмалар ёки буйруқлар мажмуаси бўлиб, у ижрочининг кўрсатмалар тизими дейилади. Шунинг учун ижрочи учун берилаётган хар бир кўрсатма ижрочининг кўрсатмалар тизимига тегишли ва унинг учун батамом тушунарли бўлиши керак.
Одатда учта алгоритм тури мавжуд: чизиқли, тармоқланувчи ва такрорланувчи (циклик) алгоритм.
ЧИЗИҚЛИ алгоритм - келиш тартибида фақат бир марта бажариладиган амалларнинг содда кетма-кетлиги бўлиб, у бир мартагина бажарилади ва бунинг натижасида керакли натижага эришилади. Чизиқли алгоритмларда хеч қандай шарт текширилмайди ва жараёнлар тартиб билан кетма-кет бажарилади. Демак , чизиқли алгоритмлар содда хисоблашлар кетма-кетлиги ёки амаллар кетма-кетлигидир. Кўпчилик оддий ҳисоб- китобларни талаб қиладиган масалаларнинг ечилиш алгоритми, формулалар бўйича хисоблашлар ёки матрицавий хисоблар худди шу гурухга мисол қилиб келтирилиши мумкин.
ТАРМОҚЛАНУВЧИ алгоритмда одатда қандайдир мантиқий шартнинг бажарилиши текширилади, яъни (а> 0, а< в, а#в ва бошқалар). Демак, бирор-бир шартнинг бажарилиши билан боғлиқ равишда тузиладиган алгоритмларга тармоқланувчи алгоритмлар деб аталади. Улар хисоблашлар ёки жараёнлар кетма-кетлигини аниқлайдиган маълум шартларни ўз ичига олади.
ТАКРОРЛАНУВЧИ (циклик) алгоритм деб кўп марта бажариладиган амалларнинг муайян кетма-кетлигига тушунилади. Бу ерда мантиқ жисми деб аталувчи асосий блок талаб қилинган ҳисоблаш шартини амалга оширади. Бундай алгоритмлар маълум бир шарт асосида алгоритмда бир неча марта такрорланиб турадиган жараёнларга хос бўлади. Демак, такрорланувчи алгоритмлар деб шундай алгоритмларга айтиладики, уларда бир ёки бир неча амаллар кетма-кетлиги бир неча марта такрорланади.
