Pokud jste v matematice nebo programování, slovo "algoritmus" by mohlo být pro vás řeč, ale je to jeden ze stavebních bloků vše, co používáte k přečtení tohoto článku. Zde je stručné vysvětlení toho, čím jsou a jak fungují.

Odmítnutí odpovědnosti: Nejsem učitel matematiky nebo informatiky, takže všechny termíny, které používám, nejsou technické. To je proto, že se snažím vysvětlit vše v obyčejné angličtině, protože lidé nejsou s matematikou příliš spokojeni. To je řečeno, existuje nějaká matematika, a to je nevyhnutelné. Math geeks, neváhejte opravit nebo lépe vysvětlit v komentářích, ale prosím, držte to jednoduché pro matematicky odhodlaný mezi námi.

Obrázek Ian Ruotsala

Co je to algoritmus?

algoritmus 'má etymologii podobnou' algebru ', kromě toho, že se odkazuje na arabského matematika sám, al-Khwarizmi (jen zajímavý tidbit). Algoritmus pro neprogramátory mezi námi je sada instrukcí, které mají vstup A, a poskytují výstup, B, který nějakým způsobem mění data. Algoritmy mají širokou škálu aplikací. V matematice mohou pomáhat při výpočtu funkcí z bodů v datovém souboru, v mnohem pokročilejších věcech. Kromě jejich použití v programování samy o sobě hrají hlavní roli ve věci komprese souborů a šifrování dat.

Základní sada instrukcí

Řekněme, že váš přítel se s vámi setkává v obchodě s potravinami a ty ho vedete směrem k vy. Říkáte věci jako "přijít přes pravé dveře", "projít část ryby vlevo" a "jestliže uvidíte mlékárnu, prošel jste mě." Algoritmy fungují takto. Můžeme použít vývojový diagram pro ilustraci pokynů na základě kritérií, které známe předem nebo se dozvíme během procesu.

(obrázek s názvem "Icebreaking Routine" EDIT: s laskavým svolením Trigger a Freewheel)

Z START byste hlava po cestě a v závislosti na tom, co se děje, sledujte "tok" na konečný výsledek. Vývojové diagramy jsou vizuální nástroje, které mohou pochopitelně představovat soubor instrukcí používaných počítači. Podobně algoritmy pomáhají dělat totéž s více matematickými modely.

Grafy

Použijeme graf k ilustraci různých způsobů, jak můžeme dát směry.

Tento graf můžeme vyjádřit jako spojení mezi všemi jeho bodů. Abychom reprodukovali tento obrázek, dáme sadu instrukcí někomu jinému.

Metoda 1

Můžeme to reprezentovat jako sérii bodů a informace budou následovat standardní formu grafu = {(x1 , y1), (x2, y2), ... (xn, yn).

graf = {(0,0), (3,0), (3,3) 7,10), (8,7), (9,4), (10,1)}

Je velmi snadné vykreslovat každý bod jeden po druhém a připojit je k předchozímu bodu. Představte si však graf s tisíci body nebo více segmentů, které se budou každým způsobem dělat. Ten seznam by měl hodně dat, ne? A pak se musejí spojit každý jeden, jeden po druhém, může to být bolest.

Metoda 2

Další věc, kterou můžeme udělat, je dát výchozí bod, sklon linky mezi ním a dalším bodem a uveďte, kde lze očekávat další bod pomocí standardní formy grafu = {(počáteční bod}, [m1, x1, h1], ..., [mn, xn, hn]}. řádek 'x' představuje směr pro započítání (ať už x nebo y) a 'h' vám ​​říká, kolik se má počítat ve zmíněném směru.Můžete také zapamatovat, že vykreslíte bod po každém pohybu

graf = {0, 0, 0, x, 3], [1, x, 2], [ 3, x, 1], [-3, x, 1]}

Ukončíte stejný graf. Můžete vidět, že poslední tři výrazy v tomto výrazu jsou stejné, takže můžeme být schopni jak to vidíte, znamená to opakovat poslední věc: Můžeme to udělat:

graph = {(0 , 0), [0, x, 3], [0, y, 3], [1, x, 2] 2], [-3, x, 1], [R = 2]}

Co když jednotlivé body nezáleží na tom, a pouze samotný graf? Tyto poslední tři části můžeme konsolidovat takto:

2, 3, x, 3], [1, x, 2], [3, x, 3]}

Zkuste to trochu zkrátit od místa, kde byly předtím.

Metoda 3

Zkusme to udělat jiným způsobem

y = 0, 0≤x≤3
x = 0, 0 ≤y≤3
y = x, 3≤x≤5
y = 2.5x-7.5, 5≤x≤7
y = -3x + 29, 7≤x≤8
y = -3x + 29, 8≤x≤9
y = -3x + 29, 9≤x≤10

Zde máme v čistých algebraických termínech. Ještě jednou, pokud body samy o sobě nezáleží a pouze graf dělá, můžeme konsolidovat poslední tři položky:

y = 0, 0≤x≤3
x = 0, 0≤y≤3
y = x, 3≤x≤5
y = 2.5x-7.5, 5≤x≤7
y = -3x + 29, 7≤x≤10

záleží na vašich schopnostech. Možná jste skvělí s matematikou a grafováním, takže si vyberete poslední možnost. Možná jste v navigaci dobře, takže si vyberete druhou možnost. V oblasti počítačů však děláte mnoho různých druhů úkolů a schopnost počítače se opravdu nemění. Proto jsou algoritmy optimalizovány pro úkoly, které dokončí.

Dalším důležitým bodem, který je třeba poznamenat, je, že každá metoda závisí na klíči. Každá sada pokynů je k ničemu, pokud nevíte, co s nimi dělat. Pokud nevíte, že byste měli vykreslovat každý bod a připojit tečky, první sada bodů neznamená nic. Pokud nevíte, co každá proměnná znamená ve druhé metodě, nebudete vědět, jak je aplikovat, podobně jako klíč k šifře. Tento klíč je také nedílnou součástí používání algoritmů a často se tento klíč nachází v komunitě nebo prostřednictvím "standardního".

Komprese souborů

Při stahování souboru .zip extrahujete obsah tak, aby můžete použít vše, co je uvnitř. Většina operačních systémů se dnes může ponořit do souborů ZIP, jako by byly normální složky, dělat všechno na pozadí. Na mém počítači se systémem Windows 95 před více než deseti lety jsem musel vše extrahovat ručně, než jsem viděl něco víc než názvy souborů uvnitř. Protože to, co bylo uloženo na disku jako soubor ZIP, nebylo v použitelném formuláři. Přemýšlejte o rozkládací gauč. Když jej chcete použít jako postel, musíte odstranit polštáře a rozvinout, což zabere více místa. Když je nepotřebujete, nebo ho chcete převést, můžete jej vrátit zpět.

Kompresní algoritmy jsou upraveny a optimalizovány speciálně pro typy souborů, na které jsou cíleny. Zvukové formáty například používají jiný způsob ukládání dat, které při dekódování zvukovým kodekem poskytují zvukový soubor podobný původnímu tvaru vlny. Další informace o těchto rozdílech naleznete v našem předchozím článku, Jaké jsou rozdíly mezi všemi těmito formáty zvuku? Lossless audio formáty a .zip soubory mají jednu společnou věc: oba poskytují originální data ve své přesnou podobě po procesu dekomprese. Ztráty zvukové kodeky používají jiné prostředky k úsporám místa na disku, jako jsou ořezávací frekvence, které nemohou být slyšeny lidskými ušima a vyhlazovat průběh v sekcích, aby se zbavili některých detailů. Nakonec, i když možná nebudeme schopni skutečně slyšet rozdíl mezi MP3 a CD stopou, tam je určitě deficit informací v první.

Šifrování dat

Algoritmy se také používají při zabezpečení dat nebo komunikace line. Namísto ukládání dat, takže používá méně místa na disku, je uložen způsobem, který nelze detekovat jinými programy. Pokud někdo ukradne váš pevný disk a začne jej skenovat, může zvednout data i v případě, že odstraníte soubory, protože samotná data jsou stále tam, přestože je místo přesměrování k němu pryč. Když jsou data šifrována, vše, co je uloženo, nevypadá jako to, co je. Obvykle vypadá náhodně, jako kdyby se časem rozpadla. Můžete také ukládat data a ukládat je jako jiný typ souboru. Obrazové soubory a hudební soubory jsou pro to dobré, protože mohou být poměrně velké, aniž by se například nakreslili podezření. To vše se provádí pomocí matematických algoritmů, které vezmou nějaký druh vstupu a převedou jej na jiný, velmi specifický typ výstupu. Další informace o tom, jak funguje šifrování, naleznete v dokumentu HTG Vysvětluje: Co je šifrování a jak funguje?

Algoritmy jsou matematické nástroje, které poskytují různé využití v informatice. Pracují tak, aby konzistentně poskytovaly cestu mezi počátečním bodem a koncovým bodem a poskytovaly pokyny, aby je následovaly. Víte víc než to, co jsme zdůraznili? Sdělte své vysvětlení v komentáři!

Jak vytvořit vlastní motivy Dock v operačním systému OS X

Až zpět jsme vám ukázali, jak přizpůsobit svůj OS X Dock s motivy a dalšími druhy změn pomocí malého bezplatného programu. Dnes to chceme udělat o krok dále a vytvořit vlastní uživatelské motivy, které používají stejnou aplikaci. Pokud nejste s cDockem již obeznámeni, doporučujeme si přečíst náš článek, abyste věděli, co může udělat.

(how-to)

Jak přidat a organizovat hudbu v systému Windows 10 Použití aplikace Groove Music

Jak dlouho si pamatujeme, aplikace Walk-to Music v systému Windows byla Windows Media Player (WMP). Bohužel, WMP nebyl aktualizován od Windows 7, což neznamená, že to nefunguje, ale není to ani nejnovější a ani největší aplikace pro přehrávání vašich MP3. V systému Windows 10 je k dispozici nová hudební aplikace nazvaná Groove Music a pokud jste v poslední době používali jakýkoli typ hudebně orientované aplikace, pak by Groove měl být velmi vysvětlující, ale věnujte nám pár minut a projděte si některé z jeho pozoruhodnějších funkcí.

(how-to)