Concetti Chiave
- Gli algoritmi sono oggetti di studio fondamentali dell'informatica, caratterizzati da proprietà come generalità, finitezza e non ambiguità.
- Un algoritmo può essere descritto tramite un diagramma di flusso, che rappresenta graficamente la sequenza delle istruzioni.
- I diagrammi di flusso utilizzano blocchi geometrici per rappresentare operazioni specifiche e mostrano le connessioni tra i vari passaggi.
- Anche processi comuni come le ricette di cucina possono essere considerati algoritmi se le istruzioni sono chiare e precise.
- La scelta dell'algoritmo più efficiente per risolvere un problema è parte della teoria della complessità computazionale e mira a minimizzare l'uso di risorse.
Come si può descrivere un algoritmo
Se vogliamo definire semplicemente cosa si intende per algoritmi non sono altro che uno dei principali oggetti di studio dell'informatica.È pur vero che un algoritmo deve presentare queste proprietà:
- Generale: deve risolvere una classe di problemi e non solo uno singolo.
- Finito: le istruzioni sono in un numero finito e vengono eseguite in un tempo finito.
- Non ambiguo: le istruzioni devono essere precise ed interpretabili in maniera univoca.
Ma adesso veniamo al dunque: come si può descrivere un algoritmo? Semplice.
Un algoritmo si può descrivere con una rappresentazione grafica detta Diagramma di flusso o flowchart.Con tale metodo ogni passo dell'algoritmo è rappresentato con blocchi grafici con forme geometriche a cui corrispondono operazioni ben precise e ogni blocco dobbiamo sapere è connesso agli altri mediante linee orientate.
I diagrammi di flusso quindi rappresentano un metodo grafico che offre un immediata percezione della sequenza di esecuzione delle istruzioni di un algoritmo. Nella matematica per esempio ci sono tanti algoritmi: per fare la somma, la divisione o la moltiplicazione tra due numeri e ciascuno di essi può essere descritto con un diagramma di flusso.
Altro esempio: se vogliamo considerare una semplice ricetta di cucina, sappiamo che essa è la descrizione delle operazioni da compiere che permettono mediante l'uso ingredienti base, specificati con la loro grammatura, di preparare una pietanza.
Anche una ricetta di cucina può rappresentare un algoritmo, purché le istruzioni da eseguire siano precise e non ambigue.
Per ideare un algoritmo che risolve un problema bisogna procedere a esaminare i passaggi logici che permettono di determinare la soluzione esaminando i possibili passaggi alternativi.
Dato uno stesso problema, spesso è possibile ideare più algoritmi che permettono di risolverlo. Difatti il compito degli analisti programmatori è quello di ideare algoritmi risolutivi che siano ovviamente anche efficienti, cioè che utilizzano meno risorse possibile.
In informatica l'efficienza degli algoritmi viene studiata per mezzo di metodi matematici che fanno parte della teoria della complessità computazionale. Stimare difatti l'efficienza degli algoritmi che risolvano uno stesso problema ha come scopo di scegliere quello che risulta particolarmente efficiente come ad esempio quello che impiega il minor tempo per effettuare un'elaborazione.
Domande da interrogazione
- Quali sono le proprietà fondamentali che un algoritmo deve possedere?
- Come si può rappresentare graficamente un algoritmo?
- Qual è l'importanza dell'efficienza negli algoritmi informatici?
Un algoritmo deve essere generale, finito e non ambiguo, risolvendo una classe di problemi, con istruzioni finite e precise.
Un algoritmo può essere rappresentato graficamente tramite un diagramma di flusso, che utilizza blocchi grafici e linee orientate per mostrare la sequenza delle istruzioni.
L'efficienza è cruciale poiché determina l'uso ottimale delle risorse e il tempo di elaborazione, studiata attraverso la teoria della complessità computazionale.