Caratteristiche fondamentali di un algoritmo

Caratteristiche fondamentali di un algoritmo

Un algoritmo è l’esplicitazione dei passi elementari necessari a risolvere un determinato problema, o una classe di problemi simili. Esso, generalmente, opera su dei dati di ingresso (input) per fornire dei risultati in uscita (output). Un problema non necessariamente deve essere di natura matematica: per esempio anche cucinare una pietanza potrebbe essere un problema al quale è necessario trovare una soluzione. In questo caso l’algoritmo risolutivo è costituito dalla relativa ricetta che descrive (esplicita) passo per passo quali sono le azioni da intraprendere per ottenere il risultato finale.

I dati di ingresso (input) sono in questo caso gli ingredienti da utilizzare, mentre l’uscita (output) è rappresentata dal piatto pronto per essere consumato. Chi esegue l’algoritmo, in questo caso il processo di realizzazione della pietanza, in genere viene detto esecutore.

Proprietà fondamentali di un algoritmo

• Finitezza: Un algoritmo è composto da un numero finito di istruzioni (passi elementari).
• Terminazione: Dopo l’esecuzione di un numero finito di passi, l’algoritmo deve terminare.

Esempio: Esaminiamo il seguente procedimento:

• Prendere un numero naturale N;
• Aggiungere 1 a N;
• Ripetere il passo precedente.

Questo procedimento non è un algoritmo perché è in contrasto con la proprietà di terminazione, in quanto prevede l’esecuzione di alcune istruzioni un numero infinito di volte.

• Determinatezza: A ogni passo dell’algoritmo deve essere specificata l’azione da intraprendere senza che vi siano ambiguità.
• Effettività: L’azione specificata in ogni passo dell’algoritmo deve essere effettivamente eseguibile dall’esecutore preposto per l’esecuzione dell’algoritmo stesso; non avrebbe infatti senso prevedere in un algoritmo azioni che l’esecutore designato non è in grado di svolgere.
• Generalità: Un algoritmo dovrebbe essere progettato per risolvere non tanto uno specifico problema, quanto una classe di problemi simili.