Понятие алгоритма

Теория алгоритмов

Группа Клейна четвертой степени

Это замечательная группа. Некоторые ученые, особенно предрасположенные к философии считают, что это одна из групп, лежащих в основе механизма мироздания. Не меньше и не больше. Но мы здесь философский аспект опускаем, а группу приводим.

a₁ 2 4 a₃ a₂

æ1 2 3 4öæ1 2 3 4öæ1 2 3 4ö è1 4 3 2øè3 2 1 4øè3 4 1 2ø a₁ a₂ a₃

	I	a₁	a₂	a₃
I	I	a₁	a₂	a₃
a₁	a₁	I	a₃	a₂
a₂	a₂	a₃	I	a₁
a₃	a₃	a₂	a₁	I

Свойства:

1. a_i×a_j = a_j×a_i

2. a_i×I = a_i

3. a_i×a_i = I

4. a_i×a_j = a_k ,где a_i, a_j, a_k ¹ I

5. a_i×a_j_×a_k = I ,где a_i, a_j, a_k ¹ I

Алгоритм -это строгое предписание по выполнению последовательности шагов, приводящее к решению задачи данного типа. Понятие алгоритма относится к понятиям фундаментальным и неопределяемым.

Свойства алгоритмов:

1. Массовость.

2. Пошаговость.

3. Элементарность отдельных шагов (что такое «элементарно» каждый Ватсон понимает по-своему).

4. Детерминированность (точно известно, что нужно делать после каждого шага).

5. Эффективность (алгоритм должен привести к решению за конечное число шагов).

Главное разочарование программистов относительно теории алгоритмов состоит в том, что классическая теория алгоритмов не занимается «правилами построения алгоритмов». На законный вопрос, чем же она тогда занимается, можно достойно ответить: она занимается более важной проблемой – проблемой алгоритмическойразрешимости. То есть занимается определением того, возможно ли вообще построить алгоритм для решения задач данного типа.

Другими словами, существуют алгоритмически не разрешимые задачи, на алгоритмизацию которых не стоит тратить время. Например,

невозможно построить функцию

F(х) = ½ 1, если в числе p есть последовательность из х подряд цифр 5

í0, иначе.

Любопытна в связи с этим теорема:

Теорема:Алгоритмически неразрешимых задач больше, чем алгоритмически разрешимых.

Доказательство:Мощность множества функций (если угодно – задач) даже заведомо ограничено:

N ® N

не менее, чем континуум- À₁

Количество же вычислимых функций (если угодно – алгоритмов) счетно, т.е. À₀.

Действительно, всякий алгоритм конечен, следовательно, он может быть записан конечной строкой букв русского алфавита. А полученные конечные строки можно расположить в лексикографическом (алфавитном) порядке, то есть пересчитать.

Таким образом, À₁ - À₀ = À₁