Reiknirit

Flæðiriteru stundum notuð til að skýra reiknirit með myndrænum hætti.

Reiknirit(einnigalgrím,sjaldnarreiknisögneðaalgóriþmi) er lausnaraðferð og skilgreint sem endanlegt mengi vel skilgreindra fyrirmæla til að leysa verkefni. Reiknirit skilar fyrirfram skilgreindri niðurstöðu að gefnu upphafsskilyrði. Reiknirit eru einkum notuð ístærðfræðiogtölvunarfræðivið lausn vandamála.

Saga

Reiknirit er einnig kallaðalgrímeðaalgóriþmi.Uppruna orðsins algóriþmi má rekja til stærðfræðings sem var uppi á 10. öld,Abu Abdullah Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi.Al-Khwarizmi er af mörgum talinn upphafsmaður nútímaalgebruog var hann sannfærður um að hægt væri að leysa öll stærðfræðileg vandamál ef þeim væri skipt upp í minni skref.

Eitt frægasta reiknirit allra tíma er reiknirit Evklíðs sem finnur stærsta sameiginlega deili tveggja heiltalna, en það var birt árið 300 fyrir Krist.

Fyrsta reikniritið sem skrifað var fyrir tölvur var skrifað afAda Byronárið 1842, en það var aldrei útfært.

Framsetning reiknirita

Reiknirit eru oft í upphafi hönnunar skrifuð ísauðakóðasem er nokkurs konar millistig almenns ritmáls ogforritunarmálsog er því óháð því forritunarmáli sem reikniritið verður útfært í. Það auðveldar útfærslu reikniritsins í hinum ýmsu forritunarmálum, enda er sauðakóðinn auðskiljanlegur öllum forriturum óháð forritunarbakgrunn þeirra.

Dæmi um reiknirit í sauðakóða:

eftala er slétt talaþá
deila í tölu með tveimur
annars
hækka tölu um einn heilan og deila svo í hana með tveimur

skrifa tölu á skjá

Dæmi um sama reiknirit í C++

if(nr % 2 == 0)
nr = nr/2;
else
nr = (nr + 1) / 2;

std::cout<<nr<<endl;

Nokkrar tegundir reiknirita

Reiknirit geta verið einföld þar sem þau eru framkvæmd í röð eins og farið sé eftir uppskrift. Reiknirit geta líka verið flóknari. Sum reiknirit notasamanburðogrökaðgerðirtil að ákvarða næsta skref, sbr. dæmið hér að ofan, önnur notalykkjurogítrunog enn önnur eruendurkvæm.Til eru margar gerðir leitarreiknirita sem leita að tilteknu staki í lista t.d. Dæmi um slík reiknirit eru t.d.línuleg leitogtvíundarleit.Einnig eru til mörgröðunarreiknirit.Algengast þeirra er sennilega reikniritiðquick-sort.

Dæmi um reiknirit sem notar lykkju:

Reikniritið margfaldar saman heiltölurnar frá 1 og til og með 9. Einnig kallaðhrópfall.

int nr = 1;

for (int i = 2, i < 10, i++)
{
nr = nr * i;
)
std::cout<<nr<<endl;

Dæmi um endurkvæmt reiknirit sem gerir það sama: Fallið kallar í sjálft sig með n-1 þar til n er minna en 1 og reiknar sig svo til baka.

int factorial(n)

{
if (n <= 1)
return n;
else
return n * factorial(n-1);
}

Greining reiknirita

Við greiningu reiknirita erum við að skoða hvort reiknirit sé ákjósanlegt. Þar er aðallega horft til tveggja þátta,einfaldleikaogskilvirkni.Greining reiknirita er mjög mikilvæg þar sem við getum oft valið um fleiri en eitt reiknirit til lausnar á sama vandamáli. Það er mikilvægt að skilvirkni reiknirits sé skoðuð áður en það er útfært. Þá er notast við sauðakóða framsetningu reiknirits.

Einfaldleiki reiknirita

Einfalt reiknirit er auðvelt að útfæra, prófa, viðhalda og sýna fram á að það sé rétt. Kostir einfaldra reiknirita eru því margir en sé reiknirit mjög óskilvirkt og það eigi að nota til að leysa stórt vandamál er það í raun ónothæft þó það sé mjög einfalt.

Skilvirkni reiknirita

Reiknirit eru misskilvirk. Til eru reiknirit sem tekur marga mannsaldra að leysa vandamál sem önnur skilvirkari reiknirit leysa á svipstundu. Það er því mikilvægt ef leysa á stórt vandamál að reikniritið sé skilvirkt. Skilvirkni er mæld í vaxtarhraða keyrslutíma,big Oh,annars vegar og minnisnotkun hins vegar. Þegar vandamálið sem leysa á er mjög lítið, t.d. að raða 10 stökum skiptir skilvirkni ekki öllu máli.