STRUKTURE PODATAKA I ALGORITMI

1. UVOD

Strukture podataka i algoritmi temeljni su konstrukcijski elementi iz kojih se grade programi. Algoritmi primarno predstavljaju postupke za rješavanje problema, a strukture podataka predstavljaju oblike prikaza podataka sa kojima algoritmi barataju. Programi oživotvoruju algoritme koji transformiraju (ulazne vrijednosti varijabli) početne vrijednosti objekata u (izlazne vrijednosti varijabli) završne vrijednosti objekata.

2. ALGORITMI I STRUKTURE PROGRAMA

2.1. ALGORITMI

Smatra se da je riječ algoritam nastala od cjelokupnog imena arapskog matematičara iz IX. stoljeća Muhameda sina Muse iz Horezma (točnije, hrvatski: Muhamed, otac Jafarov, sin Muse iz Khwarizma). Za njega se i danas često smatra da je jedan od 10 najcjenjenijih matematičara u dosadašnjoj ljudskoj povijesti.
Već je on bio uvjeren da se gotovo svaki matematički kproblem može raščlaniti na niz pravila, tj. na korake. Tako se pod algoritmom nazivaju sva pravila obavljanja zadataka u matematici, a pojavom računala pojam se rasprostranio na informatiku i računarstvo.
Svaki algoritam mora imati konačan broj algoritamskih koraka, a kojima se precizno utvrđuje slijed operacija koje se obavljaju nad objektima, te kako bi se dobila završna stanja objekata, ili željeni rezultati. Svaki od koraka se opisuje instrukcijom, a cjelokupno obavljanje algoritam se naziva algoritamskim procesom.
Preciznije rečeno, algoritam je konačan niz nedvosmislenih izvodljivih koraka čije izvođenje će završiti samo ako se koraci slijede.
Na jednostavnom primjeru postupka iz svakodnevnog života može se ukratko demonstrirati kako izgleda neki jednostavan algoritam.
Budući da računala još uvijek nemaju zdrav razum i intuiciju čovjeka (već doslovno izvršavaju svaki zadani zadatak), posebna teškoća kod razvoja algoritama za računala leži u tome što cjelokupni algoritamski proces mora biti opisan posve precizno. Zbog svega toga veoma je značajno da se u razvoju algoritama koristi tzv. Sustavan metodološki pristup. Jedan od često korištenih prilaza je tzv. «dotjerivanje razvoja u koracima» (kod pristupa «odozgo-prema-dolje»). U ovom pristupu proces koji algoritam opisuje se prvo dijeli u određeni broj koraka koji daju samo grubi opis procesa. Svaki od koraka se može i dalje opisati sa manjim i jednostavnijim algoritmom nego što je algoritam cijelog procesa. Podjela ide sve do onog nivoa detaljnosti kojeg sam procesor može interpretirati.
U razvoju algoritama primitivi zauzimaju značajno mjesto, jer je riječ o osnovnim elementima za konstrukciju algoritama i programskih jezika. Sastoje se od: dobro definirane semantičke strukture, ne nedvosmislene sintakse za prikaz određene semantičke strukture. Primjeri primitiva za određene matematičke probleme su:

Semantika: pisanje
Sintaksa: write (izlazna jedinica, varijable)
Semantika: učitavanje
Sintaksa: read (ulazna jedinica, varijable)
Semantika: dijeljenje
Sintaksa: /
Semantika: množenje
Sintaksa: *