Увод у алгоритам у програмирању
Цео свет је данас дигитализован. Постоји осећај интелигенције, осећај комуникације у сваком традиционалном уређају који нам чини живот тако лаким, тако брзим. Сва ова технолошка достигнућа напредују софтвером који представља гомилу програма који треба да реше проблем. И сваки програм је заснован на логици / решењу које се назива алгоритам. Алгоритам имена је добио име по паметном човеку из Багдада, Ал Кхваризмију. Био је прва особа која је увела алгоритме у свет који су били механички, прецизни и недвосмислени.
Шта је алгоритам?
Стандардна дефиниција уџбеника била би - алгоритам је добро дефинисано решење корак по корак или низ упутстава за решавање проблема. Алгоритам може бити метода проналажења најмање уобичајеног множине од два броја или рецепт кухања Вег Манцхуриан-а.
Шта је алгоритам у програмској перспективи?
Видите, рачунар у основи много математике значи да има пуно проблема да се реши. Управо зато алгоритми чине срце рачунарске науке. Рачунални алгоритам је рачунски поступак који узима скуп коначних улаза и претвара га у излаз применом неке математике и логике. Алгоритам у програмирању имаће неколико корака како следи -
- Дефиниција проблема - Шта треба учинити?
- Прикупљање података - Шта морамо да решимо проблем? Или улаза.
- Обрада података - Разумевање онога што имамо или претварање у употребљив облик.
- Логички приступ - Употреба прикупљених и створених података на основу логике за решавање.
- Решење - представите решење онако како желите у ГУИ-у или терминалу или дијаграму или графикону.
Да би то укратко рекао, с обзиром на коначну улазну вредност за к, алгоритам га претвара у ефективну излазну вредност и, где је и ф (к) за неку добро дефинисану функцију ф.
Један важан аспект који треба знати је да алгоритми нису строго везани за било који програмски језик. Они су генеричка решења као таква.
Како алгоритам у програмирању олакшава рад?
Предметно поље алгоритама је нарасло толико дубоко и широко да ће теорије и основе које су постављене помоћи да нападнемо сваки рачунски проблем. Постоји толико много ефикасних алгоритама који су већ објављени као бинарна претрага, сортирање мјехурића, врста уметања, сортирање сортирања, брзо сортирање, Еуцлидови алгоритми за проналазак ГЦМ-а, Прим-ови алгоритми за проналазак најкраћег пута у графикону итд.
Постоји толико много алгоритама као што су -
| Алгоритми бруталне силе | Који су директни приступ покушају и грешци за решавање проблема? Баш као што понављате додавање како бисте пронашли резултат проблема са множењем. |
| Поделите и освојите алгоритме | Који проблем разбијају на мале подпроблеме и затим комбинују резултат сваког подпроблема да бисте добили коначни резултат. Баш као што прво раздвојите кованице различитих апоена у различите канте, а затим избројите број кованица у свакој канти да бисте пронашли колико кованица је појединачних апоена. |
| Похлепни алгоритми | Који следе хеуристички за решавање проблема да би се достигло следеће најбоље стање и као резултат пронашло коначно најбоље стање. Баш као што сте пронашли мање стрмо подручје које се лако пење на планину. |
| Динамичко програмирање | Приступ који је исти као и дели и освоји али дели проблем на подпроблеме тако да се њихови резултати поново употребе за остале подпроблеме. |
Овакве методологије помажу нам да смислимо добар алгоритам који поседује следеће дефинишуће карактеристике. Добар алгоритам је -
- Прецизно - зна тачне и тачне кораке за извршење.
- Јединствен - Улаз за тренутне упуте долази само из претходне упуте.
- Коначно - Алгоритам се завршава дајући резултат након извршења коначног броја упутстава.
- Опћенитост - Алгоритам је добар за постављање улаза, а не строго један улаз.
Предности алгоритма и зашто га треба користити у програмирању?
Више него што имају широк хоризонт примена у стварном свету, алгоритми делују као моћно сочиво за преглед кроз проблем. Алгоритам нам помаже да одлучимо да ли је проблем решив или не. Ако је одговор да, како онда, како брзо и колико тачно? Ако не, онда нам алгоритам опет помаже да одлучимо да ли можемо да решимо његов део.
Говорећи о томе зашто би требало користити алгоритме у програмирању, морамо схватити да рачунарски програми усвајају различите алгоритме који се покрећу на рачунарском хардверу који има процесор и меморију, а ове компоненте имају ограничења. Процесор није бескрајно брз, а меморија коју имамо није слободна. Они су ограничени ресурси. Морају се мудро користити и добар алгоритам који је ефикасан у погледу сложености времена и свемирске сложености ће вам помоћи у томе.
Како ће вам ова технологија помоћи у вашем развоју каријере?
Као и било које друге технологије, и дизајн алгоритама у програмирању се такође развија јер се рачунарски хардвер стално развија. Почевши од традиционалних к86 машина до супер-рачунара до квантних рачунара, дошло је до револуционарне промене у начину решавања проблема. Истакнуто знање о дизајнирању алгоритама је оно што разликује квалификованог програмера од осталих. Модерни ресурси заиста не захтевају проучавање алгоритама са толико развијених софтверских оквира и библиотека, али темељно разумевање истог помоћи ће вам у много већој мери.
Закључак - Алгоритам у програмирању
Упркос томе што једног дана имамо процесор који је невероватно брз и меморију која је у континуитету, још увек морамо да проучимо алгоритам, да их дизајнирамо тако да видимо да ли се решење прекида и да ли то ради са тачним резултатом. Можда ће то бити комерцијалне апликације, научно рачунање, инжењеринг, оперативно истраживање или вештачка интелигенција у сваком пољу артикулирања проблема, проналажење ефикасних алгоритама за решавање и структуре података које треба решити заувек ће остати неизбежне.
Баш као што је то важан план пре рада. Важно је дефинирати алгоритам прије кодирања.
Препоручени чланци
Ово је водич за алгоритам у програмирању. Овде смо разговарали о томе како је алгоритам користан у перспективи програмирања, заједно са предностима. Такође можете погледати следеће чланке да бисте сазнали више -
- Увод и компоненте алгоритма
- Шта је алгоритам?
- Структура података и алгоритми Интервју питања
- Програмски језици за учење алгоритама