Uvod u algoritam u programiranju
Danas se digitalizira cijeli svijet. Postoji osjećaj inteligencije, postoji osjećaj komunikacije u svakom tradicionalnom uređaju koji nam čini život tako laganim, tako brzim. Sva ova tehnološka dostignuća napreduju softverom koji predstavlja gomilu programa koji trebaju riješiti problem. A svaki se program temelji na logici / rješenju koje se naziva algoritam. Algoritam imena nazvan je po pametnom čovjeku iz Bagdada, Al Khwarizmiju. Bio je prva osoba koja je u svijet uvela algoritme koji su bili mehanički, precizni i nedvosmisleni.
Što je algoritam?
Standardna definicija udžbenika bila bi - algoritam je dobro definirano, korak po korak, rješenje ili niz uputa za rješavanje problema. Algoritam može biti metoda pronalaska najmanje uobičajenog množine od dva broja ili recept kuhanja Veg Manchurian.
Što je algoritam u programskoj perspektivi?
Vidite, računalo u osnovi puno matematike, što znači da ima puno problema za riješiti. Upravo zato algoritmi čini srce informatike. Računalni algoritam je računski postupak koji uzima skup konačnih ulaza i pretvara ga u izlaz primjenom neke matematike i logike. Algoritam u programiranju imat će nekoliko koraka kako slijedi -
- Definicija problema - što učiniti?
- Prikupljanje podataka - Što moramo riješiti problem? Ili ulaza.
- Obrada podataka - razumijevanje onoga što imamo ili pretvaranje u upotrebljiv oblik.
- Logički pristup - Upotreba prikupljenih i stvorenih podataka prema logici za rješavanje.
- Rješenje - rješenje predstavite na način koji želite u GUI-u, terminalu ili dijagramu ili grafikonu.
Ukratko, s obzirom na konačnu ulaznu vrijednost za x, algoritam ga pretvara u efektivnu izlaznu vrijednost y, gdje je y f (x) za neku dobro definiranu funkciju f.
Važan aspekt koji treba znati je da algoritmi nisu strogo vezani ni na koji programski jezik. Oni su kao takva generička rješenja.
Kako algoritam u programiranju olakšava rad?
Predmetno polje algoritama postalo je toliko duboko i široko da će teorije i osnove koje su položene pomoći nam da napadnemo svaki računski problem. Postoji toliko učinkovitih algoritama koji su već objavljeni kao binarna pretraga, sortiranje mjehurića, vrsta umetanja, sortiranje vrsta, brzo sortiranje, Euclidovi algoritmi za pronalazak GCM-a, Prim-ovi algoritmi za pronalazak najkraćeg puta u grafikonu itd.
Postoji toliko vrsta algoritama kao što su -
| Algoritmi brutalne sile | Koji su pravi pristup pokušaja i pogreške rješavanja problema? Baš kao što ponavljate dodavanje kako biste pronašli rezultat problema s množenjem. |
| Podijelite i osvojite algoritme | Koji problem razbijaju u male podprobleme, a zatim kombiniraju rezultat svakog podprograma kako bi dobili konačni rezultat. Baš kao što prvo razdijelite kovanice različitih denominacija u različite kante, a zatim izbrojite broj kovanica u svakoj kanti da biste utvrdili koliko kovanica ima pojedinih apoena. |
| Pohlepni algoritmi | Koji slijede heuristički za rješavanje problema do sljedećeg najboljeg stanja kao rezultata kao konačnog najboljeg stanja. Baš kao što ćete naći manje strmo područje koje se penje na planinu radi lakšeg. |
| Dinamičko programiranje | Pristup koji je isti kao i podijeli i osvoji, ali dijeli problem na podprobleme tako da se njihovi rezultati ponovo upotrebe za ostale podprobleme. |
Takve metodologije pomažu nam da smislimo dobar algoritam koji posjeduje sljedeće definirajuće karakteristike. Dobar algoritam je -
- Precizno - zna točne i ispravne korake za izvršenje.
- Jedinstveno - unos za trenutne upute dolazi samo iz prethodne upute.
- Konačno - algoritam završava davanjem rezultata nakon izvršenja ograničenog broja uputa.
- Općenitost - Algoritam drži dobro postavljanje ulaza, a ne strogo jedan ulaz.
Prednosti algoritma i zašto bismo algoritam trebali koristiti u programiranju?
Više nego što imaju široki horizont primjena u stvarnom svijetu, algoritmi djeluju kao moćna leća koja se može vidjeti kroz problem. Algoritam nam pomaže da odlučimo je li problem rješiv ili ne. Ako da, kako onda, kako brzo i koliko precizno? Ako ne, onda nam algoritam opet pomaže da odlučimo možemo li riješiti dio toga.
Govoreći o tome zašto bismo trebali koristiti algoritme u programiranju, moramo razumjeti da računalni programi usvajaju različite algoritme koji se pokreću na računalnom hardveru koji ima procesor i memoriju, a ove komponente imaju ograničenja. Procesor nije beskrajno brz, a memorija koju imamo nije slobodna. Oni su ograničeni resursi. Moraju se mudro koristiti i u tome će vam pomoći dobar algoritam koji je učinkovit u pogledu složenosti vremena i svemirske složenosti.
Kako će vam ova tehnologija pomoći u vašem razvoju karijere?
Kao i bilo koje druge tehnologije, i dizajn algoritama u programiranju također se stalno razvija jer se računalni hardver stalno razvija. Počevši od tradicionalnih x86 strojeva do superračunala do Quantum računala, došlo je do revolucionarne promjene u načinu rješavanja problema. Imati snažno znanje o algoritmu ono što kvalificiranog programera razlikuje od ostalih. Moderni resursi zapravo ne nalažu proučavanje algoritama s toliko razvijenih softverskih okvira i knjižnica, ali temeljno razumijevanje istih pomoći će vam u mnogo većoj mjeri.
Zaključak - Algoritam u programiranju
Unatoč tome imamo li jednog dana procesor koji je nevjerojatno brz i memoriju koja je kontinuirana, još uvijek moramo proučiti algoritam, dizajnirati ih tako da vidimo da li rješenje prekida i radi li točan rezultat. Možda će to biti komercijalne aplikacije, znanstveno računarstvo, inženjering, operativno istraživanje ili umjetna inteligencija u svakom polju artikuliranja problema, pronalaženje učinkovitih algoritama za rješavanje i strukture podataka s kojima će se baviti ostat će zauvijek neizbježne.
Baš kao što je važan plan prije rada. Važno je definirati algoritam prije kodiranja.
Preporučeni članci
Ovo je vodič za algoritam u programiranju. Ovdje smo raspravljali o tome kako je algoritam koristan u perspektivi programiranja, zajedno s prednostima. Možete pogledati i sljedeće članke da biste saznali više -
- Uvod i sastavnice algoritma
- Što je algoritam?
- Struktura podataka i algoritmi Intervju pitanja
- Programiranje jezika za učenje algoritama