Johdanto algoritmiin ohjelmoinnissa
Koko maailma on digitalisoitu tänään. Jokaisessa perinteisessä laitteessa on tietämystä älykkyydestä, viestinnästä, joka tekee elämästämme niin helppoa, nopeaa. Kaikkia näitä teknisiä saavutuksia vie eteenpäin ohjelmisto, joka on joukko ohjelmia, joiden tarkoituksena on ratkaista ongelma. Ja jokainen ohjelma perustuu logiikkaan / ratkaisuun, jota kutsutaan algoritmiksi. Nimen algoritmi on saanut nimensä älykkäältä mieheltä Bagdadista, Al Khwarizmi. Hän oli ensimmäinen henkilö, joka esitteli maailmalle algoritmeja, jotka olivat mekaanisia, tarkkoja ja yksiselitteisiä.
Mikä on algoritmi?
Tavallinen oppikirjan määritelmä olisi - algoritmi on hyvin määritelty askel askeleelta ratkaisu tai sarja ohjeita ongelman ratkaisemiseksi. Algoritmi voi olla menetelmä löytää vähiten yleinen kahden numeron monikerta tai resepti keittää mangurialaisia.
Mikä on algoritmi ohjelmointinäkökulmassa?
Tietokone tekee periaatteessa paljon matematiikkaa, mikä tarkoittaa, että sillä on paljon ongelmia ratkaistavaksi. Juuri siksi algoritmit muodostavat tietotekniikan ytimen. Tietokonealgoritmi on laskennallinen menettely, joka vie joukon äärellisiä syöttöjä ja muuntaa sen tulosteen soveltamalla matematiikkaa ja logiikkaa. Ohjelmoinnin algoritmissa on useita vaiheita seuraavasti -
- Ongelman määrittely - mitä on tehtävä?
- Tiedonkeruu - mitä meidän on ratkaistava ongelma? Tai tulot.
- Tietojenkäsittely - ymmärtäminen, mitä meillä on, tai niiden muuttaminen käyttökelpoisiksi.
- Looginen lähestymistapa - Kerätyn ja luodun tiedon käyttäminen logiikkaa vastaan ratkaisemiseksi.
- Ratkaisu - Esitä ratkaisu haluamallasi tavalla käyttöliittymässä tai päätteessä tai kaaviossa tai kaaviossa.
Jotta pähkinänkuoressa annettaisiin rajallinen tuloarvo x: lle, algoritmi muuntaa sen efektiiviseksi lähtöarvoksi y, missä y on f (x) joillekin hyvin määritellylle funktiolle f.
Yksi tärkeä tiedettävä seikka on, että algoritmeja ei ole tiukasti sidottu mihinkään ohjelmointikieleen. Ne ovat sinänsä yleisiä ratkaisuja.
Kuinka algoritmi ohjelmoinnissa tekee työskentelystä niin helppoa?
Algoritmien aihekenttä on kasvanut niin syvälle ja laajalle, että esitetyt teoriat ja perusteet auttavat meitä hyökkäämään kaikkiin laskennallisiin ongelmiin. On olemassa niin monia tehokkaita algoritmeja, jotka on jo julkaistu, kuten binaarihaku, kuplalajittelu, lisäyslajittelu, yhdistämisjärjestys, nopea lajittelu, Euclidin algoritmit GCM: n löytämiseksi, Primin algoritmit löytää lyhin polku kuvaajaan jne.
On niin monia algoritmeja, kuten -
| Brute force algoritmit | Mitkä ovat suoraviivainen kokeilu- ja virhemenetelmä ongelmien ratkaisemiseksi? Aivan kuten toistat lisäyksen löytääksesi kertolaskuongelman. |
| Divide and Conquer -algoritmit | Mikä hajottaa ongelman pieniksi alaongelmiksi ja yhdistää sitten kunkin alaongelman tulos saadaksesi lopputuloksen. Aivan kuten erotit ensin eri nimellisrahat kolikoiksi eri kauhoihin ja lasket sitten kolikoiden lukumäärän kussakin kauhassa löytääksesi kuinka monta kolikon nimellisarvoista kolikkoa on. |
| Ahne algoritmit | Jotka seuraavat ongelmanratkaisuheuristista päästäkseen seuraavaan parhaaseen tilaan löytääkseen lopullisen parhaan tilan tuloksena. Aivan kuten löydät vähemmän jyrkän alueen, joka kiipeää vuorelle helposti. |
| Dynaaminen ohjelmointi | Lähestymistapa, joka on sama kuin jakaa ja valloittaa, mutta jakaa ongelman alioikeuksiin siten, että niiden tuloksia voidaan käyttää uudelleen muihin alioikeuksiin. |
Tällaiset menetelmät auttavat meitä keksimään hyvän algoritmin, jolla on seuraavat määrittelevät ominaisuudet. Hyvä algoritmi on -
- Tarkka - Se tietää tarkat ja oikeat suoritettavat vaiheet.
- Ainutlaatuinen - Nykyisten ohjeiden tulo tulee vain edellisestä käskystä.
- Äärellinen - algoritmi loppuu antamalla tuloksen rajoitetun määrän käskyjen suorittamisen jälkeen.
- Yleisyys - Algoritmi pitää hyvää tulojen joukosta eikä vain yhden tulon suhteen.
Algoritmin edut ja miksi meidän pitäisi käyttää algoritmia ohjelmoinnissa?
Sen lisäksi, että algoritmit omaavat laajan sovelluspiirin todellisessa maailmassa, ne toimivat voimakkaana linssinä nähdäksesi ongelman. Algoritmi auttaa meitä päättämään, onko ongelma ratkaistavissa vai ei. Jos kyllä, niin kuinka nopeasti ja kuinka tarkka? Jos ei, niin algoritmi auttaa jälleen meitä päättämään, voimmeko ratkaista osan siitä.
Puhuttaessa siitä, miksi meidän pitäisi käyttää algoritmeja ohjelmoinnissa, meidän on ymmärrettävä, että tietokoneohjelmat käyttävät erilaisia algoritmeja, jotka toimivat tietokonelaitteissa, joissa on suoritin ja muisti, ja näillä komponenteilla on rajoituksia. Suoritin ei ole äärettömän nopea, eikä meillä olevaa muistia ole vapaata. Ne ovat rajallisia resursseja. Niitä on käytettävä viisaasti, ja hyvä algoritmi, joka on tehokas aika- ja tilan monimutkaisuuden kannalta, auttaa sinua siihen.
Kuinka tämä tekniikka auttaa sinua urakehityksessä?
Kuten kaikki muutkin tekniikat, myös algoritmien suunnittelu ohjelmoinnissa on jatkuvasti kehittymässä, koska tietokonelaitteistot ovat jatkuvasti kehittymässä. Alkaen perinteisistä x86-koneista supertietokoneisiin Quantum-tietokoneisiin, ongelmien ratkaisutavassa on tapahtunut vallankumouksellinen muutos. Vahvan algoritmisuunnittelun tuntemus erottaa taitavan ohjelmoijan muista. Nykyajan resurssit eivät oikeastaan valtuuta tutkimaan algoritmeja, joissa on kehitetty niin monia ohjelmistokehyksiä ja kirjastoja, mutta niiden perusteellinen ymmärtäminen auttaa sinua paljon enemmän.
Johtopäätös - algoritmi ohjelmoinnissa
Siitä huolimatta, että joskus meillä on uskomattoman nopea prosessori ja jatkuva muisti, meidän on silti tutkittava algoritmeja, suunniteltava ne siten, että ratkaisu päättyy ja tapahtuuko oikealla tuloksella. Olipa kyse sitten kaupallisista sovelluksista, tieteellisestä tietojenkäsittelystä, tekniikasta, operatiivisesta tutkimuksesta tai tekoälystä, jokaisen ongelman artikulointi, tehokkaiden ratkaistavien algoritmien löytäminen ja käsiteltävät tietorakenteet pysyvät väistämättä ikuisesti.
Aivan kuten se on tärkeä suunnitelma ennen työskentelyä. On tärkeää määritellä algoritmi ennen koodausta.
Suositellut artikkelit
Tämä on opas ohjelmoinnin algoritmiin. Tässä olemme keskustelleet siitä, kuinka algoritmi on hyödyllinen ohjelmointinäkökulmasta etujen lisäksi. Voit myös katsoa seuraavia artikkeleita saadaksesi lisätietoja -
- Johdanto ja algoritmin komponentit
- Mikä on algoritmi?
- Tietorakenteet ja algoritmit - Haastattelukysymykset
- Ohjelmointikielet algoritmien oppimiseen