Úvod do algoritmu v programování
Celý svět je dnes digitalizován. V každém tradičním zařízení je pocit inteligence, v každém tradičním zařízení je pocit komunikace, díky kterému je náš život tak snadný, rychlý. Všechna tato technologická vylepšení jsou podporována softwarem, který je banda programů, které mají vyřešit problém. A každý program je postaven na logice / řešení, které se nazývá algoritmus. Algoritmus jména je pojmenován po chytrém muži z Bagdádu, Al Khwarizmi. Byl prvním člověkem, který zavedl do světa algoritmy, které byly mechanické, přesné a jednoznačné.
Co je to algoritmus?
Standardní definice učebnice by byla - algoritmus je dobře definované řešení krok za krokem nebo řada pokynů k vyřešení problému. Algoritmus může být způsob, jak najít nejméně obyčejný násobek dvou čísel nebo recept na vaření Veg Manchurian.
Co je algoritmus z pohledu programování?
Víte, počítač v podstatě dělá hodně matematiky, což znamená, že má spoustu problémů, které je třeba vyřešit. Právě proto algoritmy tvoří jádro počítačové vědy. Počítačový algoritmus je výpočetní postup, který přijímá množinu konečných vstupů a transformuje je na výstup pomocí určité matematiky a logiky. Algoritmus v programování bude mít několik kroků následovně -
- Definice problému - Co je třeba udělat?
- Sběr dat - Co musíme vyřešit? Nebo vstupy.
- Zpracování dat - Pochopení toho, co máme, nebo transformace do použitelné formy.
- Logický přístup - Využití shromážděných a vytvořených dat proti logice k vyřešení.
- Řešení - Prezentujte řešení tak, jak chcete, v grafickém uživatelském rozhraní nebo v terminálu nebo ve schématu nebo grafu.
Jednoduše řečeno, s konečnou vstupní hodnotou pro x, algoritmus ji transformuje do efektivní výstupní hodnoty y, kde y je f (x) pro některou dobře definovanou funkci f.
Jedním důležitým aspektem, který je třeba vědět, je to, že algoritmy nejsou striktně vázány na žádný programovací jazyk. Jedná se o obecná řešení jako taková.
Jak usnadňuje algoritmus v programování práci?
Téma algoritmů se rozrostlo tak hluboko a široce, že nám stanovené teorie a základy nám pomohou napadnout jakýkoli výpočetní problém. Existuje tolik účinných algoritmů, které jsou již publikovány, jako je binární vyhledávání, třídění bublin, třídění vložení, sloučení třídění, rychlé řazení, Euclidovy algoritmy k nalezení GCM, Primovy algoritmy k nalezení nejkratší cesty v grafu atd.
Existuje tolik druhů algoritmů, jako -
| Algoritmy hrubé síly | Které jsou přímé řešení pokusů a omylů při řešení problémů? Stejně jako vy opakujete přidání, abyste našli výsledek problému množení. |
| Algoritmy dělení a dobývání | Rozdělit problém na malé subproblems a pak kombinovat výsledek každého subproblem získat konečný výsledek. Stejně jako jste nejprve rozdělili mince různých nominálních hodnot do různých kbelíků a poté spočítali počet mincí v každém kbelíku, abyste zjistili, kolik je mincí jednotlivých nominálních hodnot. |
| Chamtivé algoritmy | Které následují heuristiku řešení problémů, aby dosáhly příštího nejlepšího stavu a výsledkem bylo nalezení nejlepšího nejlepšího stavu. Stejně jako byste našli méně strmou oblast, která pro snadné lezení na horu. |
| Dynamické programování | Přístup, který je stejný jako dělení a dobytí, ale rozděluje problém na dílčí problémy tak, aby jejich výsledky byly znovu použitelné pro jiné dílčí problémy. |
Tyto metodiky nám pomáhají vymyslet dobrý algoritmus, který má následující definující vlastnosti. Dobrý algoritmus je -
- Přesné - zná přesné a správné kroky k provedení.
- Unique - Vstup pro aktuální instrukce vychází pouze z předchozí instrukce.
- Konečný - Algoritmus končí poskytnutím výsledku po provedení konečného počtu pokynů.
- Obecnost - Algoritmus drží dobrý soubor vstupů, nikoli striktně jeden vstup.
Výhody algoritmu a proč bychom ho měli používat při programování?
Algoritmy fungují více než s širokým horizontem aplikací v reálném světě jako výkonná čočka, která umožňuje vidět problém. Algoritmus nám pomáhá rozhodnout, zda je problém řešitelný nebo ne. Pokud ano, jak, jak rychle a jak přesně? Pokud ne, pak nám algoritmus znovu pomůže při rozhodování, zda můžeme jeho část vyřešit.
Když mluvíme o tom, proč bychom měli používat algoritmy v programování, musíme pochopit, že počítačové programy přijímají různé algoritmy spuštěné na počítačovém hardwaru, který má procesor a paměť a tyto komponenty mají omezení. Procesor není nekonečně rychlý a paměť, kterou máme, není volná. Jsou to omezené zdroje. Musí být používány moudře a pomůže vám to dobrý algoritmus, který je efektivní z hlediska časových a prostorových komplikací.
Jak vám tato technologie pomůže v kariérním růstu?
Stejně jako jiné technologie se i vývoj algoritmů v programování neustále vyvíjí, protože počítačový hardware se neustále vyvíjí. Od tradičních strojů x86 přes superpočítače po počítače Quantum došlo k revoluční změně způsobu řešení problémů. Mít silné znalosti návrhu algoritmu je to, co odlišuje zkušeného programátora od ostatních. Moderní zdroje ve skutečnosti nenabízejí studium algoritmů s tolika vyvinutými softwarovými rámci a knihovnami, ale jejich důkladné porozumění vám pomůže mnohem víc.
Závěr - Algoritmus v programování
Přestože jednoho dne máme procesor, který je neuvěřitelně rychlý a paměť je nepřetržitá, stále musíme studovat algoritmus, navrhnout je tak, abychom zjistili, zda řešení končí, a to se správným výsledkem. Může to být komerční aplikace, vědecké výpočty, strojírenství, operační výzkum nebo umělá inteligence, v každé oblasti formulování problémů, vymýšlení účinných algoritmů k řešení a datových struktur, které je třeba řešit, zůstane nevyhnutelná navždy.
Stejně jako je to důležitý plán před prací. Je důležité definovat algoritmus před kódováním.
Doporučené články
Toto byl průvodce Algoritmem v programování. Zde jsme diskutovali o tom, jak je algoritmus užitečný v perspektivě programování spolu s výhodami. Další informace naleznete také v následujících článcích -
- Úvod a komponenty algoritmu
- Co je to algoritmus?
- Otázky týkající se datových struktur a algoritmů
- Programovací jazyky pro výuku algoritmů