Inleiding tot algoritme in programmeren
De hele wereld is vandaag gedigitaliseerd. Er is een gevoel van intelligentie, er is een gevoel van communicatie in elk traditioneel apparaat dat ons leven zo gemakkelijk, zo snel maakt. Al deze technologische ontwikkelingen worden door software doorgevoerd, een verzameling programma's die bedoeld zijn om een probleem op te lossen. En elk programma is gebouwd op een logica / oplossing die wordt genoemd als een algoritme. Het naamalgoritme is vernoemd naar de slimme man uit Bagdad, Al Khwarizmi. Hij was de eerste die algoritmen in de wereld introduceerde die mechanisch, nauwkeurig en ondubbelzinnig waren.
Wat is een algoritme?
Een standaarddefinitie van een studieboek zou zijn - een algoritme is een goed gedefinieerde stapsgewijze oplossing of een reeks instructies om een probleem op te lossen. Een algoritme kan de methode zijn om het kleinste gemene veelvoud van twee getallen te vinden of het recept om Veg Manchurian te koken.
Wat is een algoritme in een programmeerperspectief?
Zie je, computer doet in principe veel wiskunde, wat betekent dat het veel problemen heeft om op te lossen. Dat is precies waarom algoritmen het hart van de informatica vormen. Een computeralgoritme is een berekeningsprocedure die een reeks eindige invoer bevat en deze in uitvoer omzet door wat wiskunde en logica toe te passen. Een algoritme bij het programmeren bestaat uit verschillende stappen:
- Probleemstelling - Wat moet er worden gedaan?
- Gegevensverzameling - Wat hebben we om het probleem op te lossen? Of ingangen.
- Gegevensverwerking - begrijpen wat we hebben of ze transformeren in een bruikbare vorm.
- Logische aanpak - De verzamelde en gecreëerde gegevens gebruiken tegen logica om op te lossen.
- Oplossing - Presenteer de oplossing zoals u dat wilt in een GUI of een terminal of een diagram of een grafiek.
Om het kort samen te vatten, gegeven een eindige invoerwaarde voor x, transformeert een algoritme het in effectieve uitvoerwaarde y, waarbij y f (x) is voor een goed gedefinieerde functie f.
Een belangrijk aspect om te weten is dat de algoritmen niet strikt gebonden zijn aan een programmeertaal. Het zijn generieke oplossingen als zodanig.
Hoe maakt het algoritme bij het programmeren het werken zo gemakkelijk?
Het vakgebied van algoritmen is zo diep en breed gegroeid dat de theorieën en de basisprincipes die zijn vastgelegd ons zullen helpen elk rekenprobleem aan te vallen. Er zijn zoveel efficiënte algoritmen die al zijn gepubliceerd, zoals binair zoeken, bellen sorteren, invoegen sorteren, samenvoegen sorteren, snel sorteren, Euclid's algoritmen om de GCM te vinden, Prim's algoritmen om het kortste pad in de grafiek te vinden, enz.
Er zijn zoveel soorten algoritmen zoals -
| Brute force-algoritmen | Welke zijn een eenvoudige trial and error-aanpak om problemen op te lossen? Net zoals u herhaalt, doet u het resultaat van een vermenigvuldigingsprobleem. |
| Verdeel en heers algoritmen | Die het probleem opsplitsen in kleine subproblemen en vervolgens het resultaat van elk subprobleem combineren om het eindresultaat te krijgen. Net zoals je eerst de munten van verschillende coupures in verschillende emmers opsplitst en vervolgens het aantal munten in elke bucket telt om te zien hoeveel munten van individuele coupures er zijn. |
| Hebzuchtige algoritmen | Die volgen een probleemoplossende heuristiek om de volgende beste staat te bereiken om de uiteindelijke beste staat als resultaat te vinden. Net zoals je het minder steile gebied vindt dat gemakkelijk een berg beklimmen. |
| Dynamisch programmeren | Een benadering die hetzelfde is als delen en overwinnen, maar het probleem verdeelt in subproblemen zodat hun resultaten herbruikbaar zijn voor andere subproblemen. |
Dergelijke methoden helpen ons bij het bedenken van een goed algoritme dat de volgende bepalende kenmerken bezit. Een goed algoritme is -
- Nauwkeurig - het kent de exacte en juiste stappen om uit te voeren.
- Uniek - De invoer voor de huidige instructies komt alleen uit de voorgaande instructie.
- Eindig - Het algoritme eindigt met het resultaat na de uitvoering van een eindig aantal instructies.
- Algemeenheid - Het algoritme is goed voor een reeks ingangen en niet strikt één ingang.
Voordelen van het algoritme en waarom zouden we het algoritme gebruiken bij het programmeren?
Meer dan een brede horizon van toepassingen in de echte wereld, fungeren algoritmen als een krachtige lens om een probleem te doorzien. Een algoritme helpt ons te beslissen of een probleem oplosbaar is of niet. Zo ja, hoe, hoe snel en hoe nauwkeurig? Zo niet, dan helpt een algoritme ons opnieuw om te beslissen of we een deel ervan kunnen oplossen.
Als we het hebben over waarom we algoritmen bij het programmeren moeten gebruiken, moeten we begrijpen dat computerprogramma's verschillende algoritmen gebruiken die worden uitgevoerd op computerhardware met een processor en geheugen, en deze componenten hebben beperkingen. Een processor is niet oneindig snel en het geheugen dat we hebben is niet gratis. Het zijn begrensde middelen. Ze moeten verstandig worden gebruikt en een goed algoritme dat efficiënt is in termen van tijdcomplexen en ruimtecomplexiteiten zal u hierbij helpen.
Hoe deze technologie u zal helpen in uw loopbaangroei?
Net als alle andere technologieën evolueert ook het algoritmeontwerp bij het programmeren omdat de computerhardware voortdurend evolueert. Beginnend van traditionele x86-machines tot supercomputers tot Quantum-computers, is er een revolutionaire verandering in de manier om problemen op te lossen. Het hebben van een sterke kennis van algoritmeontwerp is wat een ervaren programmeur onderscheidt van de rest. De moderne bronnen vereisen niet echt de studie van algoritmen met zoveel software-frameworks en bibliotheken die zijn ontwikkeld, maar een grondig begrip van hetzelfde zal je zoveel meer helpen.
Conclusie - Algoritme in programmeren
Ondanks dat we op een dag een processor hebben die ongelooflijk snel is en een geheugen dat continu is, moeten we nog steeds algoritme bestuderen en ontwerpen om te zien of de oplossing eindigt en dit met een correct resultaat doet. Moge het commerciële toepassingen, wetenschappelijke informatica, engineering, operationeel onderzoek of kunstmatige intelligentie zijn, op elk gebied problemen formuleren, efficiënte algoritmen oplossen en datastructuren om mee om te gaan, zullen voor altijd onvermijdelijk blijven.
Net alsof het een belangrijk plan is voordat je gaat werken. Het is belangrijk om het algoritme te definiëren voordat u codeert.
Aanbevolen artikelen
Dit is een leidraad geweest voor Algoritme in programmeren. Hier hebben we besproken hoe het algoritme nuttig is bij het programmeren van perspectief, samen met voordelen. U kunt ook de volgende artikelen bekijken voor meer informatie -
- Introductie en componenten van algoritme
- Wat is een algoritme?
- Datastructuren en algoritmen Interviewvragen
- Programmeertalen voor het leren van algoritmen