Introduksjon til algoritme i programmering
Hele verden er digitalisert i dag. Det er en følelse av intelligens, det er en følelse av kommunikasjon i alle tradisjonelle enheter som gjør livene våre så enkle, så raske. Alle disse teknologiske fremskrittene tas videre av programvare som er en haug med programmer som er ment å løse et problem. Og hvert program er bygd på en logikk / løsning som kalles en algoritme. Navnealgoritmen er oppkalt etter den smarte mannen fra Bagdad, Al Khwarizmi. Han var den første personen som introduserte algoritmer til verden som var mekaniske, presise og utvetydige.
Hva er en algoritme?
En standard lærebokdefinisjon vil være - en algoritme er en veldefinert trinnvis løsning eller en serie instruksjoner for å løse et problem. En algoritme kan være metoden for å finne det minst vanlige multiplum av to tall eller oppskriften for å tilberede Veg Manchurian.
Hva er en algoritme i et programmeringsperspektiv?
Du forstår at datamaskinen i utgangspunktet gjør mye matematikk, noe som betyr at den har mange problemer å løse. Nettopp derfor er algoritmer kjernen i informatikk. En datamaskinalgoritme er en beregningsprosedyre som tar inn et sett med begrenset inngang og transformerer den til utdata ved å bruke litt matematikk og logikk. En algoritme i programmering vil ha flere trinn som følger -
- Problemdefinisjon - Hva skal gjøres?
- Datainnsamling - Hva har vi for å løse problemet? Eller innspill.
- Databehandling - Forstå hva vi har eller transformere dem til en brukbar form.
- Logisk tilnærming - Bruk av innsamlede og opprettede data mot logikk for å løse.
- Løsning - presenter løsningen slik du vil i en GUI eller en terminal eller et diagram eller et diagram.
For å sette den i et nøtteskall, gitt endelig inngangsverdi for x, transformerer en algoritme den til effektiv utgangsverdi y, der y er f (x) for en veldefinert funksjon f.
Et viktig aspekt å vite er at algoritmene ikke er strengt bundet til noe programmeringsspråk. De er generiske løsninger som sådan.
Hvordan gjør algoritmen i programmering arbeid så enkelt?
Fagfeltet for algoritmer har vokst så dypt og bredt at teoriene og det grunnleggende som er lagt ned vil hjelpe oss til å angripe ethvert beregningsproblem. Det er så mange effektive algoritmer som allerede er publisert som binært søk, boblesortering, innsettingssortering, flettesortering, hurtigsortering, Euclids algoritmer for å finne GCM, Prims algoritmer for å finne den korteste banen i grafen, etc.
Det er så mange typer algoritmer som -
| Brute force algoritmer | Hvilke er enkle forsøk og feiltilnærminger for å løse problemer? Akkurat som om du gjentar tillegg for å finne resultatet av et multiplikasjonsproblem. |
| Del og erobre algoritmer | Som deler problemet inn i små underproblemer og deretter kombinerer resultatet av hvert underproblem for å få det endelige resultatet. Akkurat som om du først separerer myntene til forskjellige kirkesamfunn i forskjellige spann, og deretter teller antall mynter i hver bøtte for å finne hvor mange mynter med individuelle kirkesamfunn som er der. |
| Grådige algoritmer | Som følger en problemløsende heuristikk for å nå den neste beste staten for å finne den endelige beste staten som resultat. Akkurat som du finner det mindre bratte området som klatrer opp et fjell for letthet. |
| Dynamisk programmering | En tilnærming som er den samme som splittelse og erobring, men deler problemet inn i delproblemer slik at resultatene er gjenbrukbare for andre delproblemer. |
Slike metoder hjelper oss med å komme frem til en god algoritme som har følgende definerende egenskaper. En god algoritme er -
- Presis - Den vet nøyaktig og riktig trinn for å utføre.
- Unik - Innspillet til gjeldende instruksjoner kommer bare fra den foregående instruksjonen.
- Finite - Algoritmen slutter å gi resultatet etter utførelsen av et begrenset antall instruksjoner.
- Generellitet - Algoritmen holder godt til sett med innganger og ikke strengt tatt ett innspill.
Fordeler med algoritmen og hvorfor skal vi bruke algoritmen i programmering?
Mer enn å ha en bred horisont med applikasjoner i den virkelige verden, fungerer algoritmer som et kraftig objektiv for å se gjennom et problem. En algoritme hjelper oss med å bestemme om et problem kan løses eller ikke. Hvis ja, hvordan, hvor raskt og hvor nøyaktig? Hvis ikke, hjelper en algoritme oss igjen med å bestemme om vi kan løse en del av den.
Når vi snakker om hvorfor vi skal bruke algoritmer i programmering, må vi forstå at dataprogrammer bruker forskjellige algoritmer som kjøres på datamaskinvare som har en prosessor og minne, og disse komponentene har begrensninger. En prosessor går ikke uendelig raskt, og minnet vi har er ikke gratis. De er avgrensede ressurser. De må brukes med omhu, og en god algoritme som er effektiv med tanke på tidskompleksiteter og romkompleksiteter vil hjelpe deg med det.
Hvordan denne teknologien vil hjelpe deg i karriereveksten?
Akkurat som alle andre teknologier, utvikles også algoritmedesign i programmering stadig fordi datamaskinens maskinvare utvikler seg. Fra tradisjonelle x86-maskiner til superdatamaskiner til kvantemaskiner har det skjedd en revolusjonerende måte å løse problemer på. Å ha en sterk kunnskap om algoritmedesign er det som skiller en dyktig programmerer fra resten. De moderne ressursene krever ikke egentlig studiet av algoritmer med så mange programvarerammer og biblioteker som er utviklet, men en grundig forståelse av det vil hjelpe deg så mye mer.
Konklusjon - algoritme i programmering
Til tross for at hvis vi en dag har en prosessor som er utrolig rask og et minne som er kontinuerlig, må vi fortsatt studere algoritme, utforme dem slik at vi kan se om løsningen avsluttes og gjør det med et riktig resultat. Kan det være kommersielle applikasjoner, vitenskapelig databehandling, ingeniørfag, operativ forskning eller kunstig intelligens, i hvert felt artikulere problemer, finne ut effektive algoritmer å løse og datastrukturer å håndtere vil forbli uunngåelige for alltid.
Akkurat som det er en viktig plan før du jobber. Det er viktig å definere algoritmen før koding.
Anbefalte artikler
Dette har vært en guide til algoritme i programmering. Her har vi diskutert hvordan algoritmen er nyttig i programmeringsperspektiv sammen med fordeler. Du kan også se på følgende artikler for å lære mer -
- Introduksjon og komponenter til algoritme
- Hva er en algoritme?
- Datastrukturer og algoritmer intervjuspørsmål
- Programmeringsspråk for å lære algoritmer