Введение в алгоритм в программировании

Весь мир сегодня оцифрован. Есть чувство интеллекта, есть чувство общения в каждом традиционном устройстве, которое делает нашу жизнь такой простой и быстрой. Все эти технологические достижения продвигаются программным обеспечением, которое представляет собой набор программ, предназначенных для решения проблемы. И каждая программа построена на логике / решении, которое называется алгоритмом. Алгоритм имени назван в честь умного человека из Багдада Аль Хорезми. Он был первым человеком, который представил миру алгоритмы, которые были механическими, точными и однозначными.

Что такое алгоритм?

Стандартным определением из учебника будет: алгоритм - это четко определенное пошаговое решение или набор инструкций для решения проблемы. Алгоритм может быть методом нахождения наименьшего общего числа, кратного двум, или рецептом приготовления веганской маньчжурской кухни.

Что такое алгоритм с точки зрения программирования?

Видите ли, компьютер в основном много математики, что означает, что он должен решить много проблем. Именно поэтому алгоритмы составляют сердце информатики. Компьютерный алгоритм - это вычислительная процедура, которая принимает набор конечных входных данных и преобразует их в выходные данные, применяя некоторую математику и логику. Алгоритм программирования будет состоять из нескольких этапов:

  1. Постановка проблемы - что делать?
  2. Сбор данных - что мы должны решить проблему? Или входы.
  3. Обработка данных - понимание того, что у нас есть, или преобразование их в удобную форму.
  4. Логический подход - использование собранных и созданных данных против логики для решения.
  5. Решение - Представьте решение так, как вы хотите, в графическом интерфейсе, терминале, диаграмме или диаграмме.

Короче говоря, учитывая конечное входное значение для x, алгоритм преобразует его в эффективное выходное значение y, где y - это f (x) для некоторой четко определенной функции f.

Важно знать, что алгоритмы не привязаны строго к какому-либо языку программирования. Они являются общими решениями как таковыми.

Как алгоритм в программировании облегчает работу?

Предметное поле алгоритмов стало настолько глубоким и широким, что изложенные теории и основы помогут нам решить любую вычислительную проблему. Уже опубликовано так много эффективных алгоритмов, как бинарный поиск, пузырьковая сортировка, вставка, сортировка слиянием, быстрая сортировка, алгоритмы Евклида для поиска GCM, алгоритмы Прима для поиска кратчайшего пути в графе и т. Д.

Есть так много видов алгоритмов, как -

Алгоритмы грубой силыКаковы простые методы проб и ошибок при решении проблем? Также как вы повторяете сложение, чтобы найти результат задачи умножения.
Алгоритмы разделяй и властвуйКоторые разбивают проблему на маленькие подзадачи, а затем объединяют результат каждой подзадачи, чтобы получить окончательный результат. Точно так же, как вы сначала разбиваете монеты разных номиналов на разные ведра, а затем подсчитываете количество монет в каждом ведре, чтобы узнать, сколько там монет отдельных достоинств.
Жадные алгоритмыКоторые следуют эвристике решения проблем, чтобы достигнуть следующего лучшего состояния, чтобы найти конечное лучшее состояние в результате. Так же, как вы находите менее крутой участок, который легко поднимается на гору.
Динамическое программированиеПодход, аналогичный принципу «разделяй и властвуй», но делит проблему на подзадачи так, чтобы их результаты можно было использовать повторно для других подзадач.

Такие методологии помогают нам придумать хороший алгоритм, который обладает следующими определяющими характеристиками. Хороший алгоритм -

  1. Точный - Он знает точные и правильные шаги для выполнения.
  2. Уникальный - ввод для текущих инструкций происходит только из предыдущей инструкции.
  3. Конечный - алгоритм завершает выдачу результата после выполнения конечного числа инструкций.
  4. Обобщенность - Алгоритм хорош для набора входов, а не только для одного входа.

Преимущества алгоритма и почему мы должны использовать алгоритм в программировании?

Более чем широкий спектр приложений в реальном мире, алгоритмы действуют как мощный объектив для решения проблемы. Алгоритм помогает нам решить, является ли проблема разрешимой или нет. Если да, то как, как быстро и насколько точно? Если нет, то алгоритм снова помогает нам решить, сможем ли мы решить его часть.

Говоря о том, почему мы должны использовать алгоритмы в программировании, мы должны понимать, что компьютерные программы используют разные алгоритмы, работающие на компьютерном оборудовании, которое имеет процессор и память, и эти компоненты имеют ограничения. Процессор не бесконечно быстр, а память у нас не свободна. Это ограниченные ресурсы. Они должны использоваться с умом, и хороший алгоритм, который эффективен с точки зрения временных и пространственных сложностей, поможет вам в этом.

Как эта технология поможет вам в вашем карьерном росте?

Как и любые другие технологии, разработка алгоритмов в программировании также постоянно развивается, потому что компьютерное оборудование постоянно развивается. Начиная с традиционных компьютеров x86 и заканчивая суперкомпьютерами и компьютерами Quantum, в решении проблем произошли революционные изменения. Наличие сильных знаний по разработке алгоритмов - это то, что отличает опытного программиста от остальных. Современные ресурсы на самом деле не требуют изучения алгоритмов с таким большим количеством разработанных программных платформ и библиотек, но их глубокое понимание поможет вам намного больше.

Вывод - алгоритм в программировании

Несмотря на то, что когда-нибудь у нас будет невероятно быстрый процессор и непрерывная память, нам все равно придется изучить алгоритм, спроектировать его так, чтобы увидеть, завершается ли решение и дает ли оно правильный результат. Пусть это будут коммерческие приложения, научные вычисления, инженерия, операционные исследования или искусственный интеллект, в каждой области формулирование проблем, поиск эффективных алгоритмов для решения и структур данных, с которыми приходится иметь дело, останутся неизбежными навсегда.

Также как это важный план перед работой. Важно определить алгоритм перед кодированием.

Рекомендуемые статьи

Это было руководство по алгоритму в программировании. Здесь мы обсудили, как алгоритм полезен с точки зрения программирования, наряду с преимуществами. Вы также можете посмотреть следующие статьи, чтобы узнать больше -

  1. Введение и компоненты алгоритма
  2. Что такое алгоритм?
  3. Структуры данных и алгоритмы Вопросы для интервью
  4. Языки программирования для изучения алгоритмов

Категория:

Разработка программного обеспечения