Introduktion til algoritme i programmering
Hele verden er digitaliseret i dag. Der er en følelse af intelligens, der er en følelse af kommunikation i alle traditionelle enheder, der gør vores liv så let, så hurtigt. Alle disse teknologiske fremskridt fremmes af software, som er en flok programmer, der er beregnet til at løse et problem. Og hvert program er bygget på en logik / løsning, der kaldes en algoritme. Navnealgoritmen er opkaldt efter den kloge mand fra Bagdad, Al Khwarizmi. Han var den første person, der introducerede algoritmer til verden, som var mekaniske, præcise og utvetydige.
Hvad er en algoritme?
En standard lærebogsdefinition ville være - en algoritme er en veldefineret trin for trin-løsning eller en række instruktioner til at løse et problem. En algoritme kan være metoden til at finde det mindst almindelige multiplum af to tal eller opskriften til at lave Veg Manchurian.
Hvad er en algoritme i et programmeringsperspektiv?
Du kan se, computeren gør dybest set en masse matematik, hvilket betyder, at den har en masse problemer at løse. Det er netop derfor algoritmer udgør hjertet i datalogi. En computeralgoritme er en beregningsprocedure, der tager et sæt begrænset input og omdanner det til output ved at anvende en vis matematik og logik. En algoritme i programmering har flere trin som følger -
- Problemdefinition - Hvad skal der gøres?
- Dataindsamling - Hvad har vi for at løse problemet? Eller input.
- Databehandling - At forstå, hvad vi har, eller omdanne dem til en brugbar form.
- Logisk tilgang - Anvendelse af de indsamlede og oprettede data mod logik for at løse.
- Løsning - Præsenter løsningen på den måde, du ønsker, i en GUI eller en terminal eller et diagram eller et diagram.
For at sætte det i et nøddeskal, givet en endelig inputværdi for x, omdanner en algoritme den til effektiv outputværdi y, hvor y er f (x) for en veldefineret funktion f.
Et vigtigt aspekt at vide, er, at algoritmerne ikke er strengt bundet til noget programmeringssprog. Det er generiske løsninger som sådan.
Hvordan gør algoritmen i programmering at arbejde så let?
Fagfeltet algoritmer er vokset så dybt og bredt, at teorierne og det grundlæggende, der er fastlagt, hjælper os med at angribe ethvert beregningsproblem. Der er så mange effektive algoritmer, der allerede er offentliggjort som binær søgning, bobelsortering, indsættelsessortering, sammenfletningssortering, hurtig sortering, Euclids algoritmer til at finde GCM, Prims algoritmer til at finde den korteste sti i grafen osv.
Der er så mange slags algoritmer som -
| Brute force algoritmer | Hvilke er ligefrem prøve og fejl tilgang til løsning af problemer? Ligesom du gentager tilføjelsen for at finde resultatet af et multiplikationsproblem. |
| Del og erobre algoritmer | Hvilke opdeler problemet i små underproblemer og derefter kombinerer resultatet af hvert underproblem for at få det endelige resultat. Ligesom du først adskiller mønterne fra forskellige kirkesamlinger i forskellige spande og tæller derefter antallet af mønter i hver spand for at finde ud af, hvor mange mønter af individuelle kirkesamlinger der er. |
| Grådige algoritmer | Som følger en problemløsende heuristik for at nå den næste bedste tilstand for at finde den endelige bedste tilstand som resultatet. Ligesom du finder det mindre stejle område, der nemt klatrer et bjerg. |
| Dynamisk programmering | En tilgang, der er den samme som splittelse og erobring, men opdeler problemet i underproblemer, så deres resultater kan genbruges til andre underproblemer. |
Sådanne metoder hjælper os med at komme med en god algoritme, der har følgende definerende egenskaber. En god algoritme er -
- Præcis - det kender de nøjagtige og korrekte trin til at udføre.
- Unikt - input til de aktuelle instruktioner kommer kun fra den foregående instruktion.
- Finite - Algoritmen slutter med at give resultatet efter udførelsen af et endeligt antal instruktioner.
- Generalitet - Algoritmen holder godt til sæt af input og ikke strengt et input.
Fordele ved algoritmen, og hvorfor skal vi bruge algoritmen til programmering?
Mere end at have en bred horisont af applikationer i den virkelige verden fungerer algoritmer som en kraftfuld linse til at se gennem et problem. En algoritme hjælper os med at beslutte, om et problem kan løses eller ej. Hvis ja, så hvordan, hvor hurtigt og hvor nøjagtigt? Hvis ikke, hjælper en algoritme igen os med at beslutte, om vi kan løse en del af den.
Når vi taler om, hvorfor vi skal bruge algoritmer i programmering, skal vi forstå, at computerprogrammer vedtager forskellige algoritmer, der kører på computerhardware, som har en processor og hukommelse, og disse komponenter har begrænsninger. En processor er ikke uendeligt hurtig, og den hukommelse, vi har, er ikke fri. De er afgrænsede ressourcer. De skal bruges med omhu, og en god algoritme, der er effektiv med hensyn til tidskompleksiteter og rumkompleksiteter, hjælper dig med det.
Hvordan denne teknologi vil hjælpe dig i din karrierevækst?
Ligesom alle andre teknologier er algoritmedesign i programmering også altid under udvikling, fordi computerhardware nogensinde udvikler sig. Fra traditionelle x86-maskiner til supercomputere til Quantum-computere har der været en revolutionerende ændring i måden at løse problemer på. At have en stærk viden om algoritmedesign er, hvad der adskiller en dygtig programmør fra resten. De moderne ressourcer kræver ikke rigtig studiet af algoritmer med så mange software-rammer og biblioteker, der er udviklet, men en grundig forståelse af det samme vil hjælpe dig så meget mere.
Konklusion - algoritme i programmering
På trods af at hvis vi en dag har en processor, der er utroligt hurtig og en hukommelse, der er kontinuerlig, er vi stadig nødt til at studere algoritme, designe dem for at se, om løsningen afsluttes og gør det med et rigtigt resultat. Måske det er kommercielle applikationer, videnskabelig beregning, ingeniørarbejde, operationel forskning eller kunstig intelligens, inden for hvert felt artikulering af problemer, beregning af effektive algoritmer til at løse og datastrukturer til at håndtere vil forblive uundgåelige for evigt.
Ligesom det er en vigtig plan, før du arbejder. Det er vigtigt at definere algoritmen inden kodning.
Anbefalede artikler
Dette har været en guide til algoritme i programmering. Her har vi drøftet, hvordan algoritmen er nyttig i programmeringsperspektiv sammen med fordele. Du kan også se på de følgende artikler for at lære mere -
- Introduktion og komponenter til algoritme
- Hvad er en algoritme?
- Datastrukturer og algoritmer Interviewspørgsmål
- Programmering af sprog til indlæring af algoritmer