الگوریتم (Algorithm) چیست؟
در زندگی بشری نوسانات زیادی رخ داده است و با مشکلات زیادی دست و پنجه نرم کرده است، انسان برای غلبه بر مشکلات و پیدا کردن راه‌حل مناسب برای آنها راه‌های گوناگونی را سپری کرده تا به نتایج دلخواه دست پیدا کند. انجام دادن کارها باید در مسیری درست باشد تا بدون هیچ گونه مشکلی کارها انجام شود. ثبت و دسته‌بندی کردن کارها با توجه به اولویت و بدون هیچ نقصی به صورت تست شده بهترین راهکار برای پیشبرد بهتر آنها خواهد بود.
Algorithm
به مجموعه کارهایی که به صورت مرتب و درست انجام می‌شود و بهترین نتیجه را برای ما حاصل می‌کند الگوریتم (Algorithm) گفته می‌شود. به عبارتی دیگر به روش‌هایی که با آن به صورت گام به گام مسائل خود را پیش می‌بریم الگوریتم می‌گویند. با توجه به راه حل‌های تست شده و مطمئن می‌توانیم کارها را اصولی تر انجام دهیم. برای درک بهتر مفهوم Algorithm به این مثال توجه کنید:
اگر الگوریتم یک خودرو را در نظر بگیرم، Algorithm این خودرو بدین شکل است که در زمان سوار شدن ما با استارت زدن تمامی کارهایی را که ما از آن می‌خواهیم خودرو برای ما انجام می‌دهد و با انجام این کارها ما را به مقصدمان می‌رساند. در هنگام استفاده از الگوریتم با توجه به سلسله اقداماتی مشخص که انجام می‌دهیم ورودی مناسبی آیدمان خواهد شد. استفاده از Algorithm برای تعیین، کم کردن هزینه‌ها و مسائل مالی بسیار مناسب است و از جایگاه ویژه‌ای برخوردار خواهد بود.
الگوریتم در رایانه
در علوم رایانه Algorithm را یک مراحل محساباتی می‌دانند که مقادیر ورودی را دریافت کرده و پس از گذراندن مراحل محاسباتی، ورودی به خروجی تبدیل می‌شود. هر برنامه‌ی رایانه‌ای گویای چندین الگوریتم یا یک زبان برنامه‌نویسی می‌باشد.
الگوریتم از چه ساختاری تشکیل شده است
به طور کلی Algorithm از 3 ساختار که هر کدام وظیفه خاصی دارند تشکیل شده است، این ساختار‌ها عبارتند از:
۱_ sequence
در این ساختار Algorithm کارها مرحله به مرحله انجام می‌شود و کارهایی که انجام می‌شود مشخص است.
۲_ Branching
با توجه به شرطی که قبلا برای این Algorithm مشخص شده است کارها انجام خواهد شد.
۳_ Loop
بعد از انجام شدن کار با توجه به تعداد دفعات تعیین شده کارها انجام می‌پذیرد و بدین ترتیب پروژه به پایان می‌رسد.
در نوشتن الگوریتم باید به چه نکاتی توجه کرد
- انجام دادن اقدام‌های ضروری در طرح‌ها و کاربرد آنها در طرح خودمان
- Algorithm را باید به زبان ساده وشیوا نوشت تا هر شخصی یک نوع برداشت از آن نداشته باشد
- باید تمامی مراحل را به صورت مرتب و پشت سر هم انجام دهیم طوری که اجزای Algorithm از بالا به پایین باشد
- باید مراحل کامل و مهم را بنویسید و از گفتن مسائل جزئی پرهیز کنید
- زمانی که یک Algorithm را می نویسید سعی کنید آن را به صورت جامع بنویسید طوری که در حالات خاص بتوانید بهترین نتیجه ممکن را بگیرید
- با توجه به نوع الگوریتم‌ها، برخی از آنها فقط یک نقطه شروع دارند اما چندین نقطه پایان در آنها وجود دارد
الگوریتم شامل چه دستوراتی می‌باشد
- دستورات محاسباتی
- دستورات خروجی
- دستورات شرطی
- دستورات تکراری
- دستورات ورودی
انواع الگوریتم‌ها از نظر نوع مسئله
در مبحث برنامه‌نویسی Algorithmها نقش مهمی را در حل کردن مسائل ایفا می‌کنند و باتوجه به کارکرد و نوع مسئله مطرح شده کارایی هر کدام متفاوت از دیگری می‌باشد. در ادامه به برسی چند مورد از آنها خواهیم پرداخت:
۱_ الگوریتم تقسیم و حل
در این نوع از الگوریتم‌ها با توجه به ابتدای مسئله آن را به قسمت‌های کوچکتری تقسیم می‌کنند و در مرحله بعد به حل کردن آ ها خواهند پرداخت، کاری که در مرحله بعد انجام می‌دهند این است که پاسخی را که در بخش‌های کوچک به دست آمد با یکدیگر ترکیب می‌کنند و جواب نهایی را از میان آنها در می‌آورند.
۲_ الگوریتم بازگشتی
با Algorithm بازگشتی می‌توانید بیس هر مسئله را در برنامه‌نویسی حل کرده و بعد با جوابی که به دست می‌آید می‌توانید به مسائل تو در تو بپردازید. هر مسئله به بخش‌های کوچکی تبدیل می‌شود که با توجه به جوابی که در مرحله قبل به دست آمده، حل کردن مسئله بعد ممکن خواهد شد.
۳_ الگوریتم برگشت به عقب
این Algorithm برای یک راه‌حل کاندیدی که به حل مسئله ختم نمی‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد. همیشه این الگوریتم به دنبال سرنخ‌هایی می‌گردد که با توجه به آن سرنخ ها بتواند جواب درست را پیدا کند.
۴_ الگوریتم بروت فورس
این Algorithm با توجه به پارامترهایی که دارد، تمامی راه‌حل‌های موجود را یک به یک بررسی و شناسایی می‌کند تا بتواند بهترین پاسخ را پیدا کند، بروت فورس بیشتر برای حل مسائل کوچک کاربرد دارد. برای رمز گشایی نیز از این الگوریتم استفاده می شود به صورتی که تمامی کلیدها را بررسی و چک می‌کند تا به جواب نهایی برسد.
۵_ الگوریتم دینامیک
از این نوع از Algorithm برای استفاده کردن در آینده، به کار گرفته می‌شود، به گونه‌ای که اگر شما پاسخ یک بخش را در دسترس داشته باشید می‌توانید برای بخش‌های دیگر از این پاسخ استفاده کنید.
۶_ الگوریتم حریصانه
این نوع از Algorithmها به دنبال این هستند تا بهترین پاسخ را ارائه دهند، اما قادر نخواهند بود در تمامی مسائل بهترین پاسخ را به شما ارائه دهند و بر همین اساس یکی از جواب‌های بهینه شده را به شما معرفی می‌کنند.
سخن پایانی
با در دسترس داشتن این الگوریتم‌ها می‌توانید در حل کردن مسائل برنامه‌نویسی و طراحی سایت نقش بسزایی را ایفا کنید و با فرمول‌هایی که شامل این Algorithmها هستند به بهترین شکل مسائل گوناگونی را مورد برسی قرار دهید.
