الخوارزمية في علوم الحاسوب

نفسر ما هي خوارزمية الكمبيوتر ولماذا. خصائص وأجزاء الخوارزمية. أمثلة عملية.

في الأساس ، يتم استخدام خوارزمية لحل مشكلة خطوة بخطوة.

ما هي الخوارزمية؟

في الحوسبة، الخوارزمية عبارة عن سلسلة من التعليمات المتسلسلة ، والتي بفضلها يمكن تنفيذ مهام معينة. العمليات والاستجابة لاحتياجات أو قرارات معينة. هذه مجموعات مرتبة ومحدودة من الخطوات ، والتي تسمح لنا بحل مشكلة ما. القضية أيضاً اصنع قرار.

الخوارزميات ليس لها علاقة بها لغات البرمجة، بالنظر إلى أن نفس الخوارزمية أو مخطط يمكن تمثيلها في لغات البرمجة المختلفة ، أي أنه أمر يسبق برمجة.

من هذا المنظور ، فإن البرنامج ليس أكثر من سلسلة معقدة من الخوارزميات مرتبة ومشفرة باستخدام لغة برمجة لتنفيذها لاحقًا في الحاسوب.

الخوارزميات هي أيضا سائدة في الرياضيات و ال منطق، وهي أساس تصنيع أدلة المستخدم ، كتيبات من التعليمات ، إلخ اسمها يأتي من اللاتينية الخوارزميات وهذا لقب عالم الرياضيات الفارسي الجوارسمي. واحدة من أشهر الخوارزميات في الرياضيات هي الخوارزميات المنسوبة إلى إقليدس ، للحصول على القاسم المشترك الأكبر لعددين صحيحين موجبين ، أو ما يسمى "طريقة غاوس" لحل أنظمة المعادلات الخطية.

أجزاء من الخوارزمية

يجب أن تتكون كل خوارزمية من الأجزاء التالية:

  • الإدخال أو الإدخال. دخل بيانات أن الخوارزمية تحتاج إلى العمل.
  • معالجة. هذه هي العملية المنطقية الرسمية التي ستنفذها الخوارزمية مع ما يتم استلامه من الإدخال.
  • الإخراج أو الخروج.النتائج التي تم الحصول عليها من عملية الإدخال ، بمجرد انتهاء تنفيذ الخوارزمية.

ما هي الخوارزمية ل؟

ببساطة شديدة ، يتم استخدام خوارزمية لحل مشكلة خطوة بخطوة. القضية. إنها سلسلة من التعليمات المرتبة والمتسلسلة لتوجيه عملية معينة.

في علوم الحوسبةومع ذلك ، فإن الخوارزميات تشكل الهيكل العظمي للعمليات التي سيتم فيما بعد تدوينها وبرمجتها ليتم تنفيذها بواسطة الكمبيوتر.

أنواع الخوارزميات

هناك أربعة أنواع من الخوارزميات في علوم الكمبيوتر:

  • الخوارزميات الحسابية. خوارزمية تعتمد دقتها على الحساب ، ويمكن تنفيذها بواسطة آلة حاسبة أو كمبيوتر دون صعوبة.
  • الخوارزميات غير الحسابية. تلك التي لا تتطلب عمليات الكمبيوتر لحلها ، أو التي تقتصر خطواتها على الحل بواسطة الكمبيوتر. كائن بشري.
  • الخوارزميات النوعية. إنها خوارزمية لا يتضمن حلها حسابات عددية ، ولكن متواليات منطقية و / أو رسمية.
  • الخوارزميات الكمية. على العكس من ذلك ، إنها خوارزمية تعتمد على الحسابات الرياضية لإيجاد حلها.

خصائص الخوارزميات

يجب أن تقدم الخوارزمية نتيجة بناءً على وظائفها.

الخوارزميات لها الخصائص التالية:

  • تسلسلي. تعمل الخوارزميات في تسلسل ، يجب معالجتها واحدة تلو الأخرى.
  • دقيق. يجب أن تكون الخوارزميات دقيقة في مقاربتها للموضوع ، أي لا يمكن أن تكون غامضة أو ذاتية.
  • منظم. يجب تعيين الخوارزميات في تسلسل دقيق ودقيق بحيث يكون قراءة له معنى ويحل المشكلة.
  • المنتهية. يجب أن يكون لكل تسلسل من الخوارزميات غرض محدد ، ولا يمكن أن يمتد إلى ما لا نهاية.
  • أسمنت. يجب أن تقدم كل خوارزمية نتيجة بناءً على الوظائف التي تؤديها.
  • مُعرف.يجب أن تعطي نفس الخوارزمية قبل نفس عناصر الإدخال نفس النتائج دائمًا.

أمثلة الخوارزمية

بعض الأمثلة المحتملة للخوارزمية هي:

خوارزمية لاختيار أحذية الحفلة:

  1. البدء
  2. ادخل المتجر وابحث عن قسم الأحذية الرجالية.
  3. خذ زوج من الأحذية.
  4. هل هم أحذية الحفلة؟

نعم: (انتقل إلى الخطوة 5) - لا: (عد إلى الخطوة 3)

  1. هل يوجد الحجم الصحيح؟

نعم: (انتقل إلى الخطوة 6) - لا: (عد إلى الخطوة 3)

  1. هل الثمن مستحق الدفع؟

نعم: (انتقل إلى الخطوة 7) - لا: (عد إلى الخطوة 3)

  1. شراء زوج الأحذية المختار.
  2. إنهاء

خوارزمية لحساب مساحة المثلث القائم:

  • البدء
  • أوجد قياسات القاعدة (ب) والارتفاع (ح)
  • الضرب: القاعدة في الارتفاع (ب × ح)
  • قسّم على 2 النتيجة (b x h) / 2
  • إنهاء
!-- GDPR -->