کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی

کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی

در این مبحث به معرفی کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی پرداخته ایم که نشان دهنده راه حل هر مشکلی است. درک این نکته ضروری است که چگونه یک انسان معمولی از کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی در همه جا برای تکمیل هر کاری در زندگی روزمره استفاده می کند. بسیار رایج است تکمیل کار به طور موثر بسیار اجباری است.

فرض کنید یک کشاورز محصولی را در بازار می فروشد و مقداری پول به دست می آورد. بسیاری از موارد رخ می دهد که کشاورز در مورد بهترین رویکرد با سود کلان فکر می کند.کشاورز قیمت بازار، اندازه بازار، تقاضا-عرضه را بررسی می‌کند و کشاورز همچنین به این فکر می‌کند.

که چگونه محصول را به ازای هر کیلوگرم یا هر پنج درصد بفروشد تا در اینجا سود بیشتری کسب کند، کشاورز نیز منطق و الگوریتمی را برای آن اعمال می‌کند. تکمیل کار راه بی اثر برای به دست آوردن سود بیشتر این ایده ها ناشی از تجربه و چالش هایی است که کشاورزان مشابه یا دیگر با آن روبرو هستند. در اصطلاح فنی، اگر در مورد هر زبان برنامه نویسی بدون هیچ الگوریتمی صحبت کنیم، نوشتن هیچ منطق مؤثری امکان پذیر نیست.

قبل از نوشتن هر منطقی در هر زبان برنامه نویسی، باید به موارد زیر فکر کنیم. پیشنهاد می کنیم مقاله آموزش الگوریتم و فلوچارت برای کودکان را مطالعه کنید.

صحت برنامه: در هر شرایطی خروجی شما باید صحیح باشد. قبل از اعمال هر الگوریتمی، مطمئن شوید که خروجی شما درصد درست است. در غیر این صورت، هیچ معنایی از الگوریتم یا برنامه شما وجود ندارد.

زمان: زمان در همه جا ضروری است. شما فقط باید مراقب باشید که الگوریتم شما چقدر زمان می برد تا کار را کامل کند.

پیچیدگی: الگوریتم شما از نظر منطق، زمان صرف شده و حافظه مورد استفاده برای تکمیل کار چقدر پیچیده است؟

اجزای کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی الگوریتم

 

اجزای کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی الگوریتم

 

همانطور که قبلاً در مقدمه ای از کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی بحث کردیم که دارای اجزای مختلفی است که در موقعیت های مختلف با یکدیگر متفاوت هستند. به طور کلی، الگوریتم ها شامل چهار جزء هستند:

1. ورودی یا بازخورد

همانطور که می دانیم، الگوریتم ها دنباله ای از مراحل هستند که باید برای به دست آوردن مقداری خروجی دنبال شوند. ما باید ورودی های یک الگوریتم را ارائه کنیم. یک مثال خوب از زندگی روزمره این است که وقتی به شکر به عنوان خروجی نیاز داریم، باید نیشکر را به عنوان ورودی بدهیم.

این روزها گوشی های هوشمند با قفل چهره عرضه می شوند که در آن باید جلوی دوربین بیایید و چهره شما به عنوان ورودی گرفته می شود و الگوریتم با استفاده از برش صورت، چین و چروک، مو و پارامترهای مختلف چهره شما را قضاوت می کند. سپس با چهره ذخیره شده مقایسه می شود که برای اولین بار به موبایل داده شد.

پیشنهاد می کنیم مقاله الگوریتم و فلوچارت به زبان ساده را مطالعه کنید.

2. دنباله ای از الگوریتم ها

پس از وارد کردن ورودی ها و معرفی الگوریتم ها، مرحله بعدی ترتیب مراحل موجود در الگوریتم است. کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی با توجه به خروجی مورد نظر ما باید مراحل موجود در الگوریتم را مرتب کنیم.

وضعیت:

گاهی اوقات باید شرایط را بر اساس ورودی بررسی کنیم. به عنوان مثال، IRCTC (برنامه رزرو بلیط راه‌آهن هند) با استفاده از الگوریتم Age به‌عنوان ورودی بررسی می‌کند که آیا فرد بالای 65 سال دارد یا خیر، بررسی می‌کند که آیا فردی بر اساس سن واجد شرایط تخفیف است یا خیر. اگر فردی بالای 65 سال باشد، مشمول تخفیف می شود. در غیر این صورت، نه.

تکرار:

گاهی اوقات مراحلی وجود دارد که باید آنها را تا رسیدن به خروجی های مورد نظر تکرار کنیم. به عنوان مثال، اگر بخواهم یک رکورد را در فایل ها جستجو کنم، باید ورودی خود را با فایل های مختلف مقایسه کنیم تا خروجی مورد نظر خود را پیدا کنیم. در این حالت، همان مراحل تا خروجی (Files) تکرار می شود.

کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی

اگر کارمندی از اداره می آید کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی ، به این فکر می کند که هر چه زودتر به خانه برسد و سعی می کند کوتاه ترین مسیر را برای طی کردن مسافت طی کند. در زیر چند مورد استفاده بسیار مهم که در آن از الگوریتم استفاده شده است آورده شده است.

اگر دفعه بعد در هر سایت خریدی به دنبال هر کالایی هستید، نوع مشابهی از کالا را به عنوان پیشنهاد دریافت خواهید کرد. اگر دفعه بعد هر ویدیویی را در YouTube تماشا می‌کنید، پیشنهادهایی از نوع مشابه به عنوان ویدیوی توصیه شده برای شما دریافت خواهید کرد.

پیشنهاد می کنیم مقاله کتاب الگوریتم و فلوچارت را مطالعه کنید.

آیا به این فکر کرده اید که موتور جستجوی گوگل چگونه کار می کند و چرا نتایج در عرض چند ثانیه ظاهر می شوند؟
به همین ترتیب، اگر از فیس بوک استفاده کنیم، پیشنهادات دوست کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی را بر اساس کلیدهایی مانند نام مدرسه، نام دانشکده، مکان ها و غیره دریافت خواهیم کرد.

سیستم توصیه کننده

امروزه در زندگی روزمره ما در هر جایی که سیستم توصیه گر به طور مستقیم یا غیرمستقیم با توجه به فعالیت ها کار می کند بسیار رایج است و برای ارائه دهنده و کاربر بسیار مفید است. مثال: اگر در آمازون به دنبال کفشی هستید و دفعه بعد توصیه هایی از نوع کفش های مشابه را به عنوان پیشنهاد دریافت خواهید کرد.

انتخاب مورد برای شما بسیار آسان خواهد بود و برای آمازون نیز شانس بسیار خوبی وجود دارد که بتوانید آن را دریافت کنید. خرید کفش و بر اساس داده های کاربر سیستم توصیه کننده کار می کند و پشت این سیستم توصیه گر الگوریتم یادگیری ماشین کار می کند.

ویژگی های الگوریتم

 

ویژگی های الگوریتم

 

تناهی: یک کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی باید در یک زمان خاص کامل باشد و این برای هر الگوریتمی بسیار مهم است. در غیر این صورت، الگوریتم شما به حالت بی نهایت خواهد رفت و هرگز کامل نخواهد شد.

قطعیت: هر الگوریتم باید واضح و بدون ابهام باشد.

اثربخشی: هر خط از یک الگوریتم باید ضروری باشد. ما باید سعی کنیم به روشی ساده بنویسیم تا ابتدایی باشد.

ورودی: هر الگوریتم باید ورودی داشته باشد. کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی می تواند صفر یا یک یا چند باشد. بنابراین با توجه به شرایط کاربر می تواند از آن استفاده کند.

خروجی: برای هر کاری، مقداری خروجی باید بیاید. این یک امر ضروری است در غیر این صورت هیچ کاری معنایی ندارد. به همین ترتیب، هر الگوریتم باید یک یا چند خروجی تولید کند.

عمومیت: الگوریتم باید برای مجموعه ورودی ها و الزامات مشترک باشد، بنابراین الگوریتم یکسان می تواند در مکان های مختلف مطابق با نیاز کاربر اعمال شود.

مزایا و معایب الگوریتم ها

در زیر به مزایا و معایب کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی اشاره شده است:

مزایای

مزایای مختلف استفاده از کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی در زیر ذکر شده است:

درک الگوریتم ها بسیار آسان است و می توان آنها را به زبان ساده نوشت که هر کسی می تواند آن را درک کند. الگوریتم ها را می توان به قطعات مختلفی تقسیم کرد که اجرای عملی آنها آسان خواهد بود. الگوریتم ها  با استفاده از الگوریتم‌ها، می‌توانیم به راحتی دنباله‌ای را که باید در پردازش دنبال شود، درک کنیم.

معایب

در زیر برخی از معایب اصلی آورده شده است:

کاربرد الگوریتم در برنامه نویسی تبدیل یک کار پیچیده به الگوریتم های مناسب آسان نیست. این یک فرآیند زمان بر است زیرا باید زمان مناسبی را برای نوشتن الگوریتم صرف کنیم و بعداً باید آن را در یک زبان برنامه نویسی پیاده سازی کنیم. نشان دادن عملکردها برای هر مرحله از معرفی الگوریتم ها پیچیده است، و درک هر جریان در عبارت حلقه و شاخه دشوار است.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *