Introduction à l'algorithme en programmation
Le monde entier est numérisé aujourd'hui. Il y a un sens de l'intelligence, il y a un sens de la communication dans chaque appareil traditionnel qui rend nos vies si faciles, si rapides. Toutes ces avancées technologiques sont mises en avant par un logiciel qui est un tas de programmes destinés à résoudre un problème. Et chaque programme est construit sur une logique / solution qui est appelée comme un algorithme. L'algorithme du nom doit son nom à l'homme intelligent de Bagdad, Al Khwarizmi. Il a été le premier à introduire au monde des algorithmes mécaniques, précis et sans équivoque.
Qu'est-ce qu'un algorithme?
Une définition de manuel standard serait - un algorithme est une solution étape par étape bien définie ou une série d'instructions pour résoudre un problème. Un algorithme peut être la méthode pour trouver le multiple le moins commun de deux nombres ou la recette pour cuisiner Veg Manchurian.
Qu'est-ce qu'un algorithme dans une perspective de programmation?
Vous voyez, l'ordinateur fait beaucoup de calculs, ce qui signifie qu'il a beaucoup de problèmes à résoudre. C'est exactement pourquoi les algorithmes sont au cœur de l'informatique. Un algorithme informatique est une procédure de calcul qui prend un ensemble d'entrées finies et le transforme en sortie en appliquant des mathématiques et de la logique. Un algorithme en programmation aura plusieurs étapes comme suit -
- Définition du problème - que faire?
- Collecte de données - Que devons-nous pour résoudre le problème? Ou des entrées.
- Traitement des données - Comprendre ce que nous avons ou les transformer en une forme utilisable.
- Approche logique - Utiliser les données collectées et créées contre la logique à résoudre.
- Solution - Présentez la solution comme vous le souhaitez dans une interface graphique ou un terminal ou un diagramme ou un graphique.
Pour résumer, étant donné une valeur d'entrée finie pour x, un algorithme la transforme en valeur de sortie effective y, où y est f (x) pour une fonction bien définie f.
Un aspect important à savoir est que les algorithmes ne sont strictement liés à aucun langage de programmation. Ce sont des solutions génériques en tant que telles.
Comment l'algorithme de programmation facilite-t-il le travail?
Le domaine des algorithmes s'est développé si profondément et si largement que les théories et les bases qui sont établies nous aideront à attaquer tout problème de calcul. Il y a tellement d'algorithmes efficaces qui sont déjà publiés comme la recherche binaire, le tri à bulles, le tri par insertion, le tri par fusion, le tri rapide, les algorithmes d'Euclid pour trouver le GCM, les algorithmes de Prim pour trouver le chemin le plus court dans le graphique, etc.
Il y a tellement de types d'algorithmes comme -
| Algorithmes de force brute | Quelles sont les méthodes d'essai et d'erreur simples pour résoudre les problèmes? Tout comme vous répétez l'ajout pour trouver le résultat d'un problème de multiplication. |
| Diviser et conquérir les algorithmes | Ce qui divise le problème en petits sous-problèmes, puis combine le résultat de chaque sous-problème pour obtenir le résultat final. Tout comme vous commencez par séparer les pièces de différentes dénominations en différents compartiments, puis comptez le nombre de pièces dans chaque compartiment pour trouver le nombre de pièces de coupures individuelles. |
| Algorithmes gourmands | Qui suivent une heuristique de résolution de problèmes pour atteindre le meilleur état suivant et trouver le meilleur état final comme résultat. Tout comme vous trouvez la zone moins raide qui escalade une montagne pour plus de facilité. |
| Programmation dynamique | Une approche qui est identique à diviser pour mieux régner mais divise le problème en sous-problèmes de telle sorte que leurs résultats sont réutilisables pour d'autres sous-problèmes. |
De telles méthodologies nous aident à trouver un bon algorithme qui possède les caractéristiques de définition suivantes. Un bon algorithme est -
- Précis - Il connaît les étapes exactes et correctes à exécuter.
- Unique - L'entrée pour les instructions actuelles provient uniquement de l'instruction précédente.
- Fini - L'algorithme finit de donner le résultat après l'exécution d'un nombre fini d'instructions.
- Généralités - L'algorithme est valable pour un ensemble d'entrées et non pas strictement une entrée.
Avantages de l'algorithme et pourquoi utiliser cet algorithme en programmation?
Plus que d'avoir un large horizon d'applications dans le monde réel, les algorithmes agissent comme une lentille puissante pour voir à travers un problème. Un algorithme nous aide à décider si un problème est résoluble ou non. Si oui, alors comment, à quelle vitesse et avec quelle précision? Sinon, un algorithme nous aide à nouveau à décider si nous pouvons en résoudre une partie.
En parlant de la raison pour laquelle nous devrions utiliser des algorithmes dans la programmation, nous devons comprendre que les programmes informatiques adoptent différents algorithmes exécutés sur du matériel informatique doté d'un processeur et d'une mémoire et ces composants ont des limites. Un processeur n'est pas infiniment rapide et la mémoire dont nous disposons n'est pas libre. Ce sont des ressources limitées. Ils doivent être utilisés à bon escient et un bon algorithme efficace en termes de complexités temporelles et spatiales vous y aidera.
Comment cette technologie vous aidera-t-elle dans la croissance de votre carrière?
Comme toutes les autres technologies, la conception d'algorithmes en programmation évolue également car le matériel informatique est en constante évolution. Des machines x86 traditionnelles aux superordinateurs en passant par les ordinateurs Quantum, il y a eu un changement révolutionnaire dans la manière de résoudre les problèmes. Avoir une solide connaissance de la conception d'algorithmes est ce qui différencie un programmeur qualifié des autres. Les ressources modernes n'imposent pas vraiment l'étude d'algorithmes avec autant de cadres logiciels et de bibliothèques développés, mais une compréhension approfondie de ceux-ci vous aidera beaucoup plus.
Conclusion - Algorithme de programmation
Même si un jour nous avons un processeur incroyablement rapide et une mémoire continue, nous devons encore étudier l'algorithme, le concevoir pour voir si la solution se termine et le faire avec un résultat correct. Qu'il s'agisse d'applications commerciales, de calcul scientifique, d'ingénierie, de recherche opérationnelle ou d'intelligence artificielle, dans chaque domaine, articuler des problèmes, trouver des algorithmes efficaces à résoudre et des structures de données à traiter restera inévitable pour toujours.
Tout comme c'est un plan important avant de travailler. Il est important de définir l'algorithme avant de coder.
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Cela a été un guide pour l'algorithme de programmation. Ici, nous avons discuté de la façon dont l'algorithme est utile dans la perspective de la programmation ainsi que des avantages. Vous pouvez également consulter les articles suivants pour en savoir plus -
- Introduction et composants de l'algorithme
- Qu'est-ce qu'un algorithme?
- Questions d'entretiens chez Data Structures And Algorithms
- Langages de programmation pour l'apprentissage des algorithmes