کاربرد الگوریتم و مثال هایی از آن
کاربرد الگوریتم مجموعهای از دستورالعملهایی است که توسط مهندسان نرمافزار و دانشمندان داده برای تبدیل دادههای ورودی به دادههای خروجی از طریق یک سری محاسباتی از محاسبات، تصمیمگیری و تکرار پیادهسازی میشوند. الگوریتمها مجموعهای از دستورالعملها را در اختیار رایانهها قرار میدهند که دادهها را به دانش قابل استفاده تبدیل میکند. هر الگوریتم اساساً در تلاش است تا تصمیمی بگیرد، اغلب به عنوان بخشی از یک سری تصمیمات، تا اطمینان حاصل شود که ورودی محاسباتی پردازش شده و به عنوان داده قابل استفاده بر اساس وظیفه ای که سعی در انجام آن دارد، منتقل می شود.
الگوریتم چگونه کار می کند؟
در کاربرد الگوریتم از مجموعه ای از سه مرحله تشکیل شده است: ورودی، محاسبات و خروجی.
ورودی داده هایی است که برای شروع فرآیند محاسبات به یک الگوریتم وارد می شود.
سپس فرآیند محاسباتی از محاسبات، تصمیم گیری و تکرار برای ایجاد معادلات “اگر x، پس y” استفاده می کند تا اطمینان حاصل شود که فقط داده های مناسب به خروجی داده می شود. بسیاری از الگوریتم ها از یادگیری ماشینی برای استفاده از دانش گذشته در تصمیم گیری محاسباتی استفاده می کنند.
فرآیند خروجی بیان الگوریتم نتیجه گیری آن است. این میتواند به شکل اطلاعاتی باشد که به کاربر نمایش داده میشود، یا بسیار رایجتر، بهعنوان دادههای بیشتر که ورودی برای الگوریتم دیگری در رشتهای از فرآیندها میشود که رایانه را قادر میسازد تا تصمیمات پیچیده را در زمان واقعی بگیرد.
مثال های از الگوریتم
سه کاربرد الگوریتم کلیدی که معمولاً مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از جستجوی باینری، مرتبسازی ادغام و افزودن/حذف از فهرست پیوندی.
بیشتر بخوانید: DNS و SEO: سرویس DNS چگونه بر SEO تأثیر می گذارد؟
جستجوی باینری
کاربرد الگوریتم های جستجوی باینری آرایه های مرتب شده ای از داده ها را می گیرند و شاخص مقداری را که برای آن جستجو کرده اید برمی گرداند. اساساً، این نوع الگوریتم تعیین می کند که یک مقدار در یک مجموعه خاص از داده ها وجود دارد یا اینکه آیا اصلاً در مجموعه داده وجود دارد. این الگوریتم در جستجوی خود پنج مرحله دارد:
- نقطه وسط آرایه مرتب شده را پیدا می کند.
- نقطه میانی داده ها را با مقدار مورد جستجو مقایسه می کند.
- سپس اگر نقطه میانی بزرگتر از مقدار باشد، الگوریتم نیمه سمت راست آرایه را جستجو می کند.
- اگر نقطه میانی کوچکتر از مقدار باشد، نیمه چپ آرایه را جستجو می کند.
- در نهایت، مراحل تکرار می شود تا زمانی که الگوریتم مقدار نقطه میانی را پیدا کند یا مشخص کند که در مجموعه داده وجود ندارد.
ادغام مرتب سازی
کاربرد الگوریتم های مرتبسازی ادغام به روشی تقسیم کن، مشابه جستجوی دودویی عمل میکنند. با این حال، جایی که این دو با هم تفاوت دارند، این است که مرتبسازی ادغامی، همه عناصر را به عناصر جداگانه جدا میکند، تا زمانی ادامه مییابد که هر عنصر منفرد در یک شاخص خاص خودش وجود داشته باشد، و سپس عناصر را ادغام کرده و آنها را به ترتیب قابل درک بر اساس ورودی مرتب میکند.
الگوریتمهای مرتبسازی ادغام فرآیندهای تقسیم و ادغام را به طور همزمان مدیریت میکنند تا نتایج سریعتری را به کاربر ارائه دهند.
افزودن/حذف از فهرست پیوندی
کاربرد الگوریتم های لیست های پیوندی برخلاف آرایه ها از گره ها و اشاره گرها استفاده می کنند که به برخی از فرآیندها اجازه می دهد بسیار کارآمدتر عمل کنند. گره ها یک قطعه داده و یک اشاره گر را در خود جای می دهند که آن را به گره بعدی هدایت می کند و به داده ها اجازه می دهد به طور مداوم در یک جهت خاص تغذیه شوند.
لیست های پیوندی را می توان به گونه ای بازسازی کرد که گره ها را از یک مکان خاص درج یا حذف کرد. مهندسان و دانشمندان کامپیوتر می توانند دقیقاً محل قرارگیری گره ای را که باید درج یا برداشته شود و همچنین نشانگرهایی را که تغییر مورد نظر باید در آن بازآرایی شود، پیدا کنند و به این ترتیب امکان حذف موارد از وسط مجموعه بدون نیاز به جابجایی باقیمانده آن وجود دارد. ساختار داده در حافظه این باعث می شود که درج و حذف کارآمدتر باشد.
تالیف:
فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ (اقتباس از مقالهای از Builtin)
در صورت استفاده از این مقاله، نام و آدرس فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ را به عنوان منبع ذکر کنید.