ماهي الخوارزميات
- الخوارزميات؟
- تُعرف الخوارزميات باللغة الإنجليزية باسم (Algorithms)، وتُعرف أيضًا باسم حل المشكلات ، ومن خلال هذا العنوان ، يمكنك تحديد الخوارزمية كمجموعة من الخطوات التي يتم تطبيقها على مجموعة من البيانات المتاحة تسمى المدخلات ، لتحصل على نتيجة (حل المشكلات) ، وهو ما يُعرف بالإخراج ، وهذه الخطوات هي مجرد خوارزمية ، ويوضح الشكل التالي الفكرة أكثر:
- لذلك هناك قاعدة أساسية يجب عليك اتباعها عند تصميم أي خوارزمية:فكِر مثل الكمبيوتر
- طرق / خطوات لكتابة خوارزمية؟
- يتم حل أي مشكلة (تصميم الخوارزمية) في أربع خطوات رئيسية. لكي أتمكن من فهم كل خطوة جيدًا ، سأقدم مشكلة برمجية بسيطة وسنقوم بحل المشكلة من خلال تطبيق خطوات كتابة الخوارزمية.
- اكتب خوارزمية للحصول على متوسط رقمين واطبع النتيجة
- 1. تعريف المشكلة
- تعريف المشكلة هو الخطوة الأولى في حل المشكلة ، حيث يتم تحديد المدخلات والمخرجات بدقة ووضوح في شكل متغيرات ، ثم عليك كمبرمج أن تحدد مفاهيم المشكلة في شكل المتغيرات باسم معين ونوع بيانات محدد ، حيث يشار إلى هذه البيانات في الخوارزمية بالاسم ، ويحدد نوع البيانات العمليات التي يمكن إجراؤها على البيانات ، وهناك أنواع عديدة من البيانات ولكن يمكنك تصنيف البيانات في نوعين رئيسيين هما البيانات الرقمية والبيانات النصية.
- في هذه الخطوة ، يتم عادةً إنشاء جدول باستخدام جدول البيانات. يحتوي هذا الجدول على فئتين رئيسيتين ، وهما متغيرات الإدخال ومتغيرات الإخراج.
- المدخلاتX الرقم الأولY الرقم الثانيالمخرجاتaverage المتوسط الحسابي للرقمين
2- كتابة خوارزمية
- في هذه الخطوة ، يجب على المبرمج التفكير في كيفية حل المشكلة ، ثم تقسيم هذه الطريقة إلى مجموعة من الخطوات ، بحيث تؤدي كل خطوة عملية واحدة فقط ، ويجب أن يكون ترتيب هذه الخطوات تؤخذ بعين الاعتبار ، لأن الكمبيوتر ينفذ هذه الخطوات واحدة تلو الأخرى بالترتيب الذي يقوم به. يمكن للمبرمج تحديد متغيرات جديدة للمساعدة في حل المشكلة ، وفي هذه الحالة تسمى هذه المتغيرات متغيرات البرنامج وهذه المتغيرات لا تأتي من المدخلات أو المخرجات.قبل أن تبدأ في كتابة الخوارزمية ، يجب أن تعرف أن هناك طريقتان لكتابة الخوارزمية ، وهما كالتالي:
2-طريقة أسلوب كتابة الكود - كود زائف:
وبهذه الطريقة ، يكتب المبرمج خطوات حل المشكلة (الخوارزمية) بتسلسل رقمي أو غير مرقم ، وكل خطوة مكتوبة على سطر منفصل ، ويستخدم المبرمج اللغة التي يتحدث بها ، إما اللغة العربية أو الإنجليزية لكتابة تسلسل الخطوات ، ومن أهم ميزات هذه الطريقة المرونة ، حيث يمكن للمبرمج كتابة الأفكار في شكل خطوات باللغة الأساسية التي يستخدمها في الحياة اليومية ، من السهل تحويل الخوارزميات المكتوبة بشكل جيد بهذه الطريقة إلى رموز أو أوامر للكمبيوتر ، والعيب الرئيسي لهذه الطريقة هو أنه مع الحجم الكبير للخوارزمية ، يصبح من الصعب اتباعها ومراجعة خطواتها ، وكذلك عيوب ذلك. الطريقة التي لا تسمح للمبرمجين الذين يتحدثون لغة مختلفة عن تلك التي كتبت بها الخوارزمية هي فهمها. بتطبيق هذه الطريقة على المثال ، نحصل على الخوارزمية التالية: - StartRead: X, Ysum = X + Yaverage = sum / 2Write: averageEndإبدأإقرأ المدخلات: X, Ysum = X + Yaverage = sum / 2إطبع المتغير: averageالنهاية
- 2-2المخطط
- وبهذه الطريقة ، يكتب المبرمج أيضًا خطوات لحل الخوارزمية ، ولكن باستخدام مجموعة من الأشكال الهندسية الأساسية بحيث يمثل كل شكل خطوة لحل المشكلة ، وهناك معيار سائد ومتبع لاستخدام هذه الأشكال.
- تتمثل إحدى مزايا استخدام هذه الطريقة في أنها بسيطة وبسيطة وسهلة اتباع خطوات الخوارزمية. أيضا ، يمكن فهم الخوارزمية المكتوبة بهذه الطريقة من أي مبرمج ، أيا كانت اللغة التي يتحدث بها.
- 3. تتبع الخوارزمية
- في هذه الخطوة ، نقوم باختبار الخوارزمية التي كتبناها ، عن طريق إدخال البيانات المعروفة مسبقًا للنتيجة ، خطوة بخطوة لقياس مدى صلاحية وكفاءة الخوارزمية ،كما أخبرتك عن القاعدة الأساسية لتعلم الخوارزميات ، فكر مثل الكمبيوتر ، يجب إعطاء الكمبيوتر تعليمات واحدًا تلو الآخر بالترتيب والتفاصيل حتى يتمكن من حساب أو حل أو تنفيذ أي خوارزمية ، وهذا هو الهدف الرئيسي لتعلم خوارزميات البرمجة.
- 4. تحويل الخوارزمية إلى برنامج كمبيوتر - كتابة التعليمات البرمجية
- هنا يجب أن تتعلم أولاً أي لغة برمجة حتى تتمكن من تحويل الخوارزمية التي صممتها إلى برنامج.
تعليقات
إرسال تعليق