ما الخوارزمية؟ وما خواصها الأساسية؟


ما الخوارزمية؟ وما خواصها الأساسية؟

ما الخوارزمية؟ وما خواصها الأساسية، تستخدم الخوارزمية عادةً لحل مشكلة محددة، فهي أسلوب اجرائي يُتبع فيه سلسلة من الإجراءات المتتابعة من خلال منهجية محددة لكي نصل لحل مشكلة ما، وتطرح أجهزة الحاسوب الحديثة العديد من الخوارزميات الرياضية وتستخدمها في مختلف الأنظمة والبرامج الالكترونية، حيث تكون عملية محددة بعناية تسمح للأجهزة حل مختلف المشكلات والتعبير عنها بسلسلة من التعليمات الواضحة، ولا يمكن ان نجد تفسير محدد ذاتي للخوارزمية وذلك لأن جهاز الحاسوب في كل مرة يخرج نفس المخرجات عند تكرار العملية أكثر من مرة.

ما الخوارزمية؟ وما خواصها الأساسية

الخوارزمية هي مجموعة من الأوامر الكتابية وتكون مكتوبة بصورة واضحة ومتسلسلة ومترابطة معاً بشكل منطقي للوصول الى حل لمشكلة ما، وتتمثل خواص الخوارزمية الأساسية فيما يلي:

  • يجب ان تكون كل خطوة معرفة جيداً، وتكون محددة بعبارات دقيقة.
  • ان تتوقف العملية بعد عدد معين من الخطوات.
  • يجب ان تؤدي هذه الخطوات الى حل مثالي للمسألة.

ماهي أنواع الخوارزميات

يوجد عدد كبير جداً من الخوارزميات، ومنها ما يصف المهمة وهيئتها الخاصة، والبعض الآخر يصف الطريقة التي تظهر لها المهمة، وتختلف لغة التعبير عن الخوارزمية من كتابة لآخر، ومن شخص الى آخر، مثل:

  • خوارزمية رابن كارب: وهي أحد أنواع الخوارزميات التي من خلالها يتم التعبير عن حل المسائل.
  • خوارزمية (divide and conquer algorithm): وهي أحد أنواع الخوارزميات التي تعبر عن طريقة حل المسائل، مثل خوارزمية البحث الثنائي، وتبحث هذه الخوارزمية عن هدف معين ذو مدخلات مفرزة من خلال تقسيم المدخلات الى مجموعة أجزاء صغيرة للوصول الى الهدف المنشود.

ما هي الطرق التي يستعين بها الخوارزم البرمجي

يوجد عدة طرق يستخدمها الخوارزم البرمجي في عملية بناء قواعد البرمجة المختلفة، وهي طرق مهمة وضرورية جداً لإكمال عملية بناء قواعد البرمجة، وهي كما يلي:

  • التكرار.
  • التفرع.
  • الاختيار.
  • التتابع.

امثلة على الخوارزميات

تتعدد اشكال الخوارزميات المستخدمة في حل المشكلات، وهي تتبع نفس المنهجية تقريباً، ولكن يختلف بعض الأمور الفرعية، ومن الأمثلة عليها:

  • خوارزميات البحث.
  • خوارزميات الفرز.
  • خوارزميات الدمج.
  • خوارزميات الهندسة الحاسوبية.
  • خوارزمية السلسلة.
  • خوارزميات الرسم البياني.
  • الخوارزميات الرقمية.

طرق التعبير عن الخوارزميات

يمكن التعبير عن الخوارزميات من خلال عدة طرق مختلفة، وتميل تعابير الخوارزميات اللغوية الطبيعية الى ان تكون تعابير مطولة ومحاطة بالغموض، من الأمثلة على هذه الطرق ما يلي:

  • الخرائط الانسيابية.
  • الشفرة الوصفية الكاذبة.
  • الشفرة البرمجية.

خطوات تصميم الخوارزميات

تتلخص خطوات تصميم الخوارزميات التي يمكن ان نتبعها لأجل تصميم الخوارزميات، وهذه الخطوات تتمثل بعدة إجراءات محددة، وهي كما يلي:

  • التعريف بالمشكلة.
  • تطوير النموذج.
  • تحديد المواصفات.
  • كتابة الخوارزمية.
  • التحقق من صحة الخوارزمية.
  • تحليل الخوارزمية.
  • تنفيذ الخوارزمية.
  • اختبار الخوارزمية.
  • اعداد التوثيق.

وبهذا نكون قد وصلنا الى نهاية المقال، وقد تعرفنا على ما الخوارزمية؟ وما خواصها الأساسية؟ بالإضافة الى تعرفنا على خطوات تصميم الخوارزميات، وطرق التعبير عن الخوارزميات، وأنواع الخوارزميات وامثلة عليها، وغير ذلك من المعلومات المهمة.