ما هي الخوارزميات في البرمجة وما هو الدور الذي تلعبه وكيف يتم بناؤها

إن الخوارزميات ليست لغة برمجة, إنما هي طرق التحليل و التفكير التي عليك اتباعها حتى تتمكن من كتابة الكود بشكل صحيح فهل تعلم ما هي الخوارزميات؟

3 إجابات
كاتبة
IT تكنولوجيا المعلومات, الجامعة الافتراضية السورية

تعرّف الخوارزميات على أنها إيجاد الحلول، بشكلٍ أسرع وأسهل. وعلى الرغم من أن الأشخاص قد حلّوا الخوارزميات يدويًا لآلاف السنين، إلا أن القيام بذلك قد استهلك معهم الكثير من الوقت، وتطلّب العديد من الحسابات الرقمية، بناءً على تعقيد المسألة المراد حلَّها.

توجد الآن فجوةٌ كبيرةٌ بين الخوارزميات الرياضيّة والتي أنشأها عباقرة على مرّ التاريخ مثل إقليدس، أو نيوتن، أو غاوس، والخوارزميات الحديثة التي تم إنشاؤها في الجامعات ومختبرات البحث، حيث يعود السبب الرئيسي لهذا الفجوة إلى استخدام أجهزة الحاسب.

حيث أدى استخدام أجهزة الحاسب لحلّ المشاكل باستخدام الخوارزمية المناسبة، إلى تسريع المهمة بشكلٍ كبيرٍ. مما سببَّ تسارعًا وتقدمًا ملحوظًا في العمل على تطوير الخوارزميات الجديدة، لمواكبة جميع أنظمة الحاسب القوية.

 وفي الواقع، ربما لاحظت أن المزيد والمزيد من الحلول للمشاكل تظهر بسرعةٍ اليوم، ويرجع ذلك جزئيًا إلى استخدام الخوارزميات على أجهزة الحاسب، التي باتت منتشرةً في كلّ مكان.

وقد تتطلب بعض الخوارزميات التي تعمل عليها، إدخال البيانات في نموذجٍ معينٍ، مما يعني أحيانًا تغيير البيانات لتتوافق مع متطلبات الخوارزمية.

ولا تؤدي معالجة البيانات إلى تغيير محتوى البيانات، وما يتم فعله هو تغيير العرض التقديميّ وشكل البيانات، بحيث تساعدك الخوارزمية في رؤية أنماطٍ جديدةٍ لم تكن واضحةً من قبل (ولكنها كانت موجودة بالفعل في البيانات طوال الوقت).

أكمل القراءة

0
مهندس مدني
هندسة التشييد وإدارة المشروعات

الخوارزميّة هي مجموعة من الخطوات المتسلسلة والمنطقيّة التي تهدف إلى حلّ مسألة معيّنة حين اتباعها، وبالتالي هي عملية تحويل أي مسألة إلى خطوات منطقيّة متتابعة ومتصلة فيما بينها لإيجاد حل لهذه المسألة، وسُميت الخوارزميات بهذا الاسم نسبةً إلى العالم أبو جعفر محمد بن موسى الخوارزميK والذي كان أول من ابتكر هذه الطريقة وبحث في هذا المجال بهدف حلّ المسائل الرياضيّة، وفيما بعد تُرجمت الكلمة إلى اللغات اللاتينيّة “algorithm”.

وفيما سبق استعملت الخوارزميات لإيجاد حلول لبعض المسائل الرياضيّة والحسابيّة، وعند تطوّر البشريّة ودخول التقنيات الحاسوبيّة، أصبحت الخوارزميات أساساً للعديد من لغات البرمجة، إضافةً لدورها في تنظيم عمل الحواسيب والأجهزة الإلكترونيّة ودارات التحكّم المنطقي، إذ ينظر المبرمجين وتقنيي الحواسيب إلى أي برنامج أو عمل حاسوبي على أنّه خوارزمية.

وتمر خوارزميّة حل أي مسألة معينة بعدة خطوات يكون أولها تحديد المسألة والهدف منها، ومن ثم تحليلها إلى عناصرها الأوليّة، ليتم تصميم خوارزميّة حل لها، ومن ثم وضع النتائج أو كتابة كود برمجي، لتنتهي بتقييم النتائج وإظهارها وتقييم صحة الخوارزمية، وقد يسوء الفهم على أنّ الخوارزميات لا تُستعمل إلا من قبل الحواسيب، وهذا غير صحيح إذ يُمكن وضع خوارزمية حل لكل مسألة أو مهمّة في الحياة، وتنفيذها أو حلها وفق تلك الخوارزمية.

أكمل القراءة

0
طالب
الهندسة الإنشائية, Mersin University

الخوارزمية هي مجموعة الخطوات التي يتم اتباعها لحل مشكلة رياضية، وتعود تسميتها إلى عالم الرياضيات المسلم محمد بن موسى الخوارزمي 781-847 م، ولتبسيط الفكرة بشكل أكبر يمكننا النظر إلى طريقة حل معادلة من الدرجة الثانية شكلها ax2+bx+c=0 بطريقة دلتا على أنها خوارزمية، حيث تبدأ الخطوة الأولى بتحديد الثوابت (a،b،c) ثم حساب المتحول دلتا، بعدها يجب مقارنة دلتا بالصفر ومتابعة الحل بحساب المتغيرين x1 وx2.

طريقة الحل هذه لا تختلف مهما اختلفت لغة البرمجة التي يتم كتابة البرنامج بها، فالخوارزمية بالتأكيد ليست لغة برمجة، حيث يمكننا كتابة الخوارزمية السابقة بأي لغة برمجة والحصول على برنامج بسيط يعطي نتيجة صحيحة، أما البرامج الكبيرة وحتى الألعاب الإلكترونية فما هي إلا خوارزميات ضخمة ومعقدة يتم تجميعها بشكل مترابط بلغة برمجة معينة.

للخوارزميات ثلاثة أنواع رئيسية ويتم تصنيفها حسب المسار الذي يتعين علينا اتباعه:

  • الخوارزمية المتسلسلة: وهو الشكل الطبيعي لجميع الخوارزميات، فالمعلوم لكل المبرمجين بأن البرنامج يتم تنفيذه خطوة بعد خطوة للوصول إلى نهايته، وفي مثالنا السابق لا يمكن حساب دلتا دون تعيين الثوابت الثلاثة a،b،c.
  • الخوارزمية المتفرعة: عند الوصول إلى بداية هذا النوع يتم اختبار شرط محدد، إن تحقق فعلينا سلوك الطريق الأول، وإذا لم يتحقق فعلينا الذهاب في الطريق الثاني، كخوارزمية اختبار العدد الفردي والزوجي.
  • الخوارزمية الحلقية: ويتم فيها تكرار مجموعة من الأوامر بشكل دوري للوصول إلى نتيجة معينة يتحقق فيها شرط محدد يؤدي إلى انتهائها، كخوارزمية العد إلى 10.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي الخوارزميات في البرمجة وما هو الدور الذي تلعبه وكيف يتم بناؤها"؟