الخوارزميات من العلوم النشطة والأكثر استخدامًا لحل التعقيدات الرياضة الرقمية، والتي توصلنا إلى أهداف خدمية سواء في شبكة الإنترنت الواسعة أو بطريقة مختلفة في البرمجيات، وفي هذا المقال سنرى توضيحًا لفكرتها، وسنوضح من خلال الأمثلة اختلاف الخوارزميات في البرمجة عن غيرها.

ما هي الخوارزميات في البرمجة

يمكن القول أن الخوارزميات في البرمجة هي وصفة يتم تقديمها للحاسب، يوجد فيها خطوات مفصلة ليقوم الحاسب بحل مشكلة أو يصل إلى هدف معين، فجميعنا سمعنا وعلى الأغلب رأينا وصفات طعام من قبل، نجد فيها المكونات المطلوبة والخطوات الواجب اتباعها بالترتيب لطبخ وجبة، وخوارزمية البرمجة تماثل هذه الفكرة.

وفي عالم الحاسب، بدلًا من أن نقول وصفة، نستخدم مصطلحات أخرى ملائمة أكثر مثل إجراءات، والمكونات المطلوبة نطلق عليه اسم مدخلات، حيث يقوم الحاسوب بالاطلاع على الإجراءات بدقة وعناية كبيرتين، وعندما يصل الحاسوب إلى نتيجة سوف نحصل على ما يقال عنه مخرجات.

تقوم الخوارزميات في البرمجة بوصف طريقة القيام بشيء ما، وحاسوبك سوف يلتزم بهذا الوصف للقيام بهذا الشيء دائمًا وأبدًا، بالطبع بعد أن تقوم بتحويل هذه الخوارزمية إلى لغة يستطيع الحاسب فهمها.

ومن الجدير بالذكر أن خوارزمية البرمجة ليست أمر برمجي، بل تتم كتابتها بلغة بسيطة، تتكون من بداية ومنتصف ونهاية، ودائمًا ما تكون واضحة وسهلة الفهم.

دائمًا ما يكون الهدف من الخوارزميات في البرمجة هو قيادتنا نحو حل لمشكلة ما، وتحاول دائمًا أن تكون أفضل حل وأكثره فعالية.

صفات الخوارزمية البرمجية

تمتلك الخوارزميات في البرمجة صفات معينة تحدد من هويتها وتميزها عن غيرها كما ذكرنا سابقًا، وهي باختصار كما يلي:

  • تفاصيل الإدخال والإخراج يجب تحديدها بدقة كبيرة.
  • كل خطوة في نظام الخوارزمية يجب أن تكون شديدة الوضوح وخالية من الغموض.
  • الخوارزمية يجب تكون فعالة للغاية عند استخدام طرق عديدة لحل مشكلة ما.
  • لا يجب أن تعتمد الخوارزمية على رمز أوامر حاسوبي، بل يجب أن تتم كتابتها بطريقة يمكن استخدامها من قبل لغات برمجية متعددة لكن مماثلة.1

مثال على خوارزميات البرمجة

قد تختلف الطرق التي يتم بها كتابة الخوارزميات في البرمجة، ولكننا سوف نقدم لكم مثالًا بسيطًا لا يوجد فيه استخدامات للغات البرمجة، حفاظًا على فكرة التبسيط في الشرح.

يمكن كتابة خوارزمية برمجة عبر كتابة خطوات مرقمة، أو عبر صورة مخطط فيه أسهم وأشكال دائرية وغيره، وفي الأسفل نطرح لكم خوارزمية مخصصة لبريد إلكتروني

  • الخطوة الأولى: البدء.
  • الخطوة الثانية: إنشاء مكون قابل للتغيير لاستقبال عنوان البريد الإلكتروني للمستخدم.
  • الخطوة الثالثة: مسح سجل المكون في حال لم يكن فارغًا.
  • الخطوة الرابعة: اطلب من المستخدم عنوان بريد إلكتروني.
  • الخطوة الخامسة  قم بحفظ الإجابة في المكون القابل للتغيير.
  • الخطوة السادسة: تحقق من الإجابة المحفوظة للتأكد من صحة عنوان البريد.
  • الخطوة السابعة: عنوان بريد غير صحيح؟ ارجع للخطوة الثالثة.
  • الخطوة الثامنة: النهاية.

نلاحظ أن هذه الخطوات تطلب من الحاسب ببساطة أن يحفظ في البداية معلومات المستخدم المتعلقة بالبريد الإلكتروني، ثم التحقق من عنوان البريد الذي قام المستخدم بإدخاله إذا كان بريد إلكتروني حقًا أم لا، والعودة لتنظيف سجل المكون القابل للتغيير في حال كان العنوان خطأ، وجعل هذا المكون قابل للتغيير يتيح التعامل معه بمرونة كما نرى، سواء للحذف أو للإضافة.2

المراجع