في الغالب و إن كنت من الوافدين الجدد على البرمجة ، فستجد عنوان الموضوع غريبا قليلا ، فكلمة أو عبارة خوارزميات ليست بتلك العبارة المألوفة, لكن إذا كنت قد قضيت بعض الوقت مع البرمجة فلابد وانك سمعت عن الخوارزميات, فهي عباره عن الطريقة أو المنهج الذي يتبع لحل أي مشكله, وهي كالأساسيات لكل مبرمج, و سنتعرف على أهمية هذه أخيرة أكثر في هذا الدرس فتابعو. تعريف بالخوارزميات: الخوارزميات هي سلسلة من الخطوات لحل مشكلة معينة أو بشكل عام مجموعة من الخطوات المحددة ذات ترتيب معين يتم إتباعها لحل مشكلة ما (في حالتنا تكون مشكلة برمجية). و يتم الأخذ بعين الاعتبار الخوارزميات في مجموعة من المجالات ، سواء البرمجة ، الصناعة ، التدقيق ، التحليل... كشف سر العلاقة بين البرمجة و الخوارزميات. ، لكنها تمركزت في مجال البرمجة بالتحديد و اتخذته عشا لها حيث يكثر استعمالها و دراستها ، إذن برمجيا ، فالخوارزميات كما سبق الذكر: هي مجموعة من الخطوات لحل مشكل أو مجموعة مشاكل برمجية قد تصادفها أثناء برمجتك لشيئ معين أو تحليله. و الخوارزميات تساعدك على تجاوز تلك المشاكل باحترافية, و الاحترافية هنا تكون باستخدام أفضل طريقة و أقصرها من حيث السطور البرمجية لحل المشكلة.
هنا تأتي أهمية الخوارزميات في البرمجة، حيث أنها تمثل المنطق الذي سيسير وفقه الحاسوب لإيجاد نتائج محددة أو القيام بمهمة معينة. كمثال على ذلك نذكر خوارزمية محرك البحث الذي تسمح له بأخذ الكلمات التي تدخلها إليه ومن ثم مقارنتها مع السجلات عنده بغرض ربطك مع غايتك. تنظيم موقع البحث وتصنيفه للنتائج هو أيضاً خوارزمية تدقق في قيمة المعلومات التي يعطيها كل موقع ومقدار وطبيعة تفاعل المشاهدين معه ليجد لصفحة الموقع ترتيباً مناسباً، ويصفي النتائج ليعطي الأعلى قيمةً موقعاً عالياً في رأس الصفحة. مقدمة عن الخوارزميات في البرمجة (Algorithms). الذكاء الصنعي يعتمد بشكل أساسي على عملية اختبار خوارزمية ما وتعديلها عدداً من المرات حتى وصوله إلى النتيجة التي يريدها، و تتمتع الخوارزميات الصحيحة بالمواصفات التالية: محددة: فعلى الخوارزمية أن تصل إلى حلٍ ما للمشكلة المطروحة، ويتم التأكد من الحل الذي تصل إليه الخوارزمية للمشكلة للتحقق من صحة الخوارزمية نفسها. معرّفة بدقة: يجب أن تكون الخطوات التي تتضمنها الخوارزمية محددة ودقيقة ومفهومة. في البرمجة يجب تصميم الخوارزمية بحيث يستوعب عليها الحاسوب ويؤدي منها الغرض المطلوب. فعالة: على الخوارزمية أن تحل دائماً كل المشكلات التي من المفترض أن تحلها، ومجال الخطأ يجب التأكد في حال وجوده أنه ضمن القيم المسموحة.
تتم ترجمة هذه الاستراتيجية إلى لغة يستطيع الكمبيوتر فهمها، بين محترفي البرمجة، تسمى هذه الاستراتيجية، بالخوارزمية، وتستخدم الخوارزميات في العمليات الحسابية ومعالجة البيانات والعديد من المجالات الأخرى. خصائص الخوارزمية مجموعة دقيقة من القواعد والتعليمات التي يمكن للجميع فهمها. ينطبق على البيانات التي قد تتغير. أعط نتيجة. مجموعة كاملة من التعليمات. معرفة مجال متغير الدخل. يجب أن يكون صالحًا، أي أن وقت التنفيذ أقل من حد معين. يتكون من مجموعة محددة من القواعد التي يمكن للجميع فهمها. يحاول إنشاء نتيجة تم الحصول عليها عند نجاح اختيار البيانات. من وجهة نظر المعلوماتية، لا يكفي التعريف في المقدمة، في كتابه فن البرمجة، يعرّف Knuth الخوارزمية على أنها مجموعة من القواعد ذات الخصائص التالية. يجب إكمال هذه الحلقة وإنهائها بعد عدد محدود من العمليات. يجب أن تكون محددة ودقيقة، مما يعني أن وصف كل تعليمات يجب أن يكون لا لبس فيه. تعرف على الخوارزميات و على أهميتها في عالم البرمجة. يجب تحديد حقل تعريف بيانات الإدخال إن وجد عدد صحيح، رقم حقيقي، حرف، إلخ. يجب أن تكون هناك نتيجة واحدة على الأقل. يجب أن تكون فعالة، أي أنه يمكن لشخص واحد استخدام الوظائف اليدوية بدون جهاز كمبيوتر لأداء جميع العمليات خلال الوقت المكتمل.
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. *
ويمكنك متابعة مجموعة من الدروس عن الخوارزميات من هنا مجموعة كبيرة من الخوارزميات بلغة بايثون على موقع جيت هب لا تنسى الاشترك فى القائمة البريدية ليصلك كل جديد
وخاصية البنية التحتية المثلى في حال إيجاد حل أمثل وأفضل من خلال استرداد الحل الأمثل للمشاكل الفرعية. ويجدر بنا التنويه أن خوارزمية الجشع لا تعمل دائماً ولكنها إن عملت فهي تقوم كالسحر، فهي خوارزمية سهلة التجهيز وبسيطة ولكن اتخاذ أفضل القرارات محلياً لا يعمل دائماً لهذا يُستبدل بحل موثوق يعرف باسم نهج البرمجة الديناميكية.
إذاً الإختيار الجيد للخوارزمية نفسها يميزك عن بقية المبرمجين. خلاصات الآن تعلم لماذا تحتاج -كمبرمج- أن تتعلم الخوارزميات. فإذا أردت تطوير برنامج آلة حاسبه فقط فستستخدم الخوارزميات. ستقوم بالعمليات من جمع و ضرب و غيرها و إتخاذ القرار (ذكرته في المقالة سابقاً) مع توفر المدخلات (الأرقام المراد إجراء العمليات عليها) للوصول إلى الناتج المطلوب. وتستخدم الخوارزميات لتسريع تنفيذ البرنامج. وقبل إنشاء أي برنامج يجب عليك تجهيز الخوارزمية المناسبة التي تتناسب معه. الخلاصة هي أنهُ مهما كانت لغةُ البرمجة فإن الإلمام بعلم الخوارزميات ابتداءً لتسهيل فهم لغة البرمجة بحد ذاتها، وتساعدك علوم الخوارزمية في تطبيق البرمجة واقعياً. فالواقع لا يخلو من الخوارزميات وما البرمجة إلا تسهيل وتبسيط للمشاكل التي تواجهنا في الواقع كما ذكرنا في مقال هل للخوارزميات علاقة بعلوم الحاسب؟. لا تفوت قراءة التدوينات التخصصية في الخوارزميات شرح أسباب تميُّز الخوارزمية. خوارزمية البحث الخطي Linear Search Algorithm. خوارزمية البحث الثنائي Binary Search Algorithm. شرح خوارزمية الترتيب بالإختيار | Selection Sort. جميع تدوينات الخوارزميات.