تعتبر الخوارزميات في البرمجة هي الأساس الذي تقوم عليه البرمجة بأكملها، فهي الشيء الذي يبنى عليه كل مجال البرمجة بكل تفاصيله اللاحقة، فلك أن تتخيل لو أنه لا يوجد خوارزميات مطلقا في الأمر إذن لن يكون هناك مجال برمجة مطلقا، إضافة إلى أن مجال البرمجة يحتاج أن تتوفر فيه خوارزميات خاصة به ليستطيع المبرمج أن يبني تطبيقات وبرامج لمختلف الأنظمة التشغيلية المختلفة، لذا من المهم أن نتعرف سويا على المقصود بالخوارزميات ولماذا هي مهمة في مجال البرمجة.
تعريف الخوارزميات
هي عبارة عن مجموعة من الأوامر والمعطيات التي يتم تقديمها للحاسوب من أجل اتباعها لحل مشكلة معينة، وتتصف هذه الخوارزميات بأنها تكتب بلغة بسيطة وسهلة وعلى شكل خطوات يتبعها الحاسوب من أجل الوصول لحل للمشكلة التي تواجهه أو الوصول لهدف نهائي تم من أجله كتابة هذه الخوارزميات.
الصفات التي يجب أن تتوفر في الخوارزميات:
-يجب تحديد الأوامر التي يتم إدخالها في خوارزميات البرمجة، بالإضافة إلى تحديد الأوامر التي تقوم الخوارزميات بإخراجها كذلك وبدقة كبيرة.
– يجب أن تكون الخطوات التي تسير بها خوارزميات البرمجة واضحة وسهلة وبسيطة ويمكن تتبعها بسهولة.
– أن تكون خوارزميات البرمجة فعالة بشكل كبير عند استخدام العديد من الطرق لحل مشكلة ما، وإذا لم يتوفر هذا الشرط يجب معاودة تحضير الخوارزمية مرة أخرى.
أنواع الخوارزميات:
-الخوارزميات التي تقوم بترتيب مجموعة من العناصر والمعطيات داخل الحاسوب حسب ترتيب معين، فإما أن يكون هذا الترتيب تصاعدي أو تنازلي للعناصر والأرقام داخل الحاسوب، وهذه الخوارزميات تساعد على قيام الحاسوب بهذه المهمة بسهولة.
-الخوارزميات التي تستخدم للبحث عن عنصر ما يكون عبارة عن رقم ضمن مجموعة كبيرة من الأرقام، أو كلمة او حرف ضمن مجموعة كبيرة من الكلمات والجمل، لذا فهذه الخوارزميات تساعد الحاسوب على القيام بهذه المهمة بكل سهولة.
– الخوارزميات التي تساعد الحاسوب على إعطاء الأمر بدمج عنصرين أو أكثر مع بعضهم البعض لتكوين عنصر جديد يأتي بفكرة جديدة ومفيدة نتيجة لهذا الدمج، ومن الأمثلة على ذلك: دمج عدة كلمات مع بعضها البعض من أجل تكوين جملة جديدة مفيدة ككلمات مثل الولد، المدرسة، ذهب، إلى، فتقوم هذه الخوارزميات بدمجها ضمن جملة مفيدة لتصبح ذهب الولد إلى المدرسة.
-الخوارزميات التي يتم استخدامها في مجال هندسة الحاسوب والتي تساعد المهندس على القيام بعمله على أكمل وجه في المجال البرمجي والتصميم وغيرها من مجالات هندسة الحاسوب، فكل شيء تتدخل البرمجة في عمله في مجال الحاسوب فهو يحتاج لهذه الخوارزميات ليعمل بشكل صحيح.
– الخوارزميات التي تستخدم في مجال الطب من أجل اكتشاف الأعراض المبكرة للأمراض المختلفة، وتستخدم أجهزة طبية متطورة تستخدم الخوارزميات الذكية في عملها، ويستخدمها العالم حاليا في محاولة الكشف المبكر عن فيروس كورونا المستجد.
– الخوارزميات التي تقوم بإعطاء الأمر للحاسوب للقيام بضغط البيانات المختلفة وتصغير حجمها، مثل: القيام بضغط الصور، وملفات الفيديو ذات الدقة العالية والحجم الكبير، بالإضافة إلى ملفات الألعاب، ومن البرامج التي تم برمجتها وفق هذه الخوارزميات برنامج الضغط الشهير winrar و برنامج winzip وبرنامج 7zip.
– الخوارزميات التي تساعد على القيام بتشفير البيانات ومنع استخدامها من قبل أطراف ثالثة، وهناك الكثير من البرامج التي تم برمجتها وتصميمها وفق هذه الخوارزميات ومنها: برنامج folder lock الشهير وغيره من البرامج التي تقوم بتشفير البيانات ومنع استخدامها من قبل الآخرين.
أهمية الخوارزميات في البرمجة
تساهم الخوارزميات في فهم الأشخاص الذين يعملون على اللغات البرمجية لكيفية عمل الحاسوب بالتفصيل لتساعده في العمل في المجال البرمجي بشكل أفضل والتقدم فيه أسرع من غيرهم، فالخوارزميات تعتبر أساس عمل كل اللغات البرمجية الموجودة حاليا، كما وتساهم الخوارزميات في إيجاد حلول أسرع وأكثر كفاءة للمشاكل البرمجية التي تواجه المبرمجين.
ونلاحظ أن هناك الكثير من الاشخاص الراغبين بتعلم والخوض في المجال البرمجي يبدأون مباشرة في تعلم اللغات البرمجية بدون أن يهتموا بتعلم الخوارزميات أولا، وهذا من الأخطاء الشائعة التي يمر بها كل شخص يرغب بتعلم البرمجة، لذا من المهم جدا تعلم الخوارزميات وفهم طريقة عملها جيدا قبل القيام بتعلم اللغات البرمجية.
ويمكنك الاستفادة من مقال متخصص في تعريفك على أفضل 10 تطبيقات تعليم وممارسة البرمجة على الهاتف وهذا المقال قد تم نشره على موقع كاف سابقاً ليستفيد منه كل من يريد تعلم وممارسة البرمجة ننصحك بالاطلاع عليه.
وتجدر بنا الاشارة الى ان موقع كاف للخدمات المصغرة والمسابقات يوجد به العديد من خدمات البرمجة الاحترافية، فإن كنت تبحث عن خدمة في مجال البرمجة يمكنك زيارته والتواصل مع أحد المستقلين المبرمجين المحترفين هناك.
ذات صلة:
