Другое

Алгоритм в программировании: определение, виды и применение

Lorem ipsum dolor

Часто встречаемый вопрос молодых разработчиков — это: «Что такое алгоритм в программировании?». Изучение любого языка программирования требует понимания основных понятий разработки:

  • алгоритмы,

  • функции,

  • события,

  • массивы,

  • переменные, 

  • вызов функции,

  • и т. д.

Алгоритм в программировании — это набор последовательных инструкций, которые описывают порядок поведения программы для достижения нужной цели.

По сути, само «программирование программы» это и есть запись последовательных алгоритмов, а значит, определенных действий при помощи кода, которые пишутся для получения нужного результата работы самой программы. Поэтому можно смело заявить, что любая программа — это определенные алгоритмы, плюс определенные структуры данных.

Как мы видим, многие программы постоянно развиваются и усложняются, а из этого следует, что усложняются и известные алгоритмы. Однако определенные виды алгоритмов в программировании можно уследить, о них мы сегодня и поговорим.

Виды алгоритмов в программировании

Что такое алгоритм в программировании вроде разобрались. Алгоритм в программировании — это скрипт или программа. Каждый скрипт способен решать собственную задачу по-своему. Возможно ли такое, что разные скрипты или программы решают одну и ту же задачу в программировании, но разными путями? Возможно. Каждый такой «отдельный» путь — это и будет отдельный алгоритм в программировании.

В программировании существует огромное множество видов алгоритмов. Перечислить их всех в рамках одной статьи невозможно, потому что по ним пишут целые научные диссертации, а по многим из них ведутся постоянные споры. Алгоритмы смешиваются между собой, постоянно видоизменяются, и появляются новые.

Но все многообразие алгоритмов можно разделить на 4 основных типа:

  1. Линейный алгоритм. Описывает действие, которое будет выполняться много раз в определенном порядке.

  2. Разветвляющийся алгоритм. Определяет несколько последовательностей действий в зависимости от каких-нибудь условий.

  3. Циклический алгоритм. Определяет действия, которые должны выполняться какое-то количество раз подряд, пока не закончится заданный порядок.

  4. Вспомогательный алгоритм. Определяет действия, которые могут исполняться в других алгоритмах.

Выделим основные и самые популярные виды алгоритмов в современном программировании:

  1. Сортировочные алгоритмы. Выделяют 3 подвида алгоритмов сортировки: сортировка слиянием, быстрая сортировка, пирамидальная сортировка. Данный вид алгоритмов эффективно используется искусственным интеллектом.

  2. Преобразование Фурье. Данный алгоритм в основном применяется в вычислительных устройствах: компьютерах, смартфонах и т. д.

  3. Алгоритм Дейкстры. Суть этого алгоритма — поиск кратчайшего пути решения задачи. Это один из основных алгоритмов, по которым работает современный интернет.

  4. RSA-алгоритм. Применяется в программах, где существуют неочевидные решения. Самый распространенный пример — это программы для шифрования данных.

  5. Алгоритм безопасного хэширования. Один из самый важных алгоритмов на сегодняшний день. Используется антивирусами, e-mail, интернет-магазинами, браузерами и т. д. Основная его задача — безопасность в сети.

  6. Алгоритм связей. Данный алгоритм ищет связи между заданными элементами. Самый известный пример применения это ранжирование страниц в поисковой системе или ранжирование новостей в соцсети или на новостной ленте.

  7. Дифференцирующий алгоритм. Часто такой алгоритм применяется в автоматизированных механизмах: роботах, станках, автомобилях, самолетах и т. д.

  8. Алгоритм сжатия данных. Несложно догадаться, что данный алгоритм применяется для сжатия данных. Типичным примером являются: программы архиваторы на ПК, онлайн-сжатие фото и видео и т. д.

  9. Алгоритм случайных чисел. Тот же «генератор случайных чисел» использует этот алгоритм. Так что если задуматься, то никакого генератора случайных чисел не существует. Это просто программа, которая выдает «случайное» число для человека, но не случайное число для нее самой.

Есть более сложные и более простые алгоритмы в программировании. Их использование разносторонне, и выделить среди них эффективный или нет сложно — это строго зависит от поставленной задачи.

Бытует мнение, что для того, чтобы быть хорошим программистом, нужно знать, что такое алгоритмы в программировании, и уметь их применять. Давайте разберемся.

Нужно ли знать, что такое алгоритмы в программировании, и уметь их применять 

Ветераны старой школы программистов упорно доказывают, что знать алгоритмы в программировании нужно обязательно. Что без знания алгоритмов программист — не программист.

На самом деле, мнения экспертов на этот счет разделились. Знать, что такое алгоритмы в программировании, — это теория. Уметь их применять — это практика. Но так как программирование бывает разное, соответственно, и алгоритмы для применения бывают разные. Выучить все алгоритмы в теории — на это уйдет много времени, возможно, даже пара лет. А будут ли они применяться в практике — не факт.

Основное применение алгоритмов заметно при работе с большими данными, поэтому если ваше программирование связано с Big Data, то алгоритмы изучать нужно. Если нет хватит понимания, что такое алгоритмы в программировании, и умения их различать в коде. А вся остальная информация содержится в Гугле.

Почему раньше изучение программирования начиналось с огромной теории, в том числе и с теоретических знаний алгоритмов? Потому что раньше не было Гугла рядом. А теперь вся теория есть там. И в случае, если ваша разработка связана с применением алгоритмов, найти нужную информацию не составит труда.

 

Схожие статьи

Синхронная и асинхронная передача данных: терминология и отличия
Другое

Синхронная и асинхронная передача данных: терминология и отличия

Гугл фреймворк: что это такое? Описание Google Service Framework
Другое

Гугл фреймворк: что это такое? Описание Google Service Framework

Программист PL/SQL: все о профессии разработчика баз данных
Другое

Программист PL/SQL: все о профессии разработчика баз данных

Логические операторы в Си: простые уроки для начинающих программистов
Другое

Логические операторы в Си: простые уроки для начинающих программистов