Алгоритмика – это часть компьютерных наук, которая занимается изучением алгоритмов. На всех этапах своего профессионального развития программисты используют алгоритмы для разработки программ и систем. Часто их создание начинается на листе бумаги, с рисования так называемых блок-схемы. Что такое алгоритмы и какова их роль в жизни программиста, рассказывают практикующие преподаватели образовательной экосистемы Geekbrains (группа Mail.ru).
Начнем с самого начала – что такое алгоритм? Конечная последовательность четко определенных действий, необходимых для выполнения определенного типа задачи – это определение, вероятно, не поможет. Одним словом и проще? Это – рецепт! Алгоритм – это рецепт решения проблемы, инструкция для выполнения действия. Алгоритм подсказывает нам, какие шаги нужно предпринять, чтобы получить желаемый эффект. Каждый шаг четко определен.
Следовательно, алгоритмика – это наука об алгоритмах. Вы однозначно встречали ее общеобразовательной школе, так как математика и физика, содержат элементы алгоритмики. Если задуматься, многие действия можно разложить на определенную последовательности шагов, т.е. на алгоритмы.
Как научиться создавать алгоритмы?
Алгоритмика не входит в учебные программы старших классов и редко встречается в университетских программах. Но использование алгоритмов имеет большое значение в работе программистов. А значит, их нужно изучать. Самый эффективный и доступный способ – записаться на интенсив по алгоритмам в программировании (на языке C# или JavaScript) в образовательную экосистему Geekbrains.
Возвращаясь к алгоритмам, основная их цель в IT – помочь в написании компьютерных программ. Компьютер неразумен – это машина, которая выполняет заданные нами процедуры. Поэтому нужно спроектировать и описать их как можно точнее, потому что компьютер будет делать именно то, что мы ему говорим, и не будет угадывать, что мы имели в виду.
Блок-схемы, как основа алгоритмики
Без алгоритмики не нужно начинать программировать! А начинать освоение этой темы стоит с построения блок-схем. Блок-схема – это схематический рисунок, на котором алгоритм представлен геометрическими фигурами, соединенными линиями в соответствии с последовательностью действий, необходимой для решения задачи. Блок-схема позволяет увидеть важные этапы алгоритма и логические связи между ними. В блок-схеме отдельные операции описываются прямоугольниками (блоками), соединенными друг с другом стрелками.
В работе начинающего программиста полезно планировать работу, исходя из таких элементарных шагов. Лишь позже вы подойдете к такому вопросу, как оптимизация, где вы должны будете подумать, оптимально ли работает разработанный алгоритм, что произойдет, если, например, многие пользователи начнут использовать программу одновременно. Но начать стоит с бесплатного интенсива по алгоритмам в программировании от Geekbrains, где еще открыта запись и есть свободные места на ближайший старт.
Как создавать алгоритмы?
При программировании стоит знать несколько основных алгоритмов, например алгоритмы поиска или алгоритмы сортировки. Многие алгоритмы можно найти в функциях редакторов кода, и не придется писать их вручную. Однако нужно хорошо разбираться в том, как они работают, чтобы выбрать правильный вариант, который даст ожидаемый результат.
Есть несколько способов создания компьютерных алгоритмов:
- Разделяй и властвуй – делим проблему на несколько более мелких, потом еще, пока их решения не станут очевидными;
- Динамическое программирование – задача делится на несколько, оценивается важность каждой из них и после нахождения решения для простых вопросов, они тиражируются на более сложные;
- Линейное программирование – оцениваем решение задачи по определенной качественной функции и находим ее минимум;
- Ищем в наборе данных, пока не найдем решение;
- Эвристика – разработчик на основе своего опыта создает алгоритм, работающий в наиболее вероятных условиях (решение всегда приблизительное).
Каждому ли программисту стоит углубляться в изучение алгоритмов? В общем-то – да! Независимо от того, каковы ваши планы и перспективы работы в IT сегменте. В крупных компаниях, которые работают над очень сложными решениями, есть разработчики, которые не занимаются напрямую написанием кода. Вместо этого они создают алгоритмы, по которым ребята из «соседнего» отдела напишут программу. Если же вы не мыслите столь глобально и планируете создавать небольшие продукты, алгоритмы все равно нужны. Даже если вы считаете, что можете продумать схему работы в голове, лучше подстраховаться и создать простую блок-схему.
Ждем всех, кто в самом начале пути хочет освоить мощное и эффективное средство для работы на двухчасовом интенсиве по алгоритмам от Geekbrains. Записаться стоит прямо сейчас, пока есть бесплатные места для обучения.