اگر شما یک برنامه‌نویس حرفه‌ای، تازه‌کار یا حتی درحال یادگیری باشید، حتماً بارها با واژه «الگوریتم» مواجه شده‌اید.

الگوریتم‌ها در واقع مجموعه‌ای از مراحل مشخص هستند که به ما کمک می‌کنند مسائل را به‌صورت دقیق، سریع و قابل‌فهم حل کنیم.

در دنیای برنامه‌نویسی و حتی طراحی سایت، الگوریتم‌ها نقش مهمی در بهبود عملکرد، ساختاردهی فرایندها و افزایش کیفیت نرم‌افزار دارند.

در این مقاله می‌خواهیم به زبان ساده توضیح دهیم الگوریتم چیست، چرا مهم است، چه کاربردی در توسعه نرم‌افزار دارد و چگونه با کمک فلوچارت می‌توان آن را بهتر فهمید.

اگر به دنیای جذاب و هوشمند برنامه‌نویسی علاقه‌مند هستید، این مطلب می‌تواند نقطه شروع خوبی برای شما باشد.

 الگوریتم چیست؟

تصور کنید که قرار است که شما برای اولین بار یک کیک بپزید ، چه کار خواهید کرد؟

با جست و جو در اینترنت یا گشتن در بین کتاب های در مورد آشپزی ، دستور پخت کیکی را که میخواهید پیدا خواهید کرد ، در دستور کیک با مواد اولیه ای که لازم دارید شروع کرده و مرحله به مرحله پختن یک کیک خوشمزه را به شما میگوید ، در علم برنامه نویسی به این دستور پخت الگوریتم گفته مشود .

الگوریتم به مسیری که شما برای حل یک مشکل طی میکنید گفته میشود ، به طور مثال برگردیم به کیک ، اول باید ببینیم برای پختن یک کیک به چه چیزهایی احتیاج داریم یا به اصطلاح ،  ورودی ما باید چه چیزی باشد .

در مرحله ی بعدی این مواد باید چطوری و به چه ترتیبی  با همدیگر هم بخورند تا کیفیت کیک ما بیشتر شود .

در مرحله بعدی باید از چه ابزار یا وسایلی برای پخت کیک استفاده کنیم ، و در مرحله ی آخر قرار است چه خروجی از این فرآیند بگیریم .

الگوریتم به ما کمک میکند تا در پروژه های خیلی بزرگ و پیچیده بتوانیم نیاز ها و مشکلات را را راحت تر پیدا کنیم و عیب یابی و دیباگ کردن ، سریع تر و راحت تر اتفاق بیفتد ، یا وقتی میخواهیم در یک تیم ، تقسیم وظایف کنیم ، شرح وظایف برای هر نفر راحت تر بوده و هر شخص به درستی وظیفه ی خود در گروه را می داند .

   مزایای کاربرد الگوریتم :

   به راحتی قابل درک و فهم است : از آنجا که مرحله به مرحله است ، میتوان به آسانی آن را فرا گرفت.

   بدون وابستگی به دیگر زبان ها :  هرکسی بدون دانش برنامه نویسی میتواند ، الگوریتم را متوجه بشود .

   تسهیل در فرآیند حل مسئله : چون تمامی مراحل در الگوریتم ثبت و مشخص هستند ، پیدا کردن مشکل و حل آن خیلی راحت تر و سریع تر است .

   معایب الگوریتم :

   وقت گیر است : توسعه و شرح برای هر یک از مراحل در الگوریتم با در نظر گرفتن تمامی انتخاب هایی که کاربرد در سیستم استفاده میکند می تواند وقت خیلی زیادی از برنامه نویس بگیرد و میتواند تا حدودی خسته کننده باشد .

   اصلاح الگوریتم زمان بر است : اگر به هر دلیلی بخواهیم تغییری در کاربری پروژه بدهیم ، باید الگوریتم آن را نیز عوض کنیم ، که تعویض آن و مسیرهایی که از آن مرحله نشأت میگیرند و به آنجا میروند ، به مشکل میخورند و باید برای درست کردن همه ی این مسیر ها ، زمان زیادی را اختصاص دهیم .

   نمایش انشعاب و حلقه ها  در الگوریتم دشوار است : الگوریتم با تمام امکاناتی که در اختیار برنامه نویس قرار میدهد ، هنوز برای اجرای بعضی نیاز ها ، احتیاج به بهبود داشته و برای برنامه نویس چالش ایجاد میکند .

خب تا اینجا متوجه شدیم که الگوریتم چیست و چه کابرد هایی دارد ، در ادامه میخواهیم به این موضوع بپردازیم که یک الگوریتم خوب چه ویژگی هایی دارد  و ما به عنوان یک برنامه نویس  چگونه می توانیم یک الگوریتم خوب بنویسیم :

• شامل مجموعه از ورودی هاست .
• تعداد گام های خیلی زیادی ندارد و محدود است .( برای آنکه کاربر گیج نشود )
• هر یک از مراحل، به صورت مجزا تعریف شده است .
• خروجی مورد نظر و مطلوب را ارائه می دهد .

   برای نوشتن یک الگوریتم خوب باید چه نکاتی را رعایت کنیم :

• اول باید هدف از الگوریتم را مشخص کنیم : به طور مثال ، این بخش از سایت قرار است چه کارهایی را برای ما انجام دهد .
• دوم باید ورودی و خروجی اون الگوریتم را مشخص کنیم : با انجام این کار ، برای ما مشخص میشود که این الگوریتم از کجا باید شروع شود و به چه خروجی منتهی گردد .
• مرحله به مرحله بنویسید : به جای نوشتن متن ها و وظایف طولانی برای یک گام ، از چندین گام با وظایف مشخص تر استفاده می کنیم .
• مسیر های مختلف را باید جدا کنید : مثلا اگر کاربر کلید ورود را زد به صفحه سایت وارد شود و اگر ثبت نام را زد به صفحه ثبت نام برود ، با این کار الگوریتم از حالت پیچیدگی خود کمی خرج می شود .
• از جملات کلی استفاده نکنید : یعنی به این که یک گام در مورد چک کردن همه چیز بنیویسید ، در چند گام بنویسید ، چک کردن مورد اول ، چک کردن گام دوم ، چک کردن گام سوم و . . .
• از فلوچارت استفاده کنید : استفاده از فلوچارت برای پروژه های بزرگ و سنگین خیلی به فهم بهتر مسیر مراحل کمک میکند و البته کشیدن فلوچارت راحت تر و سریع تر است .
• مراحل را خلاصه کنید : پس از نگاه اجمالی به کل الگوریتم ، مواردی که فکر میکنید تکراری هستند را حذف کنید تا ساختار منسجم تری داشته باشید .

   فلوچارت (Flow chart) یکی از ابزار های شناخته شده برای نمایش الگوریتم :

یکی از روش های نمایش الگوریتم ، فلوچارت است ، فلوچارت با استفاده از فلش ها و اشکال مشخص ، این امکان را به برنامه نویس می دهد تا سریع تر و راحت تر الگوریتم خود را شرح دهد و البته فهم و درک از چگونگی کار این مدل نمایش بسیار راحت تر است .

اشکال با معنا و خاص در این مدل نمایشی ، این امکان را به شما میدهد تا از شرح بعضی موارد بی نیاز باشید .

از دیگر مزایای فلوچارت ، استفاده آن برای پروژه های بزرگ و پیچیده است ، فلوچارت این امکان را به شما می دهد تا برای موارد شرطی ، با کشیدن چند فلش ، به آسانی مفهومی را که میخواهید به کاربر بفهمانید .

 نتیجه گیری :

امروزه برای تبدیل شدن به یک برنامه نویس حرفه ای و کارآمد باید تجهیزات و تکنولوژی های زیادی را فرا گرفت ، الگوریتم ، یکی از عناصر جدایی ناپذیر برای برنامه نویس بهتری شدن است .

ما از الگوریتم ها در خیلی از امور زندگی استفاده میکنیم ، از جمله ، دستور پخت یک کیک ، سامانه های حمل و نقل ، مرتب سازی برگه ها ، سیستم نمره دهی به دانش آموزان و . . .

یادگیری الگوریتم علاوه بر ارتقا ما به عنوان برنامه نویسی حرفه ای ، میتواند برای حل مسائل زندگی روزمره نیز کاربرد داشته باشد . امیدواریم این مقاله برای شما مفید بود باشد . . .