Was ist Algorithmusanalyse?

Algorithmusanalyse ist ein Bereich der Informatik, das sich dem Verständnis der Komplexität von Algorithmen widmet.Algorithmen werden im Allgemeinen als Prozesse definiert, die eine Reihe von Operationen durchführen.Algorithmen können in vielerlei Hinsicht, in Flussdiagrammen, einer natürlichen Sprache und in Computerprogrammiersprachen ausgedrückt werden.Algorithmen werden in Mathematik, Computing und Linguistik verwendet, aber die häufigste Verwendung besteht in Computern, Berechnungen oder Prozessdaten durchzuführen.Die Algorithmusanalyse befasst sich mit Algorithmen, die in Computerprogrammiersprachen geschrieben wurden und auf dem mathematischen Formalismus basieren.

Ein Algorithmus ist im Wesentlichen eine Reihe von Anweisungen für einen Computer, um eine Berechnung auf eine bestimmte Weise durchzuführen.Beispielsweise würde ein Computer einen Algorithmus verwenden, um den Gehaltsscheck eines Mitarbeiters zu berechnen.Damit der Computer die Berechnungen durchführt, müssen geeignete Daten in das System eingereicht werden, z. B. die Lohnquote des Mitarbeiters und die Anzahl der Arbeitsstunden.

Mehr als ein Algorithmus kann für die gleiche Operation funktionieren, aber einige Algorithmen verwenden mehr Speicher und dauern länger, um es zu erbringen als andere.Woher wissen wir auch, wie gut Algorithmen im Allgemeinen funktionieren, wenn sie Unterschiede zwischen Computern und Dateneingaben haben?Hier kommt die Algorithmusanalyse ins Spiel.

Eine Möglichkeit, einen Algorithmus zu testen, besteht darin, ein Computerprogramm auszuführen und zu sehen, wie gut es funktioniert.Das Problem bei diesem Ansatz ist, dass wir nur mitteilen, wie gut der Algorithmus mit einem bestimmten Computer und Eingängen funktioniert.Der Zweck der Algorithmusanalyse besteht darin, Schlussfolgerungen darüber zu testen und dann zu ziehen, wie gut ein bestimmter Algorithmus im Allgemeinen funktioniert.Dies wäre sehr schwierig und zeitaufwändig für einzelne Computer, sodass die Forscher Modelle der Computerfunktion zum Testen von Algorithmen entwickeln.

Im Allgemeinen befasst sich die Algorithmusanalyse am meisten damit, herauszufinden, wie viel Zeit ein Programm zum Ausführen benötigt und wie viel Speicherplatz es benötigt, um das Programm auszuführen.Insbesondere verwenden Informatiker die Algorithmusanalyse, um zu bestimmenBerechnungen, wie komplex ein Programm ist und wie gut es mit unerwarteten Ergebnissen umgeht.