Τι είναι η ανάλυση του αλγορίθμου;

Η ανάλυση αλγορίθμου είναι ένα πεδίο της επιστήμης των υπολογιστών που είναι αφιερωμένο στην κατανόηση της πολυπλοκότητας των αλγορίθμων.Οι αλγόριθμοι γενικά ορίζονται ως διαδικασίες που εκτελούν μια σειρά λειτουργιών στο τέλος.Οι αλγόριθμοι μπορούν να εκφραστούν με πολλούς τρόπους, σε διαγράμματα ροής, φυσική γλώσσα και γλώσσες προγραμματισμού υπολογιστών.Οι αλγόριθμοι χρησιμοποιούνται στα μαθηματικά, στην υπολογιστική και στη γλωσσολογία, αλλά η πιο συνηθισμένη χρήση είναι στους υπολογιστές για να κάνουν υπολογισμούς ή δεδομένα επεξεργασίας.Η ανάλυση του αλγορίθμου ασχολείται με αλγόριθμους που γράφονται σε γλώσσες προγραμματισμού υπολογιστών, οι οποίες βασίζονται στον μαθηματικό φορμαλισμό

Ο αλγόριθμος είναι ουσιαστικά ένα σύνολο οδηγιών για έναν υπολογιστή για την εκτέλεση ενός υπολογισμού με κάποιο τρόπο.Για παράδειγμα, ένας υπολογιστής θα χρησιμοποιούσε έναν αλγόριθμο για να υπολογίσει το paycheck ενός υπαλλήλου.Προκειμένου ο υπολογιστής να εκτελέσει τους υπολογισμούς, χρειάζεται τα κατάλληλα δεδομένα που τίθενται στο σύστημα, όπως ο μισθός του εργαζομένου και ο αριθμός των ωρών εργασίας.

Περισσότεροι από ένας αλγόριθμος μπορεί να λειτουργήσουν για να εκτελέσουν την ίδια λειτουργία, αλλά ορισμένοι αλγόριθμοι χρησιμοποιούν περισσότερη μνήμη και χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να εκτελέσουν από άλλους.Επίσης, πώς γνωρίζουμε πόσο καλά λειτουργούν οι αλγόριθμοι γενικά, λαμβάνοντας υπόψη τις διαφορές μεταξύ των υπολογιστών και των εισροών δεδομένων;Αυτό είναι όπου έρχεται η ανάλυση του αλγορίθμου.

Ένας τρόπος για να δοκιμάσετε έναν αλγόριθμο είναι να εκτελέσετε ένα πρόγραμμα υπολογιστή και να δείτε πόσο καλά λειτουργεί.Το πρόβλημα με αυτήν την προσέγγιση είναι ότι μας λέει μόνο πόσο καλά λειτουργεί ο αλγόριθμος με έναν συγκεκριμένο υπολογιστή και ένα σύνολο εισροών.Ο σκοπός της ανάλυσης αλγορίθμου είναι να δοκιμαστεί και στη συνέχεια να αντλήσει συμπεράσματα σχετικά με το πόσο καλά λειτουργεί ένας συγκεκριμένος αλγόριθμος γενικά.Αυτό θα ήταν πολύ δύσκολο και χρονοβόρο να κάνει σε μεμονωμένους υπολογιστές, έτσι οι ερευνητές σχεδιάζουν μοντέλα λειτουργίας υπολογιστών για να δοκιμάσουν αλγόριθμους.

Γενικά, η ανάλυση του αλγορίθμου ασχολείται περισσότερο με την εύρεση του χρόνου που χρειάζεται ένα πρόγραμμα για να τρέξει και πόσο χώρο αποθήκευσης μνήμης χρειάζεται για να εκτελέσει το πρόγραμμα.Συγκεκριμένα, οι επιστήμονες υπολογιστών χρησιμοποιούν την ανάλυση αλγορίθμου για να καθορίσουν τον τρόπο με τον οποίο τα δεδομένα που καταλογίζονται σε ένα πρόγραμμα επηρεάζουν τον συνολικό χρόνο εκτέλεσης, πόσο χώρο μνήμης χρειάζεται ο υπολογιστής για τα δεδομένα του προγράμματος, πόσο χώρος παίρνει ο κώδικας του προγράμματος στον υπολογιστή, είτε ένας αλγόριθμος παράγει σωστόΥπολογισμοί, πόσο περίπλοκο είναι ένα πρόγραμμα και πόσο καλά ασχολείται με απροσδόκητα αποτελέσματα.