آموزش الگوریتم
نام دوره: اموزش الگوریتم
مدرس: مهسا روزرخ
تعداد جلسات: 10
وضعیت دوره: تمام شده
مدت زمان: 15 ساعت
سطح: مبتدی تا پیشرفته
نوع آموزش: خصوصی
فضای آموزش: حضوری و مجازی
توضیحات تکمیلی
الگوریتم و مفاهیم اصلی برنامه نویسی
الگوریتم بنیان اصلی حل مسئله می‌باشد. عموما برای حل مسائل نمی‌توان یک راه حل کلی و عمومی ارائه داد و باید از شیوه‌های مختلف و خاص استفاده کرد که انتخاب شیوه‌های مناسب بستگی به ابتکار، خلاقیت و تجربه‌ی هر فرد دارد.
در مورد هر مسئله شیوه‌ی منطقی در حل کردن آن، الگوریتمیک فکر کردن درباره‌ی آن مسئله است. یعنی ابداع روشی برای حل آن مسئله بوسیله‌ی ماشین به شیوه‌ی مرحله به مرحله، که برای رسیدن به این هدف از روش‌ها و روندهای مختلف در ریاضیات که ابزار بسیار قوی در حل مسائل می‌باشند، استفاده می‌کنیم. طراحی یک الگوریتم بهینه می‌تواند نقش موثری در نوشتن کدهای برنامه نویسی داشته باشد. اگر افراد بتوانند درک درستی از حل مسئله داشته باشند به راحتی می‌توانند آن‌ها را به کدهای برنامه نویسی تبدیل کنند.
دوره‌ی آموزشی الگوریتم در شرکت ایموریت، طی 10 جلسه مبتنی بر حل تمرین، فراگیر را با مباحث حل مسئله به صورت مرحله به مرحله آشنا می‌کند. هدف ما ایجاد بستری مناسب برای افرادیست که می‌خواهند وارد دنیای برنامه نویسی شوند.
اهمیت یادگیری الگوریتم و فلو چارت
توانایی حل مشکلات و مسئله‌های گوناگون ویژگی منحصر به فردی است که سبب موفقیت هر شخص در هر زمینه‌ای خواهد شد. اما آیا این توانایی حل مسئله یک ویژگی ذاتی است یا از ویژگی‌ها است که در طول زندگی و ایجاد مسائل آن را خواهیم آموخت. برای پاسخ به این سوال باید گفت که این توانایی یک توانایی اکتسابی است که در طول مراحل زندگی و ایجاد مشکلات گوناگون آن را خواهیم آموخت. حال باید به این موضوع بپردازیم که مسائل گوناگون را می‌توانیم بدون اینکه نسبت به راه حل و شیوه‌ی حل آن آگاهی داشته باشیم حل کنیم؟
گفیم که الگوریتم‌ها در یک معنای کلی به معنای دستورالعمل‌هایی هستند که برای کسب یک خروجی معتبر انجام می‌دهیم. بنابراین یکی از عوامل مهم در حل مسئله الگوریتم‌ها هستند. ما بدون اینکه الگوریتم‌ها و حل مسئله را بدانیم نمی‌توانیم به یک خروجی مناسب از مسئله برسیم.
در یک مثال ساده می‌توان گفت که تصور کنید شما برنامه نویسی را به خوبی آموخته‌اید، اما در حل مسائل برنامه نویسی به مشکل می‌خورید در بعضی از موارد حتی ممکن است که با خود فکر کنید که شاید برنامه نویسی را به درستی و خوب نیاموخته‌اید. در حقیقت شما از توانایی حل مسئله و الگوریتم‌های حل مسئله ناآگاه هستید.
پس یادگیری الگوریتم‌ها به دلیل اهمیت توانایی حل مسائل گوناگون از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند.
الگوریتم مناسب
یک الگوریتم خوب باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد:
- قابل اجرا: الگوریتم باید بتوان آن را در یک برنامه کامپیوتری پیاده سازی کرد.
- کارآمد: الگوریتم باید در زمان و حافظه بهینه کار کند.
- دقیق: الگوریتم باید نتیجه صحیحی را تولید کند.
الگوریتم‌ها در بسیاری از زمینه‌ها از جمله علوم کامپیوتر، ریاضیات، مهندسی و تجارت استفاده می‌شوند. آن‌ها یک ابزار ضروری برای حل مسائل پیچیده هستند و می‌توانند به بهبود بهره‌وری و کارایی کمک کنند.
در اینجا مثالی از یک الگوریتم برای جمع دو عدد آورده شده است:
- ورودی دو عدد را دریافت کنید.
- حاصل جمع دو عدد را محاسبه کنید.
- خروجی حاصل جمع را نمایش دهید.
این الگوریتم قابل اجرا، کارآمد و دقیق است. قابل اجرا است زیرا می‌تواند در یک برنامه کامپیوتری پیاده سازی شود. کارآمد است زیرا زمان و حافظه کمی مصرف می‌کند. دقیق است زیرا همیشه نتیجه صحیحی را تولید می‌کند.
فلوچارت
برخی از اشکال فلوچارت رایج عبارتند از:
- دایره: شروع یا پایان فرآیند
- مستطیل: مرحله فرآیند
- لوزی: تصمیم گیری
- فلش: جریان کنترل
با استفاده از فلوچارت‌ها، می‌توانید مراحل یک فرآیند را به صورت واضح و مختصر نشان دهید. این می‌تواند به شما در درک بهتر نحوه عملکرد فرآیند و شناسایی هرگونه مشکل احتمالی کمک کند.
آرایه‌های تک بعدی
آرایه‌های تک بعدی با استفاده از براکت‌ها [ ] تعریف می‌شوند. نوع داده و اندازه آرایه باید در داخل براکت‌ها مشخص شود. آرایه‌های تک بعدی را می‌توان با استفاده از حلقه‌ها برای تکرار از طریق عناصر آرایه و انجام عملیات بر روی آن‌ها، مانند اضافه کردن، ضرب و تقسیم، دستکاری کرد. آرایه‌های تک بعدی یک ساختار داده قدرتمند هستند که می‌توانند برای ذخیره و دستکاری مجموعه‌ای از داده‌ها استفاده شوند. آن‌ها یکی از ساختارهای داده‌ای هستند که در برنامه نویسی رایج هستند.
آرایه‌های دو بعدی
آرایه‌های دو بعدی با استفاده از براکت‌های دوتایی [ ] تعریف می‌شوند. نوع داده، تعداد ردیف‌ها و تعداد ستون‌ها باید در داخل براکت‌ها مشخص شود. در اینجا چند نمونه از نحوه استفاده از آرایه‌های دو بعدی آورده شده است:
- برای ذخیره مجموعه‌ای از اعداد، مانند مجموعه‌ای از درجات دانشجویی
- برای ذخیره مجموعه‌ای از رشته‌ها، مانند مجموعه‌ای از نام‌های دانش آموزان
- برای ذخیره مجموعه‌ای از سایر انواع داده‌ها، مانند مجموعه‌ای از نقاط در یک نمودار
آرایه‌های دو بعدی می‌توانند برای ذخیره و دستکاری مجموعه‌ای از داده‌ها در یک شبکه بسیار مفید باشند. آن‌ها یک ساختار داده قدرتمند هستند که در برنامه نویسی رایج هستند.
حلقه
انواع مختلفی از حلقه در برنامه نویسی وجود دارد، اما رایج ترین آن‌ها حلقه‌های for، while و do-while هستند.
- حلقه for یک حلقه‌ای است که مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را بارها و بارها تکرار می‌کند تا زمانی که یک شرط خاص برآورده شود.
- حلقه while یک حلقه‌ای است که مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را بارها و بارها تکرار می‌کند تا زمانی که یک شرط خاص برآورده شود.
- حلقه do-while یک حلقه‌ای است که مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را بارها و بارها تکرار می‌کند تا زمانی که یک شرط خاص برآورده شود، اما شرط در اولین تکرار بررسی نمی‌شود.
حلقه‌ها یک ابزار ضروری برای هر برنامه نویس هستند. با درک نحوه کار حلقه‌ها، می‌توانید برنامه‌های پیچیده تری را بنویسید.
مطالبی که در این دوره مورد بحث قرار خواهد گرفت، به طور خلاصه در ادامه آمده است.
• آشنایی با حل مسئله و مفاهیم اولیه
• آشنایی با شرط‌ها و حلقه‌ها
• آرایه‌ها و انواع آن
• مفاهیم اولیه ساختمان داده
• آشنایی با متداول ترین ساختمان‌های داده
• روش‌های جستجو و مرتب سازی
• آشنایی با زیر الگوریتم‌ها
• آشنایی با چند الگوریتم معروف
سرفصل دوره‌های آموزشی الگوریتم
الگوریتم مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها است که یک کار را به صورت واضح و مختصر مشخص می‌کند. الگوریتم‌ها می‌توانند برای حل طیف گسترده‌ای از مشکلات استفاده شوند، از مسائل ساده مانند جمع دو عدد گرفته تا مسائل پیچیده مانند حل معادلات ریاضی.
در برنامه نویسی، شرط عبارتی است که می‌تواند به عنوان درست یا نادرست ارزیابی شود. شرایط اغلب برای تصمیم گیری در مورد اینکه چه کاری باید انجام شود استفاده می‌شوند. شرایط ابزاری قدرتمند برای کنترل نحوه اجرای برنامه‌های شما هستند. آن‌ها را می‌توان برای ایجاد حلقه‌ها و توابع استفاده کرد.
فلوچارت نموداری است که مراحل یک فرآیند الگوریتم را به صورت گرافیکی نمایش می‌دهد. فلوچارت‌ها اغلب برای برنامه نویسان برای نمایش نحوه اجرای برنامه‌های خود استفاده می‌شوند. فلوچارت‌ها از اشکال و نمادهای استانداردی استفاده می‌کنند که معنای هر مرحله را نشان می‌دهد.
یک آرایه تک بعدی یک مجموعه از داده‌های هم نوع است که در یک صف مرتب شده‌اند. آرایه‌های تک بعدی اغلب برای ذخیره مجموعه‌ای از اعداد، رشته‌ها یا سایر انواع داده‌ها استفاده می‌شوند.
یک آرایه دو بعدی یک مجموعه از داده‌های هم نوع است که در یک شبکه مرتب شده‌اند. آرایه‌های دو بعدی اغلب برای ذخیره مجموعه‌ای از اعداد، رشته‌ها یا سایر انواع داده‌ها در یک شبکه استفاده می‌شوند.
در برنامه نویسی، حلقه یک ساختار کنترلی است که به برنامه نویس اجازه می‌دهد تا مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را بارها و بارها تکرار کند.
