أهميه الخوارزميات فى البرمجه

ما هى أهميه الخوارزميات فى البرمجه؟ وهل يمكن الاستغناء عنها و البدء مباشرة فى تعلم لغه البرمجه التى تريد؟ولماذا يُنصح بها للمبتدئين فى غالب الأحيان، وما هى العلاقه بين البرمجه و الخوارزميات وهل يمكن أن تمشى الامور على ما يُرام دون تعلم الخوارزميات اولا؟

كل ذلك سوف نتعرف عليه بالتفصيل فى هذا المقال.

ماهى الخوارزميه ومن هو مؤسسها

الخوارزميه هى مجموعه من الخطوات الرياضيه و المنطقيه و المتسلسله اللازمه لحل مشكله ما. و سميت الخوارزميه بهذا الاسم نسبه إلى مؤسسها.

من هو مؤسس الخوارزميه؟

” أبو جعفر محمد بن موسى الخوارزمي ” الذى ابتكارها فى القرن التاسع الميلادي. الكلمه المنتشرة فى اللغات اللاتينيه و الاوروبيه هى “Algorithm” . وفى الاصل كان معناها يقتصر على الخوارزميه لتراكيب ثلاثه فقط وهى : التسلسل و الاختيار و التكرار.

▪︎ التسلسل :

تكون الخوارزميه عبارة عن مجموعه من التعليمات المتسلسله . التى قد تكون إما بسيطه أو من النوعين التاليين.

▪︎الاختيار :

بعض المشاكل لا يمكن حلها بتسلسل بسيط للتعليمات . وقد تحتاج إلى اختبار بعض الشروط و تنظر إلى نتيجه الاختبار، إذا كانت النتيجه صحيحه، تتبع مسار آخر مختلف من التعليمات .هذه الطريقه هى ما يسمى اتخاذ القرار أو الإختيار .

▪︎التكرار :

عند حل بعض المشاكل لا بد من إعاده نفس تسلسل الخطوات عدد من المرات. وهذا ما يطلق عليه التكرار.

وقد أثبت أنه لا حاجه إلى تراكيب إضافيه. إستخدام هذه التراكيب الثلاث يسهل فهم الخوارزميه واكتشاف الأخطاء الوارده فيها و تغييرها.

إقراء أيضاً : مواقع و تطبيقات هامه لتعليم البرمجه للاطفال

هل الخوارزميه مهمه لتعلم البرمجه ؟

نعم ، يمكننا إعتبارها مهمه نوعا ما فى تعلم البرمجه . ولا أظن أنها مهمه لدرجه كبيرة ، لأنها فقط تعطيك مفهوم عن كيفيه عمل لغات البرمجه وحل بعض المسائل ، ولأن هناك لغات سهله وجميله مثل لغه ” البايثون paython ” التى لا تتطلب منك معرفه مسبقه بالبرمجه و تعلمها سهل جدا . وقبل الإجابه على هذا السؤال يجب أولاً التفريق بين الخوارزميه العاديه و الخوارزميات البرمجيه .

مثال للتفريق بين الخوارزميه العاديه و الخوارزميات البرمجيه:

التى تُستخدم و تُبرمج بلغات برمجه معينه لآداء مهمه م . وإذا كنت تريد مثلاً تعلم لغه الجافا أو ++C أو …،نعم انصحك فى هذه الحاله بتعلم القليل من الفكر البرمجى عن طريق الخوارزميات الإبتدائية، التى تساعد على فهم ما هى البرمجه ، ونحن لا نقول هذه اللغات صعبه ؛ فقط نتوعق أنك قد تواجه بعض المشاكل الطفيفه عن بدايه مسيرة أحلامك البرمجيه. ويرجع ذلك إلى أهميه الخوارزميات فى البرمجه.

إقراء أيضا: أفضل 3 مواقع لتعليم البرمجه حتى الاحتراف

هل يمكن الإستغناء عنها و البدء مباشرة فى التعلم؟

نعم، يمكنك البدء مباشرة فى تعلم إحدى لغات البرمجة التى لا تتطلب منك مفهوم برمجى للمتابعه . وفى رأيي تعلم الخوارزميات التمهيديه أو البسيطه من أجل تعلم البرمجه هى فقط وقت ضاءع منك، العالم يتسارع الآن وعدد الوظائف تتناقص يوماً بعد يوم . وظهور منافسين جدد لحظه بعد لحظه ايضاً، فلا تضيع وقتك فى تعلم شىء بسيط يمكنك إكتسابه بالبدء فى تعلم تلك اللغه ذاتها .قم بالتعلم مباشرة فأنا على يقين أنك ستفهم كل شىء فى آخر مطافك، وبالنسبه لمن درسها و أكملها فلا مشكله إن زاد علمه ووسعه أكثر ولكن لم يعد يحتاجها بالطبع . وإن كنت تريد كتابه الخوارزميات البرمجيه أو الذكيه التى تعمل على تأديه وظائف أو مهام معينه مثل البحث، فهذا مجال لوحده يمكنك التوسع فيه.

إقراء أيضا :أفضل قنوات يوتيوب لتعليم البرمجه 2021

لماذا تعد الخوارزميات مهمه للمبتدئين فى تعلم البرمجه؟

تعد الخوارزميات شىء مهم للمبدىء فى تعلم البرمجه، لانها تعطى للمتعلم مفهوما حاسوبيا برمجياً يساعده فى تعلم البرمجه بشكل أسرع ، و تكسبه أريحيه أكثر فى التعلم . ويجب أن تعلم أن الخوارزميات هى أساس وعمود كل لغه برمجه على وجه الأرض، ويمكنك جعلها اختصاصك فى المستقبل و ستفيدك الخوارزميه فى حل المساءل و المشاكل البرمجيه، حيث أنك قادر بكتابه خطوات برمجيه على شكل خوارزميات تعبيريه لحل أصعب المساءل ، و إبتكار وتطوير أكثر التكنولوجيا فى جميع المجالات. وبذلك تكون عرفت ان أهميه الخوارزميات فى البرمجه كبيرة جدا .

اقرأ المزيد: أفضل برامج تعلم البرمجه للمبتدئين من الصفر إلى الاحتراف

كيف سأتعلم الخوارزميات؟ وهل يجب تعلمها قبل البرمجه ام العكس؟

الخوارزميات عاده تُعرّف بأنها إجراء مكون من خطوه خطوه لحل مشكله متكررة.

وكل خوارزميه تحتاج عند بناءها الأخذ بعين الإعتبار عاملين اساسيين:

1- المسافه التى تحتاجها الخوارزميه من ذاكرة الحاسب.

2- الوقت الذى تستغرقه الخوارزميه لحل المشكله المحدده.

و عند تعلم الخوارزميات أنصحك:

بتوفير دفتر لكتابه الخوارزميات عليه ، لأنك تحلل برنامجك فقط عند كتابه الخوارزميه. وبعد الانتهاء من تحلل برنامجك على الورق اكتبه على الكمبيوتر لتتأكد ، إذا كان تحليلك صحيحاً أى أن برنامجك يعمل بشكل سليم ،أم إنه يجب تعديل الكود.

والتحليل على الورقه سيساعدك كثيرا فى التعلم ، وهذا اصلا ما يقوم به المحترفون نفسهم قبل المباشرة بكتابه الكود. لذلك ننصحك دائما بأن تعيد كل كود تعلمته عده مرات . وحاول دائما ان تتلاعب بالكود وتجربه، لأن ذلك سيجعلك تفهم جيداً فاءده كل سطر من الكود ، وينمى لك قدراتك على التحيليل بشكل كبير و سريع.

☆ هل يجب تعلم الخوارزميات قبل البرمجه ام العكس؟

لا يجوز الإثنين، ولكن يفضل البدء فى الخوارزميات لأنها ستساعدك أكثر فى فهم البرمجه. وهل ممكن أن تصبح مبرمج محترف بدون الخوارزميات؟

لا لأنه ضرورى من أجل أن تصبح قادر على حل المشاكل البرمجيه، كما أن الخوارزميه يجب فهمها وليس حفظها و الحفظ مستحيل أن يصنع منك مبرمج محترف . وهذة بعض الكتب لإتقان الخوارزميه:

Introduction of Algorithms ، The Art of computer programming ، Algorithms (4th Edition) ,The Design and Analysis of Computer Algorithms.

شاهد ايضا هذا الفيديوا: الخوارزميات بكل سهوله

ما أهميه الخوارزميات فى البرمجه؟

تعتبر الخوارزميات المدخل للبرمجه. لا يمكن أن تسأل مبرمج عند تعلمه البرمجه و يخبرك أن تبدأ بإنشاء موقع تواصل اجتماعى مثل: فيسبوك هذا ليس بمنطق. لأنه سوف تسقط من اول وهله ولن تعرف طريقه حل المشكلات البرمجيه، كما أن 80% من المبرمجين ، سوف ينصحوك بتعلم الخوارزميات وتطبيقها بأحد لغات البرمجه ( python أو C أو Ruby) . لان C و Python سهله الاستخدام، كما أن Ruby لغه سهله ايضاً.

فائده الخوارزميات:

عندما تبدأ التعلم و التعرف على هذا المجال، فأنت تطلع على الخوارزميات وفق النمط الخوارزمي مثال:

لو طلب أحدهم منك تصميم تطبيق لإدخال رقم، ومن ثم يظهر فى كونه هل هو عدد أولى أم لا.

حينها ما الذى يخطر على بالك فعله؟

_ اول شىء ستبحث عن تعريف العدد الأولى ، لمعرفه كيف يمكن معرفه كون عدد أولى أم لا .

_ ستجد أن تعريفه هو أن الذى يحدد ليس له قواسم إلا نفسه والواحد هو عدد اولى.

_ وبالتالى ستفكر فى عمل برنامج يقوم بتجربه تقسيم العدد على كل الأعداد التى هى أصغر منه ، و فحص فى كون ناتج القسمه الصحيح وباقى ام لا.وفى حال وجد اى عدد له ناتج صحيح بدون بواقى ، إذا العدد ليس أولى و اما اذا مررت على الجميع وكان الكل له بواقى ، إذا فالعدد ليس أولى.

متى نقول انك طبقت خوارزميه ما ؟

عندما تبداء فى تحويل عمليه الفحص إلى تعليمات وفق اللغه التى تختارها.

_ وتبداء باستخدام عمليات الشرط و الحلقات والقسمه والفحص.

هنا نقول انك طبقت خوارزميه ما وحولتها لبرنامج يقوم بعمل ما .ومع الخبرة و الممارسه ستكتشف فيما بعد طرق مختصرة أكثر للوصول إلى نفس النتيجه، وهنا نقول أنك قمت بتحسين الخوارزميه.

مثال على ذلك :

بدلا من فحص كل الأعداد التى هى أصغر من العدد نقوم بفحص فقط الأعداد التى هى أصغر من جذرة ، وذلك لأن وجود أى قاسم ضمن المجال ما قبل الجذر سيكون القاسم المقابل له فى المجال الأصغر هو الأفضل لأنه أقل عدد.

إذاً الخوارزميه ببساطه هى مجموعه من الخطوات تم تكرارها إلى أن يتحقق شرط ، يؤدى إلى النتيجه المطلوبه . والتفكير وفق النمط الخوارزمي يجعلك تكتب اكواد بشكل أفضل بكثير ، حيث يجعل الكود أقصر و أسرع وأكثر متانه وأقل خطأ.

إقراء أيضا: ماهى أفضل لغه برمجه لتصميم المواقع؟

 

ما هى المشكله التى يتعرض لها الجميع وتصبح سبب خوفهم من البرمجه؟ونصائح للمبرمج الجديد.

أغلب الأشخاص الذين يحاولون أن يتعلموا البرمجه، تراهم يذهبون مباشرة بدراسه لغه برمجه معينه مثل (Java,C,++C) دون أن يتعلموا مبادىء البرمجه الاساسيه. ودون أن يقوموا بوضع الأفكار الاساسيه للبرنامج ثم تحليلها و تأديتها واحده تلو الأخرى.

الخوارزميات هى الجزء الأصعب فى البرمجه . وعندما تتعمها بشكل صحيح فهذا يعنى أنك قادر أن تتعلم أى لغه برمجه تريدها لأنه فى الواقع ، إذا لم تعرف كيف تتعامل مع الكود فإنك ستستسلم وتتوقف فى مكانك عند اول مشكله تافهه تظهر لك فى الكود و تكون بذلك قد أضعت وقتك ، لأنك لا تعرف كيف يجب أن تحل المشكله التى تتعامل معها، إذاً عندما تنتهى من تحليل برنامجك، يمكنك كتابته بأى لغه برمجه تريدها بكل سهوله.

☆بعض النصائح للمبرمج الجديد :

اولا : يجب أن يكون لديك ميول نحو عالم المعلوماتيه بشكل عام ، وتعرف كيف تستخدم الكمبيوتر ويستحسن أن تمتلك كمبيوتر خاص بك لتجربه ما تشاء دون أى قلق.

ثانيا : أى مشكله تواجهك فى الكمبيوتر حاول أن تحلها بنفسك قبل ان تلجأ إلى سؤال أى أحد ، لأن هذا ما يفعله المحترفون وذلك ما جعلهم محترفين.

ثالثاً : محاولتك الداءمه فى إصلاحك للكمبيوتر تكسبك خبرة وثقه عظيمه فى قدراتك ، لأنك ستجد لاحقاً أنك إذا نويت على فعل أى شىء لن يستطيع أحد أن يقف فى طريقك.

رابعاً : المعرفه باللغه الإنجليزية اساسيه فى عالم البرمجه، لأنك ستجد كل ما تريد تعلمه موجود فى كتب باللغه الانجليزيه وهى مجانيه وأكثر من رائعه ، وأى سؤال تطرحه باللغه الانجليزيه ستجد جوابه وحل جميع مشاكلك.

خامساً : عندما تقراء أى شىء بأى لغه كان مكتوب ولا تفهمه ، يمكنك استخدام المترجم المجانى Google Translate الذى انشأته شركه جوجل.

سادساً : عند دراسه أى لغه برمجه من كتاب ،إبحث دائماً عن آخر إصدار للغه البرمجه التى تريد دراستها وآخر إصدار موجود للكتاب ، و إياك أن تعتقد أن المبرمج يجب أن يكون من خريجى الجامعات و المعاهد ،فتعلم البرمجه غير مرتبط بأى مرحله عمريه.

● أكثر الوظائف المتوفرة عالمياً هى وظائف المبرمجين ، وأعلى رواتب هى رواتب المبرمجين التى تصل إلى أرقام خياليه ، وهذا من أكثر الأسباب التى يمكن أن تكون دافعا لك على التعلم، لانك قد تعيش حياه رغيده بفضل البرمجه. وكل هذا يرجع إلى أهميه الخوارزميات فى البرمجه .

_ أغنى رجل فى العالم هو ” Bill Gates ” وهو مبرمج و مؤسس شركه Microsoft.

_ أغنى شاب فى العالم هو ” Mark Zuckerberg ” وهو مبرمج، و مؤسس موقع الفيس بوك.

إقراء ايضا: مجالات عمل البرمجه

الخوارزميات فى علوم الحاسب و انواعها.

تعد الخوارزميات فى الكمبيوتر أو علوم الكمبيوتر مهمه جدا لأجهزة الكمبيوتر. لتنشيط البرامج وإدارة العمليات بطرق علميه وتجدر الإشارة إلى أن العديد من برامج الكمبيوتر ، تحتوى على خوارزميات يجب تنفيذها بترتيب معين.

تعد الخوارزميه علماً نشطاً . وهو الأكثر استخداما لحل تعقيد الرياضه الرقمية، سواء كان ذلك فى الإنترنت عريض النطاق أو فى البرامج بطرق مختلفه لتحقيق أهداف الخدمه. وكل ذلك يرجع إلى أهميه الخوارزميات فى البرمجه .

أنواع الخوارزميات فى علوم الحاسب:

1_ خوارزميه الترتيب:

هذا النوع من الخوارزميه هو الأكثر استخداما . لانه يعتمد على القائمه و يُرتب القائمه، ويجدر الإشارة إلى أن هذا النوع قد تتفرع منه الأنواع الفرعيه الأخرى، مثل الترتيب السريع و ترتيب الدمج و ترتيب الفقاعات.

2_ خوارزميه البحث الشامل:

وتعمل هذه الخوارزميه على النظر و البحث إلى الحلول و الإمكانات المتوفرة، فضلا عن اختيار الأفضل منها.

3_ خوارزميه التجزءه و التقسيم:

مبدأ هذه الخوارزميه هو تحليل مشكله الحاسب إلى أجزاء صغيرة وحلها.

4_ خوارزميه الحل الجشع:

تحل الخوارزميه المشكله باستخدام أفضل الحلول فى الوقت المناسب. بينما تتجاهل تماماً المستقبل أو المستقبل الكامل أو الحلول و الطرق المستقله.

إقراء أيضا: تعرف على اهم لغات البرمجه الحاسوبية و برمجيات الحاسوب

تلخيص أهميه الخوارزميات فى البرمجه

نكون قد عرفنا جيدا من خلال هذا المقال أهميه الخوارزميات فى البرمجه و ستجد أن الخوارزميات تساعدك على التفكير بشكل منطقى . و كتابه الأكواد بشكل أفضل أو أقصر و أسرع و أكثر دقه و بأقل الاخطاء، وجودها ضمن مخطط المشروع من الأمور الأساسيه لكتابه كود متقن، و يحل جميع المشاكل. و يمكن الاستغناء عنها ربما فى المشاريع الصغيرة، لكن فى مشروع يحتورىعلى مءات الخدمات و المدخلات و المخرجات يصبح وجود الخوارزميه أمر مهم لإدارة عمليه التطوير.