Τι είναι ένας αλγόριθμος και πώς ορίζεται στον τομέα της επιστήμης των υπολογιστών;

Στην επιστήμη των υπολογιστών, ένας αλγόριθμος είναι μια πεπερασμένη ακολουθία καλά καθορισμένων οδηγιών που εφαρμόζονται με υπολογιστή, συνήθως για την επίλυση μιας κατηγορίας προβλημάτων ή για την εκτέλεση ενός υπολογισμού. Είναι μια διαδικασία βήμα προς βήμα που λαμβάνει κάποια είσοδο (δεδομένα), την επεξεργάζεται και παράγει μια έξοδο (αποτέλεσμα).

Ένας επίσημος ορισμός δίνει έμφαση σε διάφορα βασικά χαρακτηριστικά:

* Finiteness: Ο αλγόριθμος πρέπει να τερματιστεί μετά από έναν πεπερασμένο αριθμό βημάτων. Δεν μπορεί να τρέξει για πάντα.

* Ορισμός: Κάθε βήμα πρέπει να οριστεί με ακρίβεια. Οι ενέργειες που πρέπει να πραγματοποιηθούν πρέπει να καθορίζονται αυστηρά και αναμφισβήτητα για κάθε περίπτωση. Δεν πρέπει να υπάρχει περιθώριο ερμηνείας.

* είσοδος: Ένας αλγόριθμος έχει μηδενικές ή περισσότερες εισόδους (ποσότητες που δίνονται αρχικά πριν αρχίσει ο αλγόριθμος).

* Έξοδος: Ένας αλγόριθμος έχει μία ή περισσότερες εξόδους (ποσότητες που έχουν συγκεκριμένη σχέση με τις εισόδους).

* Αποτελεσματικότητα: Κάθε βήμα πρέπει να είναι εφικτό, που σημαίνει ότι πρέπει να είναι κάτι που μπορεί να γίνει ακριβώς και σε πεπερασμένο χρονικό διάστημα. Οι σχετικές λειτουργίες πρέπει να είναι επαρκώς βασικές ώστε να μπορούν να πραγματοποιηθούν κατ 'αρχήν ακριβώς και σε πεπερασμένο χρονικό διάστημα.

Ουσιαστικά, ένας αλγόριθμος είναι μια συνταγή ή ένα σύνολο οδηγιών για την επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος. Δεν είναι μόνο ένα πρόγραμμα (αν και μπορεί να εφαρμοστεί ως πρόγραμμα σε μια γλώσσα προγραμματισμού), αλλά μάλλον η υποκείμενη λογική διαδικασία που ενσωματώνει το πρόγραμμα. Ο ίδιος αλγόριθμος μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλές διαφορετικές γλώσσες προγραμματισμού.

Για παράδειγμα, μια συνταγή για το ψήσιμο ενός κέικ είναι ανάλογη με έναν αλγόριθμο. Καθορίζει τα συστατικά (είσοδο), τα βήματα (οδηγίες) και το τελικό προϊόν (έξοδος). Ένας αλγόριθμος ταξινόμησης, όπως το είδος της φυσαλίδας ή η συγχώνευση, είναι ένα ακριβές σύνολο βημάτων για να κανονίσετε μια λίστα αντικειμένων με συγκεκριμένη σειρά.