مفهوم البرمجة - الخوارزميات

الخوارزميات في الحياة الواقعية وفي الشيفرة

الخوارزمية تستخدم مجموعة من الخطوات لتحديد نتيجة. يمكن أن تكون الخطوات مجموعة من التعليمات، أو مقارنات، أو حتى صيغة رياضية.

حياتك اليومية مليئة بالخوارزميات التي تستخدمها دون التفكير في ذلك. إنها تساعدك على اتخاذ القرارات، وإنشاء الأشياء، وحل المشاكل.

أمثلة من الحياة الواقعية:

• التحقق مما إذا كان لديك ما يكفي من المال لشراء وجبة خفيفة.
• ارتداء الملابس في الصباح.
• رسم شخصيات كرتونية.

أمثلة برمجة:

• التحقق مما إذا كانت مستوى المهارة مرتفعًا بما يكفي لاستخدام عنصر.
• ترتيب قائمة من العناصر بترتيب أبجدي.
• اللاعب الذي يقف على حمم بركانية يخسر 5 نقاط صحة كل ثانية. إذا وصل إلى 0، فإنه يعيد الظهور.

إنشاء الخوارزميات في الشيفرة

في الحياة الواقعية، لا نفكر عادة في الخوارزميات التي نستخدمها يوميًا. ومع ذلك، تحتاج الحواسيب إلى أن تكون الخوارزميات مشفرة خطوة بخطوة وتستخدم واحدة على الأقل من ثلاث طرق لحل مشكلة أو إنتاج نتيجة.

if time == 0 then
	stopLightColor = red
end

local function createBridge()
  create new block
  size block
  set color
  rotate
  set location
  parent to workspace
end

for countDown = 10, 1, -1 do
	time -= 1
	task.wait(1)
end

دمج الخوارزميات

تمامًا كما يمكن تقسيم المشاكل الكبيرة إلى مشاكل أصغر، يمكن أيضًا تفكيك بعض الخوارزميات إلى سلسلة من الخوارزميات الأصغر.

فكر في خوارزمية وقت الصباح الخاصة بك لارتداء الملابس. إذا كانت هذه هي خوارزميتك الرئيسية، فقد تستخدم خوارزمية لاختيار ملابسك، وأخرى لوضع الملابس.

خوارزمية ارتداء الملابس
-- الخوارزمية الأولى لاختيار الملابس
local function pickClothes()
    pick top clothing
    pick bottom clothing
    pick Socks
    pick Shoes
end

-- الخوارزمية الثانية لوضع الملابس

local function putOnClothes()
    put on top clothing
    put on bottom clothing
    put on socks
    put on shoes
end

-- الخوارزمية الرئيسية، تستدعي pickClothes() و putOnClothes()
local function getDressed()
    pickClothes()
    putOnClothes()
end

ملخص

الخوارزميات هي خطوات محددة مسبقًا توفر نتيجة. في الحياة اليومية، تحل الخوارزميات مشاكل مثل ارتداء الملابس، الذهاب إلى العمل، أو صنع كعكة. في الشيفرة، تحل الخوارزميات مشاكل مثل إدارة المواقع الإلكترونية، التعامل مع الازدحام المروري، أو تشغيل آليات اللعب. لتحقيق أهدافها، تستدعي الخوارزميات غالبًا خوارزميات أخرى.

تستخدم الخوارزميات ثلاث طرق مختلفة للوصول إلى استنتاج؛ الاختيار، التكرار، و التسلسل. يستخدم الاختيار العبارات الشرطية مثل جمل if/then. يكرر التكرار أجزاء من الشيفرة حسب الضرورة. يستخدم التسلسل مجموعة من الخطوات لإنتاج نتيجة.