O que é um algoritmo?
Um algoritmo é um procedimento
bem definido e passo a passo para resolver um problema ou realizar uma tarefa específica. É como uma receita para um computador. É preciso alguma entrada, processa de acordo com regras específicas e produz uma saída desejada.
Pense desta maneira:
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Problema: Você quer fazer um sanduíche de manteiga de amendoim e geléia.
* algoritmo
(receita): 1. Retire duas fatias de pão.
2. Abra a jarra de manteiga de amendoim.
3. Espalhe a manteiga de amendoim em uma fatia de pão.
4. Abra o frasco de geléia.
5. Espalhe geléia na outra fatia de pão.
6. Coloque as duas fatias de pão, com a manteiga de amendoim e a geléia de frente para o outro.
7. (Opcional) Corte o sanduíche ao meio.
8. Aproveite!
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Entrada: Pão, manteiga de amendoim, geléia, faca
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saída: Um sanduíche de manteiga de amendoim e geléia
características -chave de um algoritmo: *
bem definido: Cada passo é claro e inequívoco, não deixando espaço para interpretação.
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finito: Deve ter um número limitado de etapas e, eventualmente, terminar.
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eficaz: Cada etapa deve ser praticamente executável, usando apenas operações básicas.
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Entrada: Pode levar zero ou mais entradas.
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saída: Produz uma ou mais saídas, relacionadas à entrada.
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determinístico: Dada a mesma entrada, o algoritmo sempre produzirá a mesma saída. (Nota:Existem algoritmos probabilísticos ou randomizados que introduzem aleatoriedade, mas mesmo são bem definidos com resultados probabilísticos).
Como os algoritmos são usados na programação de computador
Os algoritmos são a base da programação de computadores. Todo programa, por mais complexo, é construído sobre um ou mais algoritmos. Veja como eles são usados:
1.
Resolução de problemas: Quando confrontado com um problema de programação, o primeiro passo é projetar um algoritmo para resolvê -lo. Isso envolve dividir o problema em etapas menores e gerenciáveis.
2.
lógica e estrutura: Os algoritmos fornecem a estrutura lógica para um programa. Eles ditam a ordem em que as instruções são executadas e as relações entre diferentes partes do código.
3.
implementação no código: Depois que um algoritmo é projetado, ele é traduzido em uma linguagem de programação específica (por exemplo, Python, Java, C ++). As etapas do algoritmo se tornam as instruções de código no programa.
4.
Eficiência e otimização: Algoritmos diferentes podem resolver o mesmo problema, mas podem ter níveis variados de eficiência (por exemplo, alguns são mais rápidos ou usam menos memória). Os programadores costumam escolher ou otimizar os algoritmos para fazer seus programas funcionarem com mais eficiência.
5.
algoritmos padrão: Muitas tarefas comuns de programação (classificação, pesquisa, manipulação de dados) têm algoritmos bem estabelecidos. Os programadores geralmente usam esses algoritmos padrão como blocos de construção em seus próprios programas. Exemplos incluem:
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Algoritmos de classificação: Bolhas de bolha, classificação de mesclagem, classificação rápida, tipo de inserção
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Pesquisando algoritmos: Pesquisa linear, pesquisa binária
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Algoritmos de gráfico: Algoritmo de Dijkstra (caminho mais curto), pesquisa de profundidade (DFS), Pesquisa Primeira Livre (BFS)
Exemplos de algoritmos na programação: *
Classificação de uma lista de números: Existem muitos algoritmos para classificar uma lista de números em ordem ascendente ou decrescente (por exemplo, tipo de bolha, classificação de mesclagem, classificação rápida).
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Procurando um item em um banco de dados: Algoritmos como pesquisa linear e pesquisa binária são usados para encontrar registros específicos em um banco de dados.
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Encontrando o caminho mais curto entre duas cidades: Algoritmos como o algoritmo de Dijkstra e uma pesquisa* são usados em sistemas de navegação.
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Comprimindo dados: Algoritmos como Huffman Coding e Lempel-Ziv são usados para reduzir o tamanho dos arquivos de dados.
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Renderizando gráficos: Os algoritmos são usados para calcular como exibir objetos em uma tela, incluindo a determinação da iluminação, sombras e texturas.
em resumo: Os algoritmos são os projetos de programas. Eles são a lógica principal que permite aos computadores resolver problemas, automatizar tarefas e executar operações complexas. A compreensão dos algoritmos é crucial para qualquer programador de computador. Isso ajuda você:
* Pense logicamente sobre os problemas.
* Design soluções eficientes.
* Escreva um código melhor.
* Escolha as ferramentas e técnicas certas para o trabalho.
