نمونه سوالات طراحی الگوریتم

تست طراحی الگوریتم

دانلود نمونه سوالات طراحی الگوریتم:طراحی الگوریتم دانش ساخت الگوریتم‌ها برای حل مسئله ‌است. طراحی الگوریتم کاربردی را مهندسی الگوریتم می‌نامند. طراحی الگوریتم در بسیاری از راه حل‌های تئوری تحقیق در عملیات، شناسایی و گنجانیده شده‌است، مانند برنامه‌نویسی پویا و تقسیم و غلبه.

الگوهای طراحی الگوریتم، تکنیک‌های طراحی و اجرای طرح‌های الگوریتم هستند.

در این روزها از طراحی الگوریتم می‌توان در فرایندهای بازیابی اینترنتی و مسیریابی نیز استفاده نمود. هم اکنون در ایران طراحی الگوریتم‌ها به عنوان درسی در رشته مهندسی کامپیوتر (نرم‌افزار و سخت‌افزار) و فناوری اطلاعات تدریس می‌شود.

در طراحی الگوریتم‌ها مباحثی همچون پیچیدگی زمانی، بازگشتی، روش تقسیم و غلبه، روش حریصانه، روش برنامه‌سازی پویا، تکنیک عقب‌گرد، نظریه P و NP تدریس می‌شود.

زبان‌های برنامه‌نویسی رایانه‌های بزرگ مانند زبان ALGOL (برای زبان الگوریتمی)، زبان FORTRAN، زبان COBOL، زبان PL/I، زبان SAIL و SNOBOL ابزار محاسبات برای به اجرا درآوردن یک طراحی الگوریتم است؛

اما یک طراحی الگوریتم (a/d) یک زبان نیست، یک a/d می‌تواند یک روش دست نوشته باشد، به‌طور مثال مجموعه‌ای از معادلات. یک سری از فرایندهای مکانیک انجام‌شده توسط دست، قطعه آنالوگ از تجهیزات یا فرایند دیجیتال و پردازنده است.

یکی از مهم‌ترین جنبه‌های طراحی الگوریتم، ایجاد یک الگوریتم است که دارای یک زمان اجرای کارآمد باشد، که به عنوان او بزرگ (big O) شناخته شده‌است.

نمونه صفحات طراحی الگوریتم گذاشته شده

سوالات طراحی الگوریتم

تاریخچه ای از طراحی الگوریتم

از نظر واژه‌شناسی کلمه الگوریتم از الگوریزم (algorism) به دست آمده که خود از نام ریاضیدان شایسته ایرانی ابوجفعر محمدبن موسی الخوارزمی و به پاس خدمات او به توسعه دانش بشری اقتباس شده است. کلمه «الجبرا» در انگلیسی نیز از روی کتاب مشهور او به نام الجبر و مقابله گرفته شده است.

ابوجعفر محمد بن موسی خوارزمی از دانشمندان شهیر ایران است که در نیمه دوم قرن دوم و اوایل قرن سوم هجری شمسی می‌زیسته و در علوم ریاضی و هیأت سرآمد دانشمندان دوران خود بوده است. او بنیان‌گذار علم جبر در دنیا می‌باشد.

اگر چه قبل از خوارزمی دانشمندان یونانی در زمینه جبر کارهای ابتدایی انجام داده بودند، لیکن اهمیت کارهای آن‌ها در مقابل پژوهش‌های خوارزمی ناچیز ارزیابی شده است.

کلمه الگوریتم به افتخار خوارزمی و اهمیت کارهای او، به ویژه در تدوین روش‌های سازمان‌یافته حل پاره‌ای از مسائل عددی انتخاب گردیده است.

سوال های طراحی الگوریتم با پاسخ

مقدمه ای از طراحی الگوریتم

امروزه واژه الگوریتم در علوم و مهندسی کامپیوتر معادل روش حل مسأله است. الگوریتم با این دید طراحی می‌گردد که بعد از تبدیل آن به یک زبان برنامه‌ نویسی (مثلا پایتون یا جاوا یا سی) به کامپیوتر داده شود که کامپیوتر آن را اجرا کند.

الگوریتم را می‌توان به زبان طبیعی (مثلا نوشتن مراحل الگوریتم به فارسی)، زبانی مشابه زبان‌های کامپیوتری (شبه کد یا همان pseudocode) و حتی به صورت نمودارهای خاصی بیان نمود.

بنابراین الگوریتم در این مرحله مستقیماً به وسیله کامپیوتر قابل تفسیر و اجرا نیست، اما پس از تبدیل آن به یک زبان برنامه‌ نویسی برای اجرا به کامپیوتر داده می‌شود. بنابراین توجه کنید که اجرا کننده الگوریتم کامپیوتر است. برای مطالعه بیشتر در مورد طراحی الگوریتم می‌توانید به صفحه ویکی پدیا مراجعه کنید.

دانلود طراحی الگوریتم پیام نور

زبان‌های کامپیوتری ابزار بیان الگوریتم‌ها برای کامپیوتر هستند و طراحی و بررسی کارایی الگوریتم‌ها برای حل مسائل و شناسایی مسائل قابل حل و غیرقابل حل همه زمینه‌هایی از علوم کامپیوتر می‌باشند که مستقیماً با علم الگوریتم مترادف است عوامل متعددی بر سرعت اجرای الگوریتم تأثیر دارد، که می‌توان از سرعت کامپیوتر، میزان حافظه اصلی کامپیوتر و از همه مهم‌تر کیفیت الگوریتم نام برد.

برخی از مسائل بدون پیچیدگی هستند و راه‌ حل‌های مشخص و ساده‌ای دارند در حالیکه برای برخی دیگر از مسائل راه‌حل‌های مختلف وجود دارد و در نتیجه الگوریتم‌های متفاوتی می‌توان برایشان طراحی کرد.

این الگوریتم‌ها کارایی و کیفیت یکسانی ندارند و از جنبه‌های گوناگون قابل مقایسه می‌باشند. همان‌گونه که توجه به کیفیت در همه زمینه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است، برای الگوریتم‌ها نیز چنین است.

اهمیت طراحی و ارائه یک الگوریتم خوب برای مسائل پیچیده و مسائلی که دارای محاسبات زیاد و حجیمی هستند به اوج خود می‌رسد و تا آن‌جا پیش می‌رود که برای یک مسئله مشخص، یک الگوریتم ممکن است کاملاً کاربردی باشد، حال آنکه، الگوریتم دیگری که برای حل همان مسأله طراحی شده است کاملاً بی‌مصرف باشد.

جالب است بدانید که الگوریتم‌های خوب و با کیفیت بالایی که برای حل مسائل وجود دارند اکثرا از ویژگی‌های سادگی و خوانایی نیز برخوردارند. به عبارت دیگر، راه‌‌ حل‌های واقعی مسائل، کارا، قابل فهم و ساده می‌باشند.

در یک کلام، کارایی و کیفیت الگوریتم یعنی سادگی، زیبایی و خوانایی آن الگوریتم در علوم کامپیوتر شناخت مسائل و تدوین الگوریتم آن‌ها تا حدی اهمیت دارد که برخی از دانشمندان کامپیوتر، علوم کامپیوتر را معادل مطالعه الگوریتم‌ها می‌دانند.

آن‌ها می‌گویند معماری و ساخت کامپیوتر همان شناخت، طراحی و پیاده‌سازی ماشین‌هایی است که قادرند الگوریتم‌ها را اجرا کنند

سوالات طراحی الگوریتم

دانلود سوالات طراحی الگوریتم

ویژگی‌های الگوریتم

دانلود نمونه سوالات طراحی الگوریتم : همان‌طور که برای پختن یک غذا فقط از دستور غذای استانداردش استفاده می‌کنید، در برنامه‌نویسی نیز همه‌ی دستورالعمل‌ها الگوریتم نیستند. پیش از این‌که به آموزش طراحی الگوریتم برنامه نویسی بپردازیم، بهتر است ویژگی‌های آن را بررسی کنیم. برای این‌که یک دستورالعمل، الگوریتم نام بگیرد، باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:

• واضح و بدون ابهام: باید واضح و بدون ابهام باشد. همه‌ی مراحل باید از همه‌ی جهات مشخص و قابل فهم باشند و فقط یک معنی را بدهند؛
• ورودی‌های مشخص: اگر الگوریتمی ورودی‌هایی را نیز دریافت می‌کند، ورودی‌ها باید به شکلی مشخص و واضح تعریف شوند؛
• خروجی‌های مشخص: باید خروجی به دست آمده را به وضوح مشخص، و آن را به خوبی تعریف کند؛
• محدود بودن: باید پایان‌پذیر باشد، یعنی نباید به حلقه‌های بی‌پایان یا موارد مشابه ختم شود؛
• امکان‌پذیری: باید ساده، عمومی و کاربردی باشد، به طوری که با منابع موجود اجرا شود. همچنین نباید حاوی تکنولوژی آینده یا هر چیز دیگری باشد؛
• مستقل از زبان: باید مستقل از زبان و دارای دستورالعمل‌هایی باشد که بتوان آن را در هر زبان برنامه‌نویسی‌ای پیاده‌سازی کرد و در عین حال خروجی یکسانی هم داشته‌باشد.

مزایا و معایب الگوریتم

مزایا:

• درک آن آسان است؛
• نمایش گام‌به‌گامی از حل یک مسئله است؛
• در الگوریتم‌ها، مسائل به بخش‌ها یا مراحل کوچک‌تری تقسیم می‌شوند، بنابراین تبدیل آن به برنامه برای برنامه‌نویس آسان‌تر می‌شود.

معایب:

• طراحی آن زمان زیادی می‌برد، بنابراین وقت‌گیر است؛
• نمایش حالت‌های شاخه‌بندی و حلقه‌زنی در الگوریتم‌ها کار طاقت‌فرسایی است.

دانلود تست های الگوریتم 1402

دانلود نمونه سوالات طراحی الگوریتم در این بخش آموزش طراحی الگوریتم برنامه نویسی را قرار داده‌ایم. برای طراحی آن باید موارد زیر را به عنوان پیش‌نیاز در اختیار داشته‌باشید:

1. مشکلی که قرار است با این الگوریتم حل شود؛
2. محدودیت‌هایی که باید در حل مسئله در نظر گرفته‌شوند؛
3. ورودی برای به‌کار‌گیری در حل مشکل وجود داشته باشد؛
4. خروجی مورد انتظار برای حل مشکل داشته باشد؛
5. راه حل مشکل، مطابق محدودیت‌های داده شده باشد.

حالا الگوریتم با کمک پارامتر‌های بالا نوشته می‌شود تا مسئله را حل کند.

مثال: ۳ عدد را وارد کنید و حاصل جمع را دریافت کنید.دانلود نمونه سوالات طراحی الگوریتم

مرحله‌ی ۱: تأمین پیش‌نیاز‌ها

همان‌طور که پیش از این گفتیم، برای طراحی ابتدا باید پیش‌نیازهای آن را تأمین کنید.

1. مشکلی که قرار است با این الگوریتم حل شود: ۳ عدد را وارد کنید و حاصل جمع را دریافت کنید؛
2. محدودیت‌هایی که باید در حل مسئله در نظر گرفته‌شوند: فقط باید از اعداد استفاده شود و نه کاراکترهای دیگر؛
3. ورودی برای به‌کار‌گیری در حل مشکل: ۳ عددی که باید وارد شوند؛
4. خروجی مورد انتظار برای حل مشکل: مجموع ۳ عددی که به عنوان ورودی در نظر گرفته می‌شوند؛
5. راه حل مشکل مطابق محدودیت‌های داده شده: راه حل شامل جمع ۳ عدد است. برای انجام این کار می‌توان از عمل‌گر «+» یا عمل‌گر‌های بیتی یا هر روش دیگری استفاده کرد.

مرحله‌ی ۲: طراحی

حالا بیایید الگوریتم را با به‌کار‌گیری پیش‌نیاز‌های بالا طراحی کنیم:

• شروع؛
• ۳ متغیر برای عدد صحیح به نام‌های num1، num2 و num3 مشخص کنید؛
• ۳ عددی که باید جمع شوند را به عنوان ورودی‌هایی برای متغیر‌های num1، num2 و num3 در نظر بگیرید؛
• متغیری را به نام sum مشخص کنید تا حاصل جمع ۳ عدد را به عنوان مقدار به آن اضافه کنید؛
• ۳ عدد را جمع کنید و نتیجه را در sum ذخیره کنید؛
• مقدار متغیر sum را چاپ کنید؛دانلود نمونه سوالات طراحی الگوریتم