Фото до статті
Оленка Пилипчак
Редакторка у Highload
Розробник Річард Уерпам у своєму блозі на Medium ділиться, що він не є великим прихильником структур даних та алгоритмів. Однак, працюючи над різними проєктами, він помітив, що існує шість ключових алгоритмів. Вони майже завжди можуть бути корисними для вирішення завдання. Про них він і розповідає у цій статті. Надаємо йому слово.
1Алгоритм сортування
Що таке сортування? Це алгоритм, який впорядковує елементи в списку.
Ключові алгоритми сортування:
- Бульбашкове сортування: найпростіший алгоритм впорядкування, що працює шляхом зіставлення сусідніх елементів та їх обміну, якщо вони розташовані некоректно;
- Сортування злиттям: техніка впорядкування, яка застосовує принцип «розділяй і володарюй»;
- Швидке сортування: популярний алгоритм впорядкування, який виконує в середньому n log n порівнянь при сортуванні масиву з n елементів. Це надзвичайно ефективний та швидкий метод;
- Пірамідальне сортування: реалізується за допомогою візуалізації елементів масиву як специфічного типу повного двійкового дерева (піраміди).
2Алгоритм пошуку
Що таке пошук? Це алгоритм, що знаходить певний елемент у наборі даних.
Важливі алгоритми пошуку:
- Двійковий пошук: використовує стратегію «розділяй і володарюй». Відсортований список розбивається навпіл, і елемент порівнюється з центральним елементом списку.
- Пошук у ширину (BFS): це алгоритм дослідження графу, який починається з початкового вузла та обстежує всі прилеглі вузли.
- Пошук у глибину (DFS): цей алгоритм стартує з першого вузла графу і просувається все глибше, доки не буде знайдено цільовий вузол або вузол без наступників.
3Динамічне програмування
Динамічне програмування (DP) — це алгоритмічна методика для вирішення завдань оптимізації. Вона полягає у розбитті задачі на менші, простіші підзадачі, виходячи з припущення, що оптимальне рішення загальної задачі залежить від оптимальних рішень її складових частин.
4Алгоритм рекурсії
Рекурсія — це техніка розв’язання проблем, коли розв’язання залежить від розв’язання менших варіацій тієї самої проблеми. Обчислення факторіалів є типовим прикладом рекурсивного програмування.
Кожна рекурсивна програма передбачає наступні кроки:
- Початкове налаштування. Рекурсивні програми часто потребують вихідного значення. Для цього використовується параметр, переданий у функцію, або допоміжна функція, яка задає початкові значення для рекурсивного обчислення.
- Перевірка відповідності поточних значень базовому випадку. Якщо так, обробляємо значення та повертаємо результат.
- Переформулювання рішення з точки зору меншої або простішої підзадачі чи підзадач.
- Застосування алгоритму до підзадачі.
- Для формування результату комбінуємо отримані дані.
- Повертаємо кінцевий результат.
5Розділяй та володарюй
Алгоритм «Розділяй та володарюй» рекурсивно фрагментує проблему на дві або більше підпроблем того ж або подібного типу, доки вони не стануть достатньо простими для безпосереднього вирішення.
Алгоритм «Розділяй та володарюй» вимагає виконання таких кроків:
- розбиття вихідної проблеми на складові підпроблеми;
- послідовне вирішення кожної підпроблеми, використовуючи рекурсію;
- об’єднання результатів вирішення підпроблем для отримання загального рішення.
6Хешування
Хешування — це техніка або процес, який за допомогою хеш-функції зіставляє ключі та значення в хеш-таблиці. Це робиться для прискорення доступу до елементів. Ефективність зіставлення залежить від продуктивності хеш-функції.
Висновок
На сьогоднішній день існує безліч алгоритмів різної складності. Іноді буває складно визначити, які з них є обов’язковими для знання кожним розробником. Часто це залежить від індивідуальних вподобань та сфери діяльності. Проте, ця стаття окреслила ті алгоритми, які вам неодмінно стануть у пригоді.
Текст адаптувала Євгенія Козловська
Головна > Добірки > Майже завжди допоможуть вирішити проблему: 6 алгоритмів, які має знати кожен розробник