مفهوم – الخوارزميات Algorithms، والتي يمكن تعريفها ايضًا بـ حل المشكلات Problem Solving، ومن خلال هذا المسمى يمكنك تعريف الخوارزمية بأنها مجموعة من الخطوات التي يتم تطبيقها على مجموعة من البيانات المتاحة والتي تعرف بـ المدخلات – Inputs، لتحصل منها على نتيجة (حل المشكلة) وهو ما يعرف بـ المخرجات – Output، وهذه الخطوات ببساطة هي الخوارزمية.
وسميت الخوارزمية بهذا الاسم نسبة إلى العالم أبو جعفر محمد بن موسى الخوارزمي الذي ابتكرها في القرن التاسع الميلادي، والكلمة المنتشرة في اللغات اللاتينية والأوروبية هي «algorithm» وفي الأصل كان معناها يقتصر على خوارزمية لتراكيب ثلاثة فقط وهي: التسلسل والاختيار والتكرار.
وتعتبر الخوارزميات سلسلة من الخطوات لحل مشكلة معينة أو بشكل عام مجموعة من الخطوات المحددة ذات ترتيب معين يتم إتباعها لحل مشكلة ما (في حالتنا تكون مشكلة برمجية).
تعتبر الخوارزميات المدخل للبرمجة ولا يمكن أن تسأل مبرمج عن تعلم البرمجة و يخبرك أن تبدأ بإنشاء موقع تواصل اجتماعي مثل فيسبوك هذا ليس بمنطق، لأنة سوف تسقط من أول وهله و لن تعرف طريقة حل المشاكل البرمجية، كما أن 80% من المبرمجين سوف ينصحونك بتعلم الخوارزميات.
الاستفادة من الخوارزميات
عندما تبدأ التعلم و التعرف على هذا المجال , فأنت تطلع على الخوارزميات المختلفة لتنمي مهاراتك في التفكير وفق النمط الخوارزمي كمثال :
لو طلب أحدهم منك تصميم تطبيق لإدخال رقم و من ثم يظهر في كونه هل هو عدد أولي أم لا , حينها مالذي يخطر على بالك فعله ؟
أول شيء ستبحث عن تعريف العدد الأولى لمعرفة كيف يمكن معرفة كون العدد أولي أم لا
ستجد أن تعريفه هو أن أي عدد ليس له قواسم إلا نفسه والواحد هو عدد أولي
وبالتالي ستفكر في عمل برنامج يقوم بتجربة تقسيم العدد على كل الأعداد التي هي أصغر منه وفحص في كون لناتج القسمة الصحيح بواقي أم لا وفي حال وجد أي عدد له ناتج صحيح بدون بواقي إذا العدد ليس أولي وأما إذا مررت على الجميع وكان الكل له بواقي إذا فالعدد ليس أولي
من هنا تبدأ في تحويل عملية الفحص إلى تعليمات وفق اللغة التي تختارها
وتبدأ باستخدام عمليات الشرط والحلقات و القسمة والفحص
هنا نقول أنك طبقت خوارزمية ما وحولتها لبرنامج يقوم بعمل ما
مع الخبرة والمراس ستكتشف فيما بعد طرق مختصرة أكثر للوصول إلى نفس النتيجة
وهنا نقول أنك قمت بتحسين الخوارزمية
العلاقة بين البرمجة و الخوارزميات
العلاقة بين البرمجة و الخوارزميات هي أن الخوارزميات يتم كتابتها بواسطة لغة برمجة معينة لأداء غرض ما أو حل مسألة ما، و كما تعلم أيضاً أن كل لغة برمجة في العالم هي قائمة على خطوات خوارزمية ذكية معيينة، إذاً العلاقة طردية و مكافئة بينها و لا تتم الأخرى إلى بالأخرى. ولكن حسب منظور اللغة الأوليية للتعلم.