الگوریتمستان

برنامه‌نویسی، طراحی الگوریتم و حل مسئله‌های الگوریتمی

 
در صورت ناخوانا بودن نوشته‌ها، از مرورگر دیگری استفاده کنید.
نوشته‌ها با برچسب آموزش الگوریتم نوشته‌ها با برچسب آموزش الگوریتم - الگوریتمستان الگوریتمستان الگوریتمستان
نوشته‌ها با برچسب «

آموزش الگوریتم

»

روش مرتب‌سازی سریع (Quick Sort) یکی از الگوریتم‌های مشهور مرتب‌سازی داده‌ها است. این الگوریتم طی مراحل بازگشتی زیر یک روش تقسیم و غلبه برای مرتب کردن داده‌ها ارائه می‌نماید:

1- انتخاب عنصر محوری: یکی از عناصر آرایه به عنوان عنصر محوری (pivot) - به عنوان مثال عنصر اول - انتخاب می‌شود.

2- تقسیم آرایه: چینش عناصر آرایه به قسمی تغییر داده می‌شود که تمامی عناصر کوچکتر یا مساوی محور در سمت چپ آن و تمامی عناصر بزرگتر در سمت راست آن قرار بگیرند. این دو قسمت زیر آرایه‌های چپ و راست نامیده می‌شوند.

ادامه ...

دنباله‌ی اعداد کاتالان (Catalan Numbers) یکی از دنباله‌های عددی مشهور ریاضیات است که برای عدد نامنفی n به صورت $C_n$ نمایش داده می‌شود.

  

$C_n:\qquad 1,\;1,\;2,\;5,\;14,\;42,\;132,\;429,\;1430,\;4862,\;16796,\;\cdots$

  

این دنباله کاربردهای بسیاری در مسائل شمارشی دارد. از جمله:

1- تعداد درخت‌های دودویی با n رأس داخلی برابر $C_n$ است:

ادامه ...

روش مرتب‌سازی درجی (Insertion Sort) یکی از روش‌های مقدماتی مرتب‌سازی مبتنی بر مقایسه‌ی عناصر است که در مقایسه با روش‌های دیگر بیشتر مورد توجه قرار دارد.

قفسه‌ی کتابی را در نظر بگیرید که قصد دارید کتاب‌ها را بر اساس عنوان و به ترتیب حروف الفبا مرتب کنید. از یک سمت قفسه شروع به مرتب کردن می‌کنید. ابتدا کتاب دوم را با کتاب اول مقایسه کرده و در صورت لزوم جابجا می‌کنید. سپس کتاب سوم را از محل خود برداشته و در مقایسه با دو کتاب قبلی در محل مناسب قرار می‌دهید. به همین ترتیب کتاب‌های بعدی را نیز نسبت به کتاب‌های مرتب‌شده‌ی قبلی در محل مناسب درج می‌کنید تا به آخر قفسه برسید.

ادامه ...

تعریف ترکیب (Combination)

تعداد حالت‌های انتخاب r (عدد صحیح و نامنفی) شیء از n (عدد صحیح و بزرگتر یا مساوی r) شیء را که ترتیب انتخاب اهمیت نداشته باشد، انتخاب r از n یا ترکیب r روی n گویند و به یکی از صورت‌های زیر نمایش می‌دهند:

  

\[C(n,r) = C_r^n= \begin{pmatrix} n \\ r \end{pmatrix} \]

این عدد به ضریب دوجمله‌ای نیز مشهور است که یکی از محل‌های استفاده‌ی آن است.

ادامه ...

روش مرتب‌سازی انتخابی (Selection Sort) یکی از روش‌های اولیه‌ی مرتب‌سازی بر اساس مقایسه‌ی عناصر است. این الگوریتم طی چند مرحله عناصر لیست را به صورت صعودی یا نزولی مرتب می‌کند. به این ترتیب که در هر مرحله با بررسی عناصر نامرتب، بزرگترین (یا کوچکترین) عنصر را پیدا کرده و به انتهای لیست منتقل می‌کند.

لیست اعداد زیر را در نظر بگیرید که باید به صورت صعودی (کوچک به بزرگ) مرتب شود:

  

2 8 4 1 7

ادامه ...

یکی از روش‌های مرتب‌سازی، روش مرتب‌سازی حبابی (Bubble Sort) است که به آن روش تعویض استاندارد (Standard Exchange) نیز می‌گویند. این روش شامل چند مرحله است که در هر مرحله یک عنصر از لیست به طور قطع در محل مناسب خود قرار می‌گیرد.

لیست زیر را در نظر بگیرید که می‌خواهیم به صورت صعودی (از کوچک به بزرگ) مرتب کنیم:

  

4  3  8  1  6  2

  

ادامه ...

علاقه‌مندان به مباحث مختلف طراحی الگوریتم و همینطور شرکت‌کنندگان مسابقات برنامه‌نویسی به خوبی می‌دانند که یکی از مهمترین پارامترهای طراحی موفقیت‌آمیز یک الگوریتم، شیوه‌ی صحیح فکر کردن روی حل مسئله است. حل انواع سوالات الگوریتمی به ما کمک می‌کند ذهن خودمان را برای حل مسائل پیچیده‌تر آماده کنیم.

مسئله‌ی برج هانوی (Tower of Hanoi) یکی از مسائل تاریخی مشهور است که در مباحث طراحی الگوریتم نیز به آن پرداخته می‌شود.

به شکل زیر توجه کنید:

  

برج هانوی

ادامه ...

یکی از مسائل جالب طراحی الگوریتم مسئله‌ی کاشیکاری یا فرش کردن زمین با موزاییک‌ است.

فرض کنید قطعه زمین مربعی شکل با ابعادی از توان عدد دو داریم. مثلا با ابعاد 16 متر:

  

مسئله‌ی کاشیکاری

  

هدف فرش کردن این قطعه زمین با استفاده از موزاییک‌هایی با شکل‌های زیر است:

  

ادامه ...

همه‌ی ما با تعریف ضرب ماتریس‌های مربعی آشنایی داریم. حاصلضرب ماتریس‌های مربعی A و B به صورت زیر تعریف می‌شود:

  

\[ A=(a_{ij})_{n \times n} = \qquad , \qquad B=(b_{ij})_{n \times n} \] \[ C = A \times B = (c_{ij})_{n \times n} \qquad ; \qquad c_{ij}= \sum_{k=1}^{n} a_{ik} \; b{kj} \]

  

به عنوان مثال در حالت $n = 2$ داریم:

  

\[ \begin{pmatrix} a_{11} & a_{12}\\ a_{21} & a_{22} \end{pmatrix} \times \begin{pmatrix} b_{11} & b_{12}\\ b_{21} & b_{22} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} a_{11}b_{11}+a_{12}b_{21} & a_{11}b_{12}+a_{12}b_{22}\\ a_{21}b_{11}+a_{22}b_{21} & a_{21}b_{12}+a_{22}b_{22} \end{pmatrix} \]

ادامه ...

مسئله‌ی ضرب زنجیره‌ای ماتریس‌ها و پرانتزبندی بهینه‌ی آن یکی از مثال‌های مشهور کاربرد برنامه‌نویسی پویا در حل مسائل بهینه‌سازی است.

فرض کنید قصد داریم حاصلضرب عبارت ماتریسی $ A_{3 \times 7} \times B_{7 \times 8 } \times C_{8 \times 4} $ را محاسبه کنیم. می‌دانیم که ضرب ماتریس‌ها خاصیت شرکت‌پذیری داشته، اما خاصیت جابجایی ندارد. بنابراین رعایت ترتیب ضرب آنها مهم است. پرانتزبندی‌های مختلف ضرب ماتریس‌ها حالت‌های مختلف محاسبه آن را به ما می‌دهند:

  

\[1: A \times (B \times C) \]

ادامه ...

الگوریتمستان در تلگرام

   

 

پیوند کوتاه:
برچسب‌ها
#حل سوالات مسابقات برنامه‌نویسی #آمادگی المپیاد کامپیوتر #سوالات چالشی برنامه‌نویسی #ویدئوی آموزشی #مسأله‌های برنامه‌نویسی #مسئله‌های برنامه‌نویسی #درخت‌ها #برنامه‌نویسی #ترجمه‌ی فارسی سوالات ACM #تمرین مسابقه برنامه‌نویسی #نکات برنامه‌نویسی #جستجوی اول سطح #الگوریتم دایکسترا #محاسبات ریاضی #حل مسئله‌‌ی الگوریتمی #مسأله‌های الگوریتمی #نمونه سوال مسابقه ACM #ساختمان داده #مسابقه برنامه‌نویسی #آموزش الگوریتم #الگوریتم‌های مرتب‌سازی #تکنیک‌های طراحی الگوریتم #مسابقات برنامه‌نویسی #مسئله‌ی کوله‌پشتی #سوالات مسابقات برنامه‌نویسی بیان #مسابقه برنامه نویسی #الگوریتم‌های حریصانه #سوالات برنامه‌نویسی #نمونه سوال فارسی مسابقات برنامه‌نویسی #الگوریتم‌های کوتاهترین مسیر #سوالات UVa Online Judge #درخت پوشا #تمرین المپیاد کامپیوتر #الگوریتم‌های برنامه‌نویسی پویا #حل سوالات ACM-ICPC #نمونه سوال فارسی مسابقه‌ی ACM #منبع آموزشی #الگوریتم #آموزش برنامه‌نویسی ++C #نمونه سوال فارسی مسابقات ACM #آمادگی مسابقه برنامه‌نویسی #سوالات مسابقات ACM-ICPC #حل سوالات Timus Online Judge #آموزش ساختمان داده‌ها #کتاب الگوریتم #نمونه سوالات مسابقه برنامه‌نویسی #ترجمه فارسی سوالات کتاب Programming Challenges #پیمایش گراف #الگوریتم‌های بازگشتی #برنامه‌نویسی ++C #تمرین طراحی الگوریتم #آمادگی مسابقه ACM #الگوریتم‌های گراف #تمرین مسابقه‌ی برنامه‌نویسی ای‌سی‌ام #صف #ماتریس #جستجوی اول عمق #گراف #الگوریتم‌های مسیریابی #Python #ترجمه‌ی فارسی سوالات برنامه‌نویسی #کتاب الکترونیکی #حل سوالات UVa Online Judge #مسابقات برنامه‌نویسی ACM #معرفی وب‌سایت #آموزش طراحی الگوریتم #وبلاگ #ترجمه‌ی فارسی سوالات UVa Online Judge #الگوریتم‌های عقبگرد #مسئله‌های الگوریتمی #الگوریتم‌های تقسیم و غلبه #الگوریتم فلوید-وارشال #دانلود کتاب #کتاب مسابقات برنامه‌نویسی #کتابخانه قالب استاندارد ++C