كيفة حل أي مشكلة برمجة ديناميكية
كيفة حل أي مشكلة برمجة ديناميكية

كيفة حل أي مشكلة برمجة ديناميكية – اتبع هذه الخطوات 7

كيف تحل أي مشكلة برمجة ديناميكية

يُنظر إلى البرمجة على أنها مهارة مرغوبة يجب على الجميع تعلمها بسبب المهنة الواعدة التي يجب أن تقدمها. سلط عام 2020 الضوء على أهمية التكنولوجيا والآفاق الوظيفية للترميز. كانت صناعة تكنولوجيا المعلومات واحدة من القطاعات القليلة التي سجلت نموًا حتى عندما كانت القطاعات الأخرى تكافح من أجل البقاء بسبب الوباء.

البرمجة ليست سوى عملية الاتصال بالكمبيوتر بلغة يستطيع فهمها. كان أول ذكر للغات البرمجة في مكان ما في الخمسينيات من القرن الماضي ومنذ ذلك الحين تطورت وشكلت أساس كل التقنيات الحديثة التي نستخدمها اليوم. تعريف الترميز بسيط ولكن دلالاته ليست كذلك. هناك مجموعة متنوعة من المفاهيم التي يجب عليك إتقانها لكي تصبح مبرمجًا أو مبرمجًا. أحد هذه المفاهيم المهمة ولكن المعقدة في عالم الترميز هو البرمجة الديناميكية. يخشى العديد من المبرمجين هذا الموضوع وربما هذا هو السبب في أن معظم الشركات تطرح أسئلة تتعلق بالبرمجة الديناميكية في مقابلاتهم. في هذه المدونة سوف نتعلم كيفية حل أي مشكلة برمجة ديناميكية.

البرمجة الديناميكية هي في الأساس نسخة محسّنة من الأساليب العودية. في الحل التكراري ، توجد مكالمات متكررة لنفس المدخلات ، وقد تم تحسين هذه الطريقة باستخدام البرمجة الديناميكية. في هذا الإصدار المحسن ، نقوم ببساطة بتخزين نتائج المشكلات الفرعية لتجنب إعادة الحساب. عندما نستخدم البرمجة الديناميكية ، يتم تقليل تعقيد الوقت من الأسي إلى كثير الحدود.

البرمجة الديناميكية

تعد البرمجة الديناميكية طريقة فعالة للغاية لحل أي مشكلة في البرمجة ، ومع ذلك ، وفقًا لغالبية المطورين ، فهي أيضًا واحدة من أصعب مفاهيم البرمجة. ومن المثير للاهتمام أن العديد من الشركات التي توظف مطوري البرامج تطرح أسئلة تتعلق بالبرمجة الديناميكية في مقابلاتهم. هناك من يقول إن هذه الأسئلة ليست فعالة حقًا في تقييم قدرة شخص ما على الأداء في شركة كمطور.

ومع ذلك ، لا تزال البرمجة الديناميكية إما نقطة انطلاق أو عقبة يجدها المطورون في طريقهم للعثور على وظيفة كمطور في شركة يحبونها. حتى المرشحين الذين يتمتعون بخبرة كبيرة في بناء منتجات البرمجيات ، يشعرون بالتوتر أو عدم الثقة أثناء حل مشكلة البرمجة الديناميكية في مقابلة الترميز.

إذا كنت خائفًا ، فننصحك بالاستمرار في قراءة المدونة لأن لدينا بعض النصائح الرائعة حول البرمجة الديناميكية لك. من أفضل الأشياء المتعلقة بأسئلة البرمجة الديناميكية أنها يمكن التنبؤ بها وسهلة المطابقة. ومن ثم ، فهي تسمح لنا بأن نكون أكثر استعدادًا قبل الظهور في أي مقابلة ترميز.

قد تبدو البرمجة الديناميكية معقدة جدًا من الخارج ، وتعطيك انطباعًا بأن الشخص الذي يحلها هو عبقري في الخوارزميات. الحقيقة هي أن الشخص الذي يحصل على الإجابة الصحيحة من خلال تطبيق البرمجة الديناميكية هو أكثر استعدادًا منك! في هذه المدونة ، نتأكد من أن كل شخص يقرأها مستعد لها مثل نظرائهم الناجحين. سنتطرق إلى جميع الخطوات المهمة المهمة لاكتشاف حل لمشكلة البرمجة الديناميكية. سوف نفهم كيفية تحديد مشكلة البرمجة الديناميكية ، وتحديد متغيرات المشكلة ، وفهم علاقة التكرار والحالات الأساسية والتعبير عنها. بعد فهم المشكلة بالتفصيل ، سنقرر بعد ذلك ما إذا كان التنفيذ سيكون تكراريًا أو متكررًا. ستكون الخطوة الأخيرة هي إضافة الحفظ وتحديد مدى تعقيد الوقت. لنبدأ بدليلنا الذي سيساعدك في حل أي مشكلة برمجة ديناميكية.

1. التعرف على المشكلة

تتمثل الخطوة الأولى في تحديد ما إذا كان يمكن حل المشكلة باستخدام البرمجة الديناميكية أم لا. إنها الخطوة الأولى والأكثر صعوبة في عملية حل المشكلة برمتها. تعد البرمجة الديناميكية في الأساس مجرد تقنية فعالة لحل مشكلة عن طريق تقسيمها إلى مجموعة من المشكلات الفرعية الأبسط حيث يمكنك حل كل من هذه المشكلات الفرعية مرة واحدة فقط ثم تخزين حلولها. تتمثل ميزة تخزين الحل في أنه في المرة التالية التي تحدث فيها نفس المشكلة الفرعية ، يمكنك ببساطة البحث عن الحل الذي قمت بحسابه مسبقًا. وبالتالي ، يتم حفظ وقت الحساب بهذه الطريقة وكذلك مساحة التخزين. من أجل التعرف على مشكلة البرمجة الديناميكية ، عليك أن تسأل عما إذا كان يمكن التعبير عن الحل كدالة لحلول لمشاكل مماثلة أصغر.

2. تحديد المتغيرات

بعد أن قررنا أن هناك بنية تكرارية بين المشاكل الفرعية ، نحتاج الآن إلى التعبير عن المشكلة من حيث بعض معلمات الوظيفة وتحديد أي من هذه المعلمات يتغير. أحد الأمثلة الشائعة حيث يوجد متغير واحد هو مشكلة تحديد المصطلح التاسع لسلسلة فيبوناتشي.

تتمثل إحدى طرق تحديد عدد المعلمات المتغيرة في سرد ​​المشكلات الفرعية المتعددة ومقارنة معلماتها. من المهم تعداد المعلمات المتغيرة وتحديد عدد المشكلات الفرعية التي يجب حلها. بعد تحديد المشكلة الفرعية والمعلمات المتغيرة والثابتة الأخرى ، لدينا الآن وصف مشاكلنا الفرعية.

3. التعبير عن علاقة التكرار

من المهم جدًا تحديد خطوة علاقة التكرار بوضوح من أجل فهم المشكلة وتسهيل عملية حل المشكلة بشكل كبير. تأتي هذه الخطوة بعد التعرف على وجود علاقة التكرار وتحديد المشكلات من حيث المعلمات الثابتة والمتغيرة.

4. الحالات الأساسية

في البرمجة الديناميكية ، تعتبر الحالة الأساسية مشكلة فرعية لا يمكن تبسيطها بشكل أكبر. إنها في الأساس مشكلة فرعية لا تعتمد على أي مشكلة فرعية أخرى. للعثور على الحالة الأساسية لأي برمجة ديناميكية ، يجب عليك تجربة بعض الأمثلة وتحديد المشكلة الفرعية التي لا يمكن تبسيطها بشكل أكبر.

5. التطبيق

لقد قطعنا شوطًا طويلاً في العملية الكاملة لحل مشكلة ما من خلال البرمجة الديناميكية. عندما يتعلق الأمر بالتنفيذ ، يمكننا إما حلها بشكل متكرر أو تكراري. ومع ذلك ، بغض النظر عن الطريقة التي تختارها ، يجب أن تجد علاقة التكرار والحالات الأساسية. عندما يتعلق الأمر بتحديد النهج ، يجب أن تفكر في المفاضلات قبل الوصول إلى نتيجة.

غالبًا ما تكون الحلول التكرارية سريعة في التنفيذ ويكون النهج التكراري بطيئًا لأنه يحتاج إلى نفس العمل بغض النظر عن المدخلات. الحلول التكرارية ، على عكس الحلول التكرارية ، أسهل في الفهم والتشفير. ومع ذلك ، فإن الأمر يعتمد كليًا على الحل والمبرمج عندما يتعلق الأمر باختيار طريقة تنفيذ لمشكلة ما.

6. Memoization

في البرمجة الديناميكية ، تعد Memoization تقنية حاسمة تُستخدم لتخزين نتائج استدعاءات الوظائف باهظة الثمن وإعادة القيم كلما لزم الأمر. نضيف Memoization بحيث لا يتم حساب حلول المشكلات الفرعية بشكل متكرر ، وبالتالي لا ينتهي بنا الأمر مع تعقيدات زمنية أسية. باختصار ، هذا يعني أنه يجب عليك تخزين نتيجة وظيفتك قبل كل عبارة إرجاع ثم البحث عن النتيجة قبل البدء في إجراء أي حساب آخر.

7. تعقيد الوقت

الآن بعد أن قطعنا شوطًا طويلاً في العملية برمتها من خلال حل مشكلة البرنامج الديناميكي بالكامل ، فقد حان الوقت لحساب وتحليل تعقيد الوقت. حساب تعقيد الوقت مهمة معقدة ، ومع ذلك ، هناك بعض القواعد البسيطة التي يمكن أن تجعل المهمة أسهل بكثير. عندما تقوم بحساب التعقيد الزمني لمشكلة البرمجة الديناميكية ، تأكد من حساب عدد الحالات التي ستعتمد على عدد المعلمات المتغيرة في مشكلتك. العمل المنجز في كل ولاية مهم أيضًا ، وإذا تم حساب حالة واحدة ، فقم بحساب وتحليل مقدار العمل الذي يتعين عليك القيام به لحساب الحالة الأخيرة.

مع هذا ، قمنا بتحليل مشكلة البرمجة الديناميكية بنجاح وتحليل كل جانب من جوانب المشكلة وعملية حل المشكلة بأكملها. توفر الخطوات المختلفة التي مررناها إطار عمل قويًا لحل أي مشكلة برمجة ديناميكية بشكل منهجي. يوصى بشدة بممارسة هذا النهج على بعض مشاكل البرمجة الديناميكية لإتقان مهاراتك والاستعداد بشكل كامل في المرة القادمة التي يسألك فيها شخص ما مشكلة برمجة ديناميكية. نقترح عليك ترسيخ فهمك لمختلف مفاهيم البرمجة الديناميكية مثل الحالات الأساسية ، والنهج التكراري ، والحفظ والمفاهيم الأخرى المذكورة أعلاه.

يجب عليك أيضًا التدرب على حل مشكلات البرمجة الديناميكية المختلفة في لغات الحوسبة الأخرى. أثناء قيامك بممارسة العديد من مشكلات البرمجة الديناميكية عبر الإنترنت باتباع الخطوات التي اتخذناها ، ضع في اعتبارك أنه يجب عليك تعلم الأفكار والمفاهيم وليس مجرد حفظ المشكلات. من السهل تعلم الأفكار لأنها قليلة العدد مقارنة بالتنوع الكبير وعدد المشكلات الموجودة هناك.

نأمل أن تحقق أقصى استفادة من هذه المدونة وأن تتعلم حل المشكلات من خلال طريقة البرمجة الديناميكية. نتمنى لك كل التوفيق في رحلتك في فهم مفهوم البرمجة المعقدة.

 

شارك المقالة
.......

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *