Algoritmoinnin

Algoritmoinnin käsite viittaa järjestelmälliseen tapaan ratkaista ongelmia määrittelemällä sarja eteneviä, toistuvia toimintoja, jotka johtavat haluttuun lopputulokseen. Se on keskeinen osa tietojenkäsittelytiedettä sekä ohjelmistokehitystä, ja sitä sovelletaan myös matematiikassa, operaatioanalyysissä ja suunnittelussa.

Prosessi alkaa ongelman ymmärtämisellä ja sen Mallinnuksella: abstraktion avulla ongelma muutetaan ratkaisukoneen käsiteltäväksi. Tämän jälkeen suunnitellaan algoritmi—vaiheiden joukko, joka voi olla toistuvaa (silmukat) tai rekursiivista (kutsuvaa). Tavoitteena on oikea, toteuttamiskelpoinen ja mahdollisesti tehokas ratkaisu. Tuloksena syntyy kuvaus algoritmista esimerkiksi pseudokoodina tai virallisena määritelmänä, jota voidaan toteuttaa ohjelmointikielellä.

Algoritmien laatua arvioidaan sekä niiden oikeellisuudella että suorituskyvyllä. Oikeellisuus tarkoittaa, että algoritmi antaa oikean vastauksen kaikissa sallituissa tilanteissa. Suorituskykytäviä mitataan usein aikavaativuudella ja tilavaativuudella, yleisesti Big-O -notaatioilla. Osa ongelmista ratkaistaan tarkasti, osa vaatii heuristisia tai apurahoitusmenetelmiä ja approksimaatiota, erityisesti kun tarkka ratkaisu on liian kallis tai monimutkainen.

Algoritmointi näkyy laajasti ohjelmistokehityksessä, tietokantojen kyselyissä, tekoälyssä ja optimoinnissa. Sen opetus ja tutkimus keskittyvät suunnittelumalleihin, datarakenteisiin sekä ohjelmointikieliin, joissa algoritmeja toteutetaan.