Kaj je analiza algoritma?

Analiza algoritmov je področje računalništva, ki je namenjeno razumevanju kompleksnosti algoritmov. Algoritmi so na splošno opredeljeni kot procesi, ki izvedejo vrsto operacij do konca. Algoritme je mogoče izraziti na več načinov, v diagramih poteka, naravnem jeziku in računalniških programskih jezikih. Algoritmi se uporabljajo v matematiki, računalništvu in jezikoslovju, vendar se najpogosteje uporabljajo v računalnikih za izračune ali obdelavo podatkov. Analiza algoritmov se ukvarja z algoritmi, napisanimi v računalniških programskih jezikih, ki temeljijo na matematičnem formalizmu.

Algoritem je v bistvu niz navodil za računalnik, da izvede izračun na določen način. Na primer, računalnik bi uporabil algoritem za izračun plače zaposlenega. Da bi računalnik lahko opravil izračune, potrebuje ustrezne podatke, ki so vneseni v sistem, kot sta plača zaposlenega in število opravljenih ur.

Več kot en algoritem lahko deluje za izvedbo iste operacije, vendar nekateri algoritmi uporabljajo več pomnilnika in trajajo dlje kot drugi. Tudi, kako vemo, kako dobro algoritmi na splošno delujejo, glede na razlike med računalniki in vnosi podatkov? Tu nastopi analiza algoritma.

Eden od načinov za testiranje algoritma je, da zaženete računalniški program in preverite, kako dobro deluje. Težava tega pristopa je, da nam pove samo, kako dobro algoritem deluje z določenim računalnikom in nizom vhodov. Namen analize algoritma je preizkusiti in nato sklepati o tem, kako dobro določen algoritem na splošno deluje. To bi bilo zelo težko in zamudno narediti na posameznih računalnikih, zato raziskovalci oblikujejo modele delovanja računalnika za testiranje algoritmov.

Na splošno se analiza algoritma najbolj ukvarja z ugotovitvijo, koliko časa potrebuje program za izvajanje in koliko pomnilnika potrebuje za izvedbo programa. Računalniški znanstveniki zlasti uporabljajo analizo algoritma, da ugotovijo, kako podatki, imputirani v program, vplivajo na njegov skupni čas delovanja, koliko pomnilnika potrebuje računalnik za podatke programa, koliko prostora zavzame programska koda v računalniku, ali algoritem ustvari pravilno izračuni, kako zapleten je program in kako dobro se spopada z nepričakovanimi rezultati.