Conceituação de algoritmos: o que são e como usá-los na resolução de problemas
Você já se perguntou como os computadores, os celulares, os aplicativos e os jogos funcionam? Por trás de todas essas tecnologias, existem algoritmos, que são sequências de passos ou instruções que resolvem um determinado problema ou realizam uma certa tarefa. Neste post, vamos explicar o que são algoritmos, como eles podem ser usados na análise e resolução de problemas e quais são as principais características de um bom algoritmo.
O que são algoritmos?
Um algoritmo é uma receita que indica como resolver um problema ou realizar uma tarefa. Por exemplo, se você quer fazer um bolo, você precisa seguir uma receita que diz quais são os ingredientes, as quantidades, os utensílios, o modo de preparo e o tempo de forno. Cada passo da receita é uma instrução que deve ser seguida de forma ordenada e finita. Ou seja, o algoritmo deve ter um começo, um meio e um fim.
Os algoritmos não são exclusivos da computação. Na verdade, nós usamos algoritmos no nosso dia a dia, muitas vezes sem perceber. Por exemplo, quando você escova os dentes, você segue um algoritmo que envolve pegar a escova, colocar a pasta, escovar os dentes, enxaguar a boca e guardar a escova. Quando você faz uma conta de matemática, você também usa um algoritmo que envolve operações aritméticas, regras de precedência e símbolos. Quando você joga um jogo de tabuleiro, você também segue um algoritmo que envolve regras, movimentos e objetivos.
Como usar algoritmos na análise e resolução de problemas?
Um problema é uma situação que requer uma solução. Para resolver um problema, é preciso analisá-lo, ou seja, entender qual é o seu objetivo, quais são os dados de entrada, quais são as restrições e quais são os critérios de sucesso. A partir da análise, é possível projetar um algoritmo que resolva o problema, ou seja, que transforme os dados de entrada em dados de saída, de acordo com o objetivo, as restrições e os critérios de sucesso. Por fim, é preciso implementar o algoritmo, ou seja, expressá-lo em uma linguagem que possa ser entendida e executada por um agente que resolva o problema, como um computador, um celular, um robô ou uma pessoa.
Por exemplo, suponha que você queira resolver o problema de ordenar uma lista de números em ordem crescente. A primeira coisa que você precisa fazer é analisar o problema, ou seja, definir o seu objetivo, os dados de entrada, as restrições e os critérios de sucesso. Neste caso, o objetivo é ordenar a lista, os dados de entrada são os números, as restrições são que os números devem ser inteiros e positivos e os critérios de sucesso são que a lista resultante deve estar em ordem crescente e conter os mesmos números da lista original.
A partir da análise, você pode projetar um algoritmo que resolva o problema, ou seja, que transforme a lista de entrada em uma lista ordenada. Existem vários algoritmos possíveis para resolver esse problema, como o algoritmo da bolha, o algoritmo da seleção, o algoritmo da inserção, o algoritmo da intercalação, o algoritmo da partição, entre outros. Cada algoritmo tem suas vantagens e desvantagens, dependendo do tamanho da lista, da distribuição dos números, da complexidade e da eficiência.
Por fim, você precisa implementar o algoritmo em uma linguagem que possa ser entendida e executada por um agente que resolva o problema, como uma linguagem de programação, uma linguagem natural, uma linguagem matemática ou uma linguagem gráfica.
Quais são as características de um bom algoritmo?
Um bom algoritmo deve ter as seguintes características:
- ▷ Correto: o algoritmo deve resolver o problema de forma adequada, ou seja, produzir os dados de saída esperados a partir dos dados de entrada fornecidos, respeitando o objetivo, as restrições e os critérios de sucesso do problema.
- ▷ Claro: o algoritmo deve ser fácil de entender, ou seja, ter instruções simples, precisas, consistentes e sem ambiguidades, que possam ser seguidas sem dificuldade pelo agente que resolva o problema.
- ▷ Eficiente: o algoritmo deve resolver o problema de forma rápida, ou seja, usar o mínimo de recursos possíveis, como tempo, espaço, memória, processamento, energia, entre outros, para executar as instruções e produzir os dados de saída.
- ▷ Geral: o algoritmo deve resolver o problema de forma abrangente, ou seja, funcionar para qualquer dado de entrada válido, sem depender de casos específicos ou particulares.
- ▷ Adaptável: o algoritmo deve resolver o problema de forma flexível, ou seja, ser capaz de se ajustar a diferentes situações, cenários, contextos ou requisitos, sem perder a sua correção, clareza, eficiência e generalidade.
Conclusão
Neste post, você aprendeu o que são algoritmos, como eles podem ser usados na análise e resolução de problemas e quais são as principais características de um bom algoritmo. Agora, você pode aplicar esse conhecimento para resolver problemas do seu cotidiano, da sua profissão, da sua educação ou do seu lazer, usando algoritmos como ferramentas de pensamento lógico, criativo e estratégico.
