Αλγόριθμος: Το μοτίβο που χρησιμοποιείται στα πάντα

Ένας αλγόριθμος είναι μια σειρά από απλά και οργανωμένα βήματα που ακολουθούμε για να λύσουμε ένα πρόβλημα ή να πετύχουμε έναν στόχο. Στην καθημερινή ζωή χρησιμοποιούμε αλγορίθμους χωρίς να το καταλαβαίνουμε. Για παράδειγμα, όταν ακολουθούμε μια συνταγή μαγειρικής ή οδηγίες για να φτάσουμε κάπου, ακολουθούμε συγκεκριμένα βήματα με σωστή σειρά. Οι υπολογιστές βασίζονται στους αλγορίθμους για να λειτουργούν. Χάρη σε αυτούς μπορούν να κάνουν υπολογισμούς, να οργανώνουν πληροφορίες και να βρίσκουν λύσεις γρήγορα.

Ένα πολύ καλό παράδειγμα αλγόριθμου είναι “Tο πρόβλημα του ταχυδρόμου” (διεθνώς γνωστό ως chinese postman problem). Το πρόβλημα αυτό αφορά έναν ταχυδρόμο που πρέπει να περάσει από όλους τους δρόμους μιας περιοχής και να επιστρέψει στο σημείο από όπου ξεκίνησε, κάνοντας τη μικρότερη δυνατή διαδρομή. Ο στόχος είναι να μη χάνει χρόνο και να αποφεύγει περιττές επαναλήψεις δρόμων.

Πως όμως λύνεται το πρόβλημα του ταχυδρόμου;

Βήμα 1: Αναπαράσταση του προβλήματος

Αρχικά μετατρέπουμε την περιοχή σε έναν «χάρτη»:

  • οι διασταυρώσεις γίνονται σημεία,
  • οι δρόμοι γίνονται συνδέσεις μεταξύ των σημείων.

Έτσι δημιουργείται ένας γράφος


Βήμα 2: Έλεγχος των σημείων

Εξετάζουμε πόσοι δρόμοι συνδέονται με κάθε σημείο.

  • Αν όλα τα σημεία έχουν άρτιο αριθμό δρόμων, τότε υπάρχει μια τέλεια διαδρομή που περνά από κάθε δρόμο μόνο μία φορά.
  • Αν υπάρχουν σημεία με περιττό αριθμό δρόμων, τότε κάποιοι δρόμοι θα χρειαστεί να επαναληφθούν.

Βήμα 3: Εύρεση της καλύτερης επανάληψης

Ο αλγόριθμος βρίσκει ποιοι δρόμοι πρέπει να επαναληφθούν ώστε η συνολική επιπλέον απόσταση να είναι η μικρότερη δυνατή.