Algorithme : avantages, inconvénients, exemples et caractéristiques

Nous expliquons ce qu’est un algorithme, les parties qu’il présente et comment il est classé. Aussi, quelles sont ses caractéristiques, ses avantages et ses inconvénients.

Les algorithmes sont des schémas de pensée utilisés dans la vie quotidienne.

Qu’est-ce qu’un algorithme ?

L’algorithme est appelé un ensemble ordonné et structuré d’instructions , d’étapes logiques ou de règles prédéfinies, finies et hiérarchiques, dont les étapes successives permettent de réaliser une tâche ou de résoudre un problème, en prenant la décision pertinente sans doutes ni ambiguïtés.

Les algorithmes sont des schémas de pensée largement utilisés dans la vie quotidienne . Des exemples sont des manuels d’utilisation étape par étape ou des guides d’utilisation de logiciels utilisés dans la programmation et l’informatique comme guides.

Cependant, il n’y a pas de consensus quant à une définition formelle de ce que c’est. Cela n’a pas empêché son utilisation en mathématiques depuis des temps immémoriaux jusqu’à aujourd’hui.

Voir aussi : Mind Map .

Précision de l’algorithme

Si un algorithme n’est pas clairement écrit, il ne renverra pas un résultat correct.

Les instructions et les étapes contenues dans un algorithme doivent être précises, c’est-à-dire qu’elles ne doivent laisser place à aucune ambiguïté .

En effet , vos instructions doivent être parfaitement compréhensibles et faciles à suivre, sinon l’ organigramme auquel vous vous inscrivez ne renverra pas le bon résultat.

Définition de l’algorithme

Chaque algorithme doit être parfaitement défini , c’est-à-dire qu’il doit être suivi autant de fois que nécessaire, en obtenant toujours le même résultat à chaque fois.

Sinon, l’algorithme ne sera pas fiable et ne servira pas de guide dans la prise de décision.

Finitude de l’algorithme

Si un algorithme n’a pas de fin, un paradoxe ou « boucle » se produira.

Les algorithmes doivent être finis : ils doivent soit se terminer à un moment donné, soit renvoyer un résultat à la fin de leurs étapes.

Si l’algorithme continue indéfiniment, revenant à un point initial sans jamais pouvoir le résoudre, nous serons en présence d’un paradoxe ou d’une « boucle » de répétitions.

Lisibilité de l’algorithme

La lisibilité des algorithmes est essentielle, car si leur contenu est incompréhensible, les instructions appropriées ne peuvent pas être suivies. Cela implique une rédaction directe, claire et concise du texte contenu dans chacun.

parties d’un algorithme

Chaque algorithme comporte trois parties distinctes : entrée, processus et sortie.

Entrée. L’instruction initiale qui donne naissance à l’algorithme et qui motive sa lecture . Il peut également être appelé début, en-tête ou point de départ.
Traiter. C’est l’élaboration ponctuelle offerte par l’algorithme, le corps de ses clés pour formuler une consigne. Il peut également être appelé déclarations.
Départ. Enfin, il y a les instructions spécifiques dictées par l’algorithme, c’est-à-dire ses résolutions ou commandes. Il peut aussi être appelé corps, pied ou fin.

types d’algorithmes

Une recette de cuisine est un algorithme qualitatif.

Il existe différentes classifications d’algorithmes, basées sur différentes caractéristiques. Certains peuvent être :

Selon son système de signes. Selon la manière dont ils décrivent les étapes à suivre, on peut parler de :
- Algorithmes qualitatifs. Ils utilisent du texte et des caractères verbaux pour donner leurs instructions. Par exemple, une recette de cuisine.
- Algorithmes quantitatifs. Ils utilisent des calculs numériques et des opérations algébriques. Par exemple, une multiplication.
selon leurs fonctions. Selon les fonctions de l’algorithme, on peut parler de :
- Algorithmes de tri. Ils établissent une séquence quelconque pour l’entrée d’un certain type de données.
- Algorithmes de recherche. Comme son nom l’indique, il permet de récupérer une série de certains éléments à partir d’une liste précise.
- Algorithmes de routage. Ils déterminent le processus suivi par une instruction ou la manière dont un ensemble de données doit être transmis. Ils peuvent être adaptatifs (ils s’adaptent au problème) ou statiques (ils fonctionnent toujours de la même manière).
Selon votre stratégie. Selon la méthode utilisée pour obtenir ses résultats, on peut être en présence de :
- Algorithmes probabilistes. En conséquence, ils offrent une marge de probabilité, de sorte qu’il n’y a aucune certitude totale quant à leur exactitude.
- Algorithmes heuristiques. Ils sont utilisés lorsque les méthodes traditionnelles ne parviennent pas à apporter une solution parce qu’elles abandonnent un objectif pour atteindre un résultat possible.
- algorithmes du quotidien. Celles utilisées dans la prise de décision quotidienne et qui appartiennent au domaine des plus simples.
- Algorithmes d’escalade. Ils modifient le processus tant que la solution n’est pas satisfaisante (elle n’est pas conforme à l’entrée et à la sortie) jusqu’à ce qu’elle se rapproche de ce qui est recherché.
- Algorithmes déterministes. Ils fonctionnent de manière linéaire, de sorte que leurs résultats peuvent être prédits et appliqués à des processus contrôlés.

Avantages et inconvénients d’un algorithme

Les algorithmes nécessitent généralement des connaissances préalables et surtout techniques.

Travailler avec des algorithmes présente les forces et les faiblesses suivantes :

Avantage. Ils permettent l’ordre séquentiel des processus et, par conséquent, réduisent la gamme d’erreurs possibles, aidant à résoudre les problèmes plus rapidement et plus facilement. De plus, ils sont précis et permettent de s’en tenir à un guide précis.
Désavantages. Ils nécessitent généralement des connaissances préalables et surtout techniques, puisque les algorithmes sont souvent exprimés (sauf les plus courants et les plus simples) dans un langage adapté au cas en question. D’un autre côté, le recours aveugle à une méthode logique de résolution des problèmes peut éviter des solutions créatives plus innovantes mais imprévisibles.

Étapes pour formuler un algorithme

Pour proposer un algorithme adéquat il faut suivre ces trois étapes :

Indiquer le problème. Ceci est essentiel, car la manière dont nous présentons le problème sera l’approche spécifique qui nous aidera à trouver une solution. Les données doivent être collectées, en abordant le problème dans une perspective large et opportune.
Analysez la solution générale. Vérifiez les données précédentes par rapport aux solutions possibles et explorez les espaces de travail, formules et autres outils possibles. Approchez ensuite diverses tentatives de solutions.
Développer l’algorithme. Une fois la voie à suivre choisie, il faut choisir et proposer le type d’algorithme approprié, puis le mettre à l’épreuve et déterminer s’il s’agit exactement de la solution souhaitée.

Représentation d’un algorithme

Le langage de programmation numérique est un type d’algorithme.

Les algorithmes sont souvent représentés par du langage naturel (verbal) , des codes de toutes sortes, des organigrammes, des langages de programmation ou simplement des opérations mathématiques. Un diagramme visuel est également souvent appliqué.