दोस्तों Algorithm क्या होता है? कलन-विधि (Eng. “Algorithm”) को Computer Science में एक महत्वपूर्ण टॉपिक के रूप में देखा जाता है। क्योंकि इसके उपयोग से Developers को बेहद कुशल और Error free programs विकसित करने में मदद मिलती है।

शब्द, Algorithm का मतलब उन ‘Series of Steps‘ से है, जो किसी विशेष गणना (Computation) या कार्य (task) को पुरा करने या निष्पादित (execute) करने के लिये जिम्मेदार होते है। आगे हम एल्गोरिथ्म की परिभाषा को और विस्तार से समझेंगे।

मूल रूप से गणितीय समस्याओं (Mathematical problems) को हल करने के लिये इसको विकसित किया गया था। लेकिन वर्तमान में यह शब्द Computer Science के साथ दृढ़ता से जुड़ा है। आगे पोस्ट में आप एल्गोरिथ्म क्या है? (What is Algorithm in Hindi) उदाहरण के साथ समझेंगे।

Algorithm क्या होता है? (What is Algorithm)

Algorithm (Al-go-rith-um) यह एक तरीक़ा है (Step by Step Process) या फिर यह एक Formula है। जो की एक Problem को Solve करता है। यह एक ऐसा Procedure है जिसमे सीमित नियम होते हैं, जिनको Instruction भी कहा जाता है.

जिन नियमों को एक के बाद एक लिखा जाता है और हर एक नियम(Steps) कुछ ना कुछ Operation को दर्शाते है. इन नियमों के जरिए Problem का Solution निकलते हैं.

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Algorithm की परिभाषा (Definition of Algorithm)

दुसरे सब्दों में कहें तो Algorithm किसी भी समस्या या Problem का समाधान निकलने की Step by Step प्रक्रिया है। अब और थोडा सरल भाषा में समझते हैं Algorithm में कुछ Steps होते हैं, जिनमे हर एक Step एक Operation को दर्शाता है।

एक Step शुरूवात करता है और आखिर में एक Step रहता है जो ख़तम करता है और इन दोनों Steps के बिच में और बहुत सारे Steps होते हैं जो अलग अलग कार्य करते हैं।

जैसे चावल बनाना यह आपकी Problem है. इस काम को ख़तम करने के लिए चलिए कुछ Steps लिखते हैं. Algorithm क्या होता है? पहले चावल को धोना होगा फिर, पानी गरम करो और पानी गरम करने के उसमे चावल डालना है और चावल के उबलने का इंतजार करना होगा।

10-15 मिनट में चावल बन के तयार. अब यहाँ हर एक steps कुछ न कुछ Operation को Perform करते हैं. जैसे चावल धोना मतालब इसमें कचे चावल में पानी डालके धोया जाता है. ऐसे ही हर Steps में अलग अलग Operations होते हैं. देखिए यहाँ हम Problem को छोटे छोटे Steps में divide कर दिए यही तो है जिसको आपको सझना था.

Programming में Algorithm का इस्तमाल बहुत है। तो चलिए विस्तार से जानते हैं कैसे और कहाँ इनका इस्तमाल होता है।

Algorithm के फाउंडर कौन है?

इसका एक लंबा इतिहास (History) है, परंतु वास्तविक शब्द “Algorithm” का परिचय पहली बार 9 वीं शताब्दी में हुआ। उस समय के फारसी गणितज्ञ, Abu Abdullah Muhammad ibn Musa Al-Khwarizmi को इसका फाउंडर माना जाता है। इन्हें बीजगणित के जनक (The Father of Algebra) के रूप में भी जाना जाता है।

Algorithm का उपयोग / महत्व बताइये ? (Explain the use / importance of Algorithm)

Algorithm का इस्तमाल तो हर जगह है जैसे आप पने हर दिन की समस्याओं का जवाब भी आप इस Step by Step Process के जरिए निकाल सकते हो. Technically हम बोले तो ज्यदा इस्तमाल IT Industry, Business Model, Programming में किया जाता है.

आपको पता ही है यह Algorithm एक Step by Step Procedure है. जो ये स्पस्ट करता है की Steps किस क्रम में Execute होंगे जिसे हमें Desired (आकांक्षा जनक) Output मिल सके. Algorithm को दो कारक के जरिए analyze किया जाता है. जैसे Time और Space.

Time यह बताता है की Algorithm लिखने के लिए कितना समय लगेगा और Space से यह पता चलता है की कितने कम समय में हम लिख सकते हैं. अब इसके Characteristics के बारे में बात करते हैं.

Unambiguous

जो भी अल्गोरिदम आप लिखें वह स्पष्ट और सठिक होना अति अवश्यक है. हर एक step या Line का कुछ Meaning होना चाहिए.

Finiteness

हर एक Algorithm कुछ सिमित Steps के अंदर ख़तम होना चाहिए. और हर step Finite यानि सिमित बार Repaet होना चाहिए. steps का Exection भी सिमित समय के लिए होना चाहिए. हर एक Step का कुछ कुछ न कुछ Meaning होना चाहिए.

Input

हर Algorithm में O या फिर O से ज्यादा सठिक steps होने चाहिए.

Output

जैसे हर Algorithm का Input Step होते हैं वैसे ही Algorithm का Output Step भी होना चाहिए. Output भी वही आना चाहिए जिसके लिए हम लिखे हैं.

Effectiveness

Time और Space से Effectiveness का अंदाजा लगाया जाता है. अगर algorithm कम time और Space में लिखा जाता है. या फिर कम समय में Execute होता है और कम Space में Run होता इसे ही Effectiveness कहते हैं.

Data structure के मुताबिक यह सब Important Categories होनी चाहिए.

Search-item को DATA Structure में Search आसानी से सर्च कर सकें.
Sort-एक लिस्ट को Order कर सके या Sorting कर सकें.
Insert– data Structure में algorithm को Insert कर सकें.
Update– AlGORITHM के जरिए Item को update करने की ख्यामता हो.
Delete– Algorithm से जो item data structure में है उसे Delete कर ने में असुविधा न हो.

Algorithm की Complexity

दो factors को ध्यान में रख के Algorithm की Complexity को Classify किया गया है. एक Time Complexity और दूसरा Space Complexity.

Time Complextiy:

Program को Run होने में जितना टाइम लगता है.

Space Complexity:

computer के अंदर Program को Execute होने के लिए जितना Space चाहिए उसे Space Complexity कहते हैं.

Algorithm के प्रकार  (Types of Algorithm)

हालांकि इसके कई सारे प्रकार है, परन्तु जो सबसे बुनियादी प्रकार है उन्हें नीचे बताया गया है।

• Simple Recursive Algorithms
• Backtracking
• Divide and Conquer
• Dynamic Programming Algorithm
• Greedy Algorithms
• Branch and bound Method
• Brute Force Algorithms
• Randomized Algorithms

Algorithm कैसे लिखते है ? (How to write Algorithm)

इसको लिखना बड़ा ही आसान है आपको कुछ ज्यादा सिखने की आवस्यकता ही नहीं. आपको को पता होगा सुरुवात में एक उदहारण लिए थे जहाँ एक ex- था चाय कैसे बनानाते हैं.

उसी तरह आपको लिखना है Step by Step. Algorithm की जादा जरुरत Programming में होती है. आप Direct भी लिख सकते हो या आप कुछ rules का इस्तमाल करके भी लिख सकते सकते हैं.

Rules जैसे Start, Input, Output, Read, Variable, Display, Stop. निचे दिए गए Example को एक बार देख लें जिसे आपको समझने में आसानी होगी.

Example: 1

Q1. दो Number को को enter करें और दोनों Numbers का Sum निकालें?

हर algorithm में सुरुवात में Start और अंत में Stop/End लिखें जैसे निचे लिखा गया है।

इसके बाद देखें की कितने Variables की जरुरत है या क्या Input करना है. जैसे निचे दो numbers को Sum करने के लिए 3 Variables चाहिए. Num1 पहले number के लिए Num2 दुसरे Number के लिए और sum variable Num1+num2 को Store करने के लिए. तो आपको इन variables के बारे में सोचें और लिखना सुरु करें।

अब कुछ steps ऐसे होंगे जहाँ हमें Arithmetic Operation जैसे +, -, ×, ÷ करने होंगे और कुछ Logical Operation जैसे Comparision Operation, True False, जीनका Output O (false) और 1 (True) होता है. Arithmetic तो आपको पता ही है (+, -, ×, ÷ ) और Logical का एक Example जैसे आपको जानना है. “Largest Number among 2 Number” तो यहाँ आप दोनों Numbers को Compare करोगे. इन Symbols का इस्तमाल कर के “>, <, >=, <=, !=”.

अब आखिर में जो Result आता है उसको आप Display लिख के Display कर सकते हैं और अंत Step में Stop या End लिख दें. अब इस उदाहरण को धयान से समझें.

Step 1: Start //स्टेप स्टार्ट हुआ

Step 2: Declare variables num1, num2 and sum. //num1, Num2, Sum वेरिएबल बनाएं जहाँ कोई भी संख्या स्टोर होगी

Step 3: Read values num1 and num2. //जब keyboard से Number enter होगा तो यहाँ read होगा

Step 4: Add num1 and num2 and assign the result to sum.
Sum=num1+num2 //दो numbers का जोड़, Sum में Store होगा

Step 5: Display sum //sum को Display करें

Step 6: Stop //समाप्त

अब कुछ और उदहारण देख के समझने की कोसिस करें.

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Example: 2

Step 1. Start
Step 2. Read the number n
Step 3. [Initialize] i=1, fact=1
Step 4. Repeat step 4 through 6 until i=n
Step 5. fact=fact*i
Step 6. i=i+1
Step 7. Print fact
Step 8. Stop

Algorithm  का भविष्य क्या है? (What is the future of Algorithm)

एल्गोरिदम के भविष्य के बारे में सोचने के बजाय, कुछ लोग दावा करेंगे कि भविष्य उनका है।

एल्गोरिथ्म, वास्तव में, artificial intelligence जैसी संभावित शक्तिशाली प्रौद्योगिकियों के दिल में है। एल्गोरिदम पहले से ही स्वचालित सीखने की तकनीकों या मशीन लर्निंग का आधार है, इस प्रकार हमें हर दिन नए फीचर्स के साथ आश्चर्यचकित करता है।

आज, एल्गोरिदम virtual assistants या autonomous vehicles जैसी टेक्‍नोलॉजीज के पीछे हैं। लेकिन कल का क्या…?