انواع المسائل المهمة وخورزميات الترتيب

انواع المسائل المهمة وخورزميات الترتيب

تهدف هذه الدورة التخصصية والتطبيقية إلى ربط المنهجية الهندسية لتصميم الخوارزميات بأنماط المسائل الحسابية الكبرى في علوم الحاسوب، مع التركيز على مسائل الترتيب بوصفها حجر الزاوية لتسريع المعالجة والبحث، وإجراء مقارنة بنيوية وتحليلية صارمة بين خوارزمية الترتيب الفقاعي (Bubble Sort) وخوارزمية الترتيب السريع (Quick Sort)، وصولاً إلى التطبيق البرمجي المباشر بلغة بايثون وقياس الكفاءة التشغيلية والزمنية تجريبياً.

الأهداف:

1. فهم التسلسل الإجرائي والمنهجي المتبع في هندسة وتصميم الخوارزميات لحل المشكلات المعقدة.

2. دراسة التصنيفات الرئيسية للمسائل الخوارزمية (الترتيب، البحث، معالجة النصوص، والرسوم البيانية) وأهمية الترتيب كعملية تمهيدية.

3. استيعاب الفروق الهيكلية والتحليلية بين استراتيجية المقارنة المباشرة البسيطة واستراتيجية فرق تسد (Divide and Conquer).

4. إدراك أساليب القياس التجريبي للزمن البرمجي ومطابقة النتائج العملية مع الرتب النظرية للتعقيد الحسابي.

المخرجات المتوقعة:

1. اتباع خطوات التصميم المنهجية لتحويل المشكلات البرمجية المجردة إلى حلول خوارزمية قابلة للتنفيذ.

2. تصنيف المسائل الحسابية واختيار نمط المعالجة الملائم لكل مسألة بناءً على تراكيب البيانات المستخدمة.

3. التمييز التحليلي بين كفاءة الترتيب التربيعي والترتيب شبه الخطي في الحالات الأفضل والأسوأ والمتوسطة.

4. كتابة واختبار خوارزميات الترتيب بلغة بايثون وقياس الفوارق الزمنية بدقة عبر أحجام بيانات مختلفة.