الكفاءة الخوارزمية

الكفاءة الخوارزمية هي مقياس لمدى جودة أداء الخوارزمية لمهمتها المحددة فيما يتعلق باستخدام الموارد. تنفذ الخوارزمية الفعالة أقصى قدر من العمل باستخدام أقل قدر من الموارد، مثل الوقت أو التخزين أو الذاكرة أو الطاقة. يمكن قياس الكفاءة الخوارزمية من حيث التعقيد الزمني والتعقيد المكاني. في علوم الكمبيوتر، غالبًا ما تتم مقارنة فكرة الخوارزمية الفعالة بالخوارزمية "الأفضل" أو "المثلى".

التعقيد الزمني هو مقياس للمدة التي تستغرقها الخوارزمية لإكمال مهمتها مقارنة بحجم مدخلاتها. الخوارزمية ذات التعقيد الزمني O(n) تعني أنها تستغرق وقتًا خطيًا لإكمالها، حيث n هو حجم الإدخال. تستغرق الخوارزمية ذات التعقيد الزمني O(n^2) مقدارًا تربيعيًا من الوقت لحسابها.

التعقيد المكاني هو مقياس لمقدار الذاكرة التي تستهلكها الخوارزمية. تتضمن معايير الذاكرة لتعقيد المساحة تعقيد المساحة الإجمالية (إجمالي الذاكرة المستخدمة في نهاية تشغيل الخوارزمية)، وتعقيد مساحة العمل (الحد الأقصى للذاكرة المستخدمة في أي فترة معينة من تشغيل الخوارزمية)، وتعقيد المساحة المساعدة (المساحة التي تتطلبها الخوارزمية لتشغيلها). أداء خاطئ). على غرار التعقيد الزمني، يتم التعبير عن التعقيد المكاني أيضًا بترميز Big O.

الخوارزميات الأكثر كفاءة هي تلك التي تحقق أفضل استفادة من المساحة والوقت المخصصين لكل مهمة. وهذا يعني أن الخوارزمية ذات التعقيد المنخفض للوقت والمكان ستتفوق في الأداء على الخوارزمية ذات التعقيد العالي للوقت والمكان لمهمة معينة. تعد الكفاءة الخوارزمية عاملاً مهمًا في تقييم مدى جودة أداء البرنامج أو التطبيق.