एल्गोरिथम क्या है : अगर आप कंप्यूटर से संबंधित पढ़ाई कर रहे हैं तो आपने एल्गोरिथम का नाम जरूर सुना होगा। अब आपके मन में भी यही सवाल आ रहे होंगे की Algorithm क्या है, Algorithm की परिभाषा क्या है, Algorithm कितने प्रकार के होते हैं, और Algorithm के क्या उपयोग हैं इत्यादि.
कलन विधि’चरणों की श्रृंखला‘ कहा जाता है ताकि कोई भी विकासकर्ता बड़ी आसानी से और बिना त्रुटि के कार्यक्रम बना सके। उदाहरण के लिए, आप चाय बनाने की प्रक्रिया को ले सकते हैं। यानी चाय बनाने की स्टेप बाई स्टेप पूरी प्रक्रिया होती है और अगर आप एक भी स्टेप छोड़ देते हैं तो आपकी चाय नहीं बनेगी।
इसी तरह एक Algorithm भी होता है तो चलिए अब मैं आपको बताता हूँ कि Algorithm क्या है और Algorithm कैसे काम करता है इत्यादि।
Algorithm क्या है – Algorithm क्या है
हर सुबह जब हम नींद से उठते हैं तो उठने के बाद हम दैनिक दिनचर्या की एक निश्चित प्रक्रिया का पालन करते हैं, जैसे उठना, चेहरा धोना, फोन करना, चलना, नहाना, चाय पीना, नाश्ता करना और ऑफिस जाना। इसके बाद ऑफिस से घर आकर लंच और डिनर किया और अंत में वापस सो गए।
इसी तरह यदि दिनचर्या एक क्रम में चलती है तो हमें कोई परेशानी नहीं होती है और हमारा स्वास्थ्य भी अच्छा रहता है, लेकिन यदि दिनचर्या में थोड़ा सा भी बदलाव कर दिया जाए तो इसका असर हम पर पड़ता है। और इसी तरह हर डिजिटल काम एक अल्गोरिद्म के आधार पर होता है और अगर एल्गोरिद्म का पालन नहीं किया गया तो उस काम में कोई न कोई दिक्कत जरूर होगी।
यह भी पता है: डेटा संरचनाएं क्या हैं?
एल्गोरिदम की परिभाषा क्या है?
किसी भी समस्या को हल करने के लिए आपको उस समस्या को अलग-अलग चरणों के रूप में परिभाषित करना होता है, जो एक निश्चित क्रम में होते हैं। और अनुसरण किए जाने वाले चरणों के सेट को एल्गोरिथम कहा जाता है।
एल्गोरिदम प्रोग्रामिंग भाषा इसे प्रोग्राम लिखने से पहले बनाया जाता है, ताकि एक बेहतर प्रोग्राम बनाया जा सके। इसका प्रयोग किसी भी समस्या के समाधान के लिए किया जाता है। एल्गोरिथम किसी भी समस्या को कदम दर कदम हल करता है।
अल्गोरिद्म अनुक्रमिक चरणों का एक समूह है, जिसकी सहायता से संगणक कार्यक्रम बनाया गया है। जब कोई कंप्यूटर प्रोग्राम बनाया जाता है तो उसमें कई स्टेप्स लिखे होते हैं। और जब आप उस प्रोग्राम को चलाएंगे तो आपको उन स्टेप्स को फॉलो करना होगा तभी आप अपने काम को पूरा कर पाएंगे।
मान लीजिए कि आप कंप्यूटर में एक फोटो देखना चाहते हैं, तो आप एक निश्चित प्रक्रिया का पालन करेंगे, जैसे कि सीपीयू और मॉनिटर चालू करना, कंप्यूटर को रिफ्रेश करना, फाइल मैनेजर खोलना, अपना फोल्डर खोलना और फिर फोटो खोलना। इन स्टेप्स को फॉलो किए बिना आप फोटो नहीं देख सकते हैं।
ये पूरा प्रोग्राम Algorithm पर ही चलता है. और एल्गोरिद्म की मदद से कंप्यूटर प्रोग्राम बनाना आसान हो गया है, और प्रोग्राम को इस्तेमाल करना भी आसान हो गया है।
कंप्यूटर में एल्गोरिदम क्या है – उदाहरण
एल्गोरिथम (Al-go-rith-um) एक चरण दर चरण प्रक्रिया है, या फिर आप इसे एक ऐसा फार्मूला कह सकते हैं जो किसी न किसी समस्या का समाधान कर देता है। एक एल्गोरिदम एक प्रक्रिया है जिसमें नियमों का एक सीमित सेट होता है।
वे हैं जो निर्देश इसमें नियमों को एक के बाद एक श्रृंखला में लिखा जाता है और प्रत्येक नियम किसी न किसी के लिए आवश्यक होता है। इन नियमों का पालन करने से समस्या का समाधान होता है।
आइए इसे एक एल्गोरिथम उदाहरण से समझते हैं-
मान लीजिए कि आपको एक फोन कॉल करना है, और एक फोन कॉल करना एक समस्या है जिसे आप प्रक्रियाओं के एक निश्चित अनुक्रम का पालन करके हल कर सकते हैं। जैसा-
- सबसे पहले आपको अपने फोन का लॉक खोलना है।
- अब आपको अपने कॉन्टैक्ट्स की लिस्ट में जाना है, या सामने वाले का नंबर टाइप करना है।
- कॉन्टैक्ट सेलेक्ट करने या नंबर टाइप करने के बाद आपको कॉल डायल करना होगा।
- अगर आपके फोन में दो सिम हैं तो आपको एक सिम का चयन करना होगा।
- अब डायल की रिंग बजेगी, और रिंग तब तक चलती रहेगी जब तक कोई व्यक्ति रिसीवर का फोन नहीं उठा लेता।
- अब आप अपने संपर्क व्यक्ति से चैट कर सकते हैं।
इस तरह आप सभी स्टेप्स को फॉलो करके फोन कॉल कर पाएंगे, लेकिन अगर आप इनमें से किसी एक स्टेप को फॉलो नहीं करते हैं तो आप उस व्यक्ति से बात नहीं कर पाएंगे जिससे आप बात करना चाहते हैं। यानी समस्या का कोई समाधान नहीं होगा।
एल्गोरिथम की खोज कैसे हुई?
एल्गोरिदम का एक लंबा इतिहास है, हालांकि इस शब्द का वास्तविक परिचय पहली बार 9वीं शताब्दी में हुआ था। उस समय एक फारसी गणितज्ञ थे, जिनका नाम थाअबू अब्दुल्ला मुहम्मद इब्न मूसा अल-ख्वारिज्मवह एल्गोरिथम शब्द को दुनिया के सामने लेकर आए थे।
आज बहबीजगणित के पिता) को बीजगणित का जनक भी कहा जाता है। उसी प्रकार ब्रह्मगुप्त यह भी एक महान भारतीय गणितज्ञ और खगोलशास्त्री थे। इन दोनों महापुरुषों ने अंकगणितीय नियमों के लैटिन अनुवाद के लिए “Algorithm” शब्द का प्रयोग किया और इसी कारण इन दोनों ने पूरे विश्व में ख्याति प्राप्त की।
इसके बाद लगभग 18वीं शताब्दी में एल्गोरिदम शब्द को आधुनिक शब्द बना दिया गया। आज के आधुनिक समय में Calculation, Data Processing और Programming जैसे कई क्षेत्रों में Algorithm का उपयोग किया जाता है। यह आधुनिक एल्गोरिथम दैनिक जीवन की समस्याओं को हल करने में बहुत सहायक है।
एल्गोरिदम के गुण क्या हैं?
मैं और आप किसी भी प्रक्रिया को एल्गोरिथम नहीं कह सकते। क्योंकि एल्गोरिथ्म समस्या को हल करता है। और समस्या को हल करने के लिए एल्गोरिथम के कुछ गुणों का होना आवश्यक है, जैसे-
#1। नियत्ता
इस संपत्ति का मतलब है कि एल्गोरिथ्म में लिखे गए चरणों की एक सीमित संख्या होनी चाहिए, और उसके बाद प्रक्रिया को समाप्त होना चाहिए। एल्गोरिथ्म अपना काम करने के लिए जितने कम कदम उठाता है, उतना ही बेहतर होता है, उसमें कदमों की गिनती करना। जब प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो आपके इनपुट का उत्तर आउटपुट में मिल जाता है।
# 2। सटीक परिभाषित
एल्गोरिदम का प्रत्येक चरण स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट है, जिसे आसानी से पढ़ा जा सकता है। और इसी खूबी की वजह से कोई भी Developer आसानी से Program बना सकता है. और साथ ही यूजर उस प्रोग्राम को आसानी से इस्तेमाल कर सकता है।
#3। इनपुट
एल्गोरिथम प्रक्रिया शुरू करने के लिए एक अच्छी तरह से परिभाषित इनपुट होना चाहिए। इनपुट एक प्रकार का डेटा है जो एल्गोरिदम को प्रोसेसिंग शुरू करने का निर्देश देता है।
# 4। उत्पादन
एक अच्छे इनपुट के साथ शुरुआत करने के बाद, एल्गोरिथ्म आखिरकार समस्या को हल करता है और आपको आउटपुट देता है। यानी यह आपकी समस्या का समाधान करता है। जैसे किसी को कॉल करने के लिए जो नंबर डाला जाता है वह इनपुट होता है लेकिन जब हम किसी से बात करते हैं तो वह आउटपुट होता है।
# 5। प्रभावशीलता
एल्गोरिथम हमेशा एक समस्या समाधानकर्ता होना चाहिए। मतलब एल्गोरिथ्म में कोई अनावश्यक निर्देश नहीं होना चाहिए जो इसे अप्रभावी बना दे।
#6। स्पष्टता
Algorithm का सही और स्पष्ट होना बहुत जरुरी है, ताकि उसकी हर लाइन का कोई न कोई मतलब जरूर हो। मतलब इसमें हर इनपुट या आउटपुट स्पष्ट होना चाहिए।
#7। भाषा स्वतंत्र
जब एक कंप्यूटर प्रोग्राम बनाया जाता है, तो उसे बनाने के लिए केवल सरल भाषा का उपयोग किया जाना चाहिए, जिसे किसी भी प्रोग्रामिंग भाषा में लागू किया जा सके।
एल्गोरिदम (महत्व) के उपयोग क्या हैं
Algorithm का इस्तेमाल आजकल हर जगह किया जाता है और किसी भी समस्या का समाधान चरण दर चरण किया जाता है। यह ज्यादातर कंपनियों, उद्योगों और प्रोग्रामिंग में उपयोग किया जाता है।
इसके कुछ उपयोग निम्नलिखित हैं
Algorithm का प्रयोग ज्यादातर गणितीय समस्याओं को हल करने के लिए किया जाता है जैसे –
1. गूगल और फेसबुक खोज इंजन एल्गोरिदम उसी के अनुसार सारा काम होता है।
2. फेसबुक लाइक, गूगल मैप शॉर्टेस्ट पाथ, रेटिंग, सर्चिंग आदि सबकुछ एल्गोरिथम पर ही होता है।
3. कंप्यूटर साइंटिस्ट और कंप्यूटर इंजीनियर भी इसका इस्तेमाल करते हैं, काम करने में उनका समय बचता है और कम मेहनत में पूरा काम हो जाता है.
4. फ्लो चार्ट बनाने से पहले एक सही Algorithm का इस्तेमाल किया जाता है ताकि कोई गलती न हो। यह मुख्य रूप से रोबोटिक स्पेस रिसर्च, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस जैसे कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
5. Program लिखने से पहले Programming में Algorithm का इस्तेमाल किया जाता है, अगर आप कोई भी Program बनाते हैं तो उसमें आपको बहुत सी गलतियां देखने को मिल जाती हैं, जिन्हें Algorithm ठीक कर देता है।
6. इसका उपयोग गणितीय समस्या इसे हल करने के लिए भी प्रयोग किया जाता है, जैसे A, B और C अंकों का औसत ज्ञात करना, तो एल्गोरिथ्म स्वचालित रूप से इन निश्चित प्रक्रियाओं का पालन करेगा और एक सूत्र की सहायता से औसत की गणना करेगा, अर्थात (A + B +) का सूत्र ग)/3 औसत से निकलेगा
7. आज के आधुनिक युग में जहां हर चीज डिजिटल हो गई है, जहां हर चीज जरूरत से ज्यादा तेज हो गई है, और हर जगह मशीनरी का इस्तेमाल होने लगा है. यह गति हमारे जीवन का एक अहम हिस्सा बन चुकी है। कार्य को शीघ्रता से करने के लिए मशीनरी का प्रयोग किया जाता है।
8. मशीनरी भी कुछ उसूलों पर काम करती है, जिसमें गलतियां होना स्वाभाविक है। इन्हीं गलतियों को सुधारने के लिए ही Algorithm का इस्तेमाल किया जाता है। एल्गोरिथम का काम गूगल मैप के सर्च इंजन से लेकर फैक्ट्री मशीनों तक किया जाता है।
कंप्यूटर में एल्गोरिथम कैसे लिखें
कंप्यूटर में अल्गोरिद्म लिखने के कई तरीके हैं, तो मैं आपको एक उदाहरण देता हूं।
उदाहरण : 3 संख्याओं का औसत ज्ञात करना
इसके लिए निम्न प्रकार का एल्गोरिथम होगा-
- कदम 1कैलकुलेटर खोलें।
- कदम 2तीनों अंक (A+B+C) लिखे होते हैं।
- कदम 3. एक सूत्र के साथ औसत की गणना करना, जैसे कि औसत = (ए + बी + सी) / 3
- कदम 4. अब औसत दिखाया जाएगा।
- कदम 5. अंत में एल्गोरिदम की प्रक्रिया समाप्त हो जाएगी और परिणाम आउटपुट के रूप में दिखाई देगा।
Algorithm कितने प्रकार के होते हैं (Types of Algorithm)
उपयोग किए गए एल्गोरिदम के आधार पर कई प्रकार हैं। इसलिए मैंने यहां सबसे बुनियादी प्रकारों के बारे में बताया है। जैसा-
- पुनरावर्ती एल्गोरिथम
- बैकट्रैकिंग एल्गोरिथम
- ब्रूट फोर्स एल्गोरिदम
- लालची एल्गोरिदम
- फूट डालो और जीतो एल्गोरिथम
- सरल पुनरावर्ती एल्गोरिदम
- यादृच्छिक एल्गोरिदम
- शाखा और बाउंड विधि
- गतिशील प्रोग्रामिंग एल्गोरिदम
एल्गोरिथ्म के लाभ
वास्तव में यदि आप प्रोग्रामिंग सीख रहे हैं, तो एल्गोरिदम आपके लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि इसके कई फायदे हैं, जो इस प्रकार हैं –
- एल्गोरिथ्म को समझना और उपयोग करना आसान है।
- यह किसी समस्या को हल करने में मदद करता है।
- किसी भी एल्गोरिदम को वास्तविक प्रोग्राम में बदलना आसान है।
- एक एल्गोरिथ्म एक समस्या को क्रमिक रूप से हल करता है।
- यह किसी भी प्रकार की प्रोग्रामिंग भाषा पर निर्भर नहीं करता है।
- इसमें Developer के लिए Debugging करना आसान होता है।
- एल्गोरिथम की सहायता से हम किसी भी बड़ी समस्या को छोटी समस्याओं में विभाजित कर सकते हैं।
- इसमें प्रोग्राम लिखना आसान होता है, क्योंकि यह ब्लूप्रिंट की तरह काम करता है।
एल्गोरिथ्म के नुकसान
Algorithm के फायदे की तरह इसके भी कुछ नुकसान हैं, लेकिन नुकसान फायदे की तुलना में बहुत कम हैं –
- किसी भी एल्गोरिदम को लिखने में काफी समय लगता है।
- बड़े एल्गोरिदम बहुत अधिक जटिल हैं।
- एक एल्गोरिथम में लूप स्टेटमेंट जैसे – लूप के लिए, लूप आदि के लिए दिखाना मुश्किल है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न)
इस आर्टिकल में मैंने आपको Algorithm के बारे में बताया है तो अब मैंने आपको Algorithm से जुड़े कुछ महत्वपूर्ण FAQs के बारे में बताया है।
इस शब्द का पहली बार इस्तेमाल 9वीं शताब्दी में “अबू अब्दुल्ला मुहम्मद इब्न मूसा अल-ख़्वारिज़्म” ने किया था। इसके अलावा महान भारतीय गणितज्ञ और खगोलशास्त्री “ब्रह्मगुप्त” ने भी अपने बीजगणित में इस शब्द का प्रयोग किया था।
ये दोनों अलग-अलग हैं, मतलब Algorithm किसी भी समस्या को हल करने की एक प्रक्रिया है। टेक्स्ट का उपयोग करने वाले किसी भी एल्गोरिदम को समझना मुश्किल है। डिबग करना आसान है, हालांकि इसे बनाना मुश्किल है।
वहीँ अगर मैं Flowchart की बात करूँ तो ये एक Diagram होता है जो की Data के Flow को दिखाता है. किसी भी फ़्लोचार्ट को समझना और बनाना आसान है, हालाँकि इसे डिबग करना मुश्किल है। इसके अतिरिक्त पाठ के साथ-साथ चिह्नों का भी प्रयोग किया जाता है।
एक एल्गोरिथ्म को गणितीय रूप में हल करने के लिए एक सूत्र का उपयोग किया जाता है। और ये सूत्र अनेक हैं, जिन्हें बीजगणितीय सूत्र कहते हैं। अगर आपने कक्षा 8, 9 और 10 पढ़ी है तो आपने बीजगणितीय सूत्रों के बारे में जरूर पढ़ा होगा। जैसा –
(एबी)² = a²-2ab+b²
(ए+बी)² = ए²+2एबी+बी²
(एबी)² = (ए+बी)²-4एबी
(ए+बी)² + (एबी)² = 2(ए²+बी²) और इसी तरह।
निष्कर्ष
इस लेख में मैंने आपको एल्गोरिथम के बारे में बहुत सी आवश्यक जानकारी दी है जो आपके लिए बहुत फायदेमंद होगी। यहाँ मैंने तुमसे कहा था Algorithm क्या है, Algorithm की परिभाषा क्या है, Algorithm कितने प्रकार के होते है और Algorithm के क्या उपयोग है, आदि बताया गया है।
इस लेख के माध्यम से दी गई जानकारी को पढ़कर आप सभी को कैसा लगा, कृपया हमें कमेंट में लिखकर बताएं और इस लेख को सोशल प्लेटफॉर्म जैसे ट्विटर, फेसबुक पर भी शेयर करें।