في هذه السلسلة من المنشورات، سأشارك رحلتي التعليمية حول موضوعين يتم مناقشتهما على نطاق واسع في كل من البيئات الأكاديمية وشركات التكنولوجيا الكبرى: الخوارزميات وهياكل البيانات. على الرغم من أن هذه المواضيع قد تبدو شاقة للوهلة الأولى، خاصة بالنسبة لأولئك مثلي الذين لم تتح لهم الفرصة للتعمق فيها طوال حياتهم المهنية بسبب التحديات المهنية الأخرى، فإن هدفي هو جعلها في متناول الجميع.

سأبدأ بالمفاهيم الأساسية ثم انتقل إلى موضوعات أكثر تقدمًا، مما يؤدي إلى إنشاء سجل لتطوري. آمل أن تكون هذه المنشورات مفيدة أيضًا لأي شخص على نفس مسار التعلم. للتعمق بشكل أعمق، سأستخدم مجموعة من التحديات العملية على منصات مثل LeetCode، بالإضافة إلى القراءات والمناقشات حول النظرية الكامنة وراء كل خوارزمية. لغة البرمجة التي اخترتها لهذه الرحلة هي JavaScript.

لماذا تعتبر دراسة الخوارزميات تستحق العناء؟

تعد الخوارزميات وهياكل البيانات مكونات أساسية في بناء أي برنامج. العديد منها هي نتيجة سنوات من الدراسة التي تهدف إلى حل المشكلات المعقدة بكفاءة، ويمكن تطبيقها في مجالات مختلفة من تكنولوجيا المعلومات، مثل تطوير الويب، والواجهة الخلفية، والذكاء الاصطناعي، وغيرها. يعد فهم الخوارزميات طريقة رائعة لكتابة تعليمات برمجية محسنة. علاوة على ذلك، غالبًا ما يتم تقييم التمكن من هذه المفاهيم في المقابلات الفنية في شركات التكنولوجيا الكبرى، والتي يمكن أن تكون مثيرة للاهتمام لأي شخص يريد الانضمام إلى أحد هذه الشركات العملاقة.

ما هي الخوارزميات؟

الخوارزميات هي مجموعات من التعليمات التي تحل مشكلة ما. التشبيه الشائع الذي سمعته في الكلية هو وصفة الكعكة: عليك اتباع سلسلة من الخطوات للحصول على النتيجة النهائية، وهي الكعكة.
وفقا لكتاب مقدمة للخوارزميات، فإنه يوضح أن الخوارزمية تأخذ قيمة أو مجموعة من القيم كمدخلات وتولد قيمة أو مجموعة من القيم كمخرجات. والمثال العملي الذي يهدف إلى التطوير هو: تخيل أن لديك قائمة غير منظمة من الأرقام وتحتاج إلى ترتيبها من الأصغر إلى الأكبر. في هذه الحالة، القائمة غير المرتبة هي المدخلات، والخوارزمية هي سلسلة من الخطوات التي تعيد ترتيب الأرقام، وتولد القائمة المرتبة كمخرجات.

ما هي هياكل البيانات؟
هياكل البيانات هي طرق لتنظيم المعلومات وتخزينها حتى نتمكن من الوصول إليها واستخدامها عندما يكون ذلك مناسبًا. إذا فكرنا في رف الكتب، يمكننا أن نرى أنه يمكن تنظيم الكتب بعدة طرق: حسب الموضوع، والمؤلف، والترتيب الأبجدي، واللون، من بين أمور أخرى. تؤثر الطريقة التي نختار بها تنظيمها بشكل مباشر على سهولة العثور على كتاب معين.

بينما نمضي قدمًا في هذه السلسلة، فإن نيتي هي إزالة الغموض عن هذه المواضيع وبناء أساس متين من المعرفة، لنفسي ولأي شخص يتابع منشوراتي. يمكن أن تكون رحلة إتقان الخوارزميات وهياكل البيانات صعبة، ولكن مع الممارسة المنتظمة والفضول، أعتقد أنه يمكننا جميعًا التغلب على الصعوبات الأولية والوصول إلى مستوى من الكفاءة يلبي متطلبات السوق، فضلاً عن أن نصبح مطورين أكثر كفاءة وكفاءة لحل المشاكل على النحو الأمثل.

آمل أن يكون تبادل الخبرات هذا مفيدًا لتعلمي كما هو الحال بالنسبة لك. وبالإضافة إلى كونها منتجة، يمكن لهذه العملية أن تكون ممتعة. لا تتردد في اقتراح مواضيع أو أدوات جديدة أو مواد دراسية أو حتى تحديات إضافية. سأحب التعلم معك!

مراجع

كورمين، تي إتش، ليسرسون، سي إي، ريفيست، آر إل، وستاين، سي (2009). مقدمة للخوارزميات (الطبعة الثالثة). مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.