Che cos'è l'analisi dell'algoritmo?
L'analisi degli algoritmi è un campo dell'informatica dedicato alla comprensione della complessità degli algoritmi. Gli algoritmi sono generalmente definiti come processi che eseguono una serie di operazioni fino alla fine. Gli algoritmi possono essere espressi in molti modi, in diagrammi di flusso, un linguaggio naturale e linguaggi di programmazione per computer. Gli algoritmi sono utilizzati in matematica, informatica e linguistica, ma un uso più comune è nei computer per eseguire calcoli o elaborare dati. L'analisi dell'algoritmo si occupa di algoritmi scritti in linguaggi di programmazione informatica, basati sul formalismo matematico
Un algoritmo è essenzialmente un insieme di istruzioni per un computer per eseguire un calcolo in un certo modo. Ad esempio, un computer userebbe un algoritmo per calcolare la busta paga di un dipendente. Affinché il computer possa eseguire i calcoli, è necessario che vengano inseriti nel sistema dati adeguati, come il tasso di retribuzione del dipendente e il numero di ore lavorate.
Più di un algoritmo potrebbe funzionare per eseguire la stessa operazione, ma alcuni algoritmi utilizzano più memoria e richiedono più tempo rispetto ad altri. Inoltre, come facciamo a sapere quanto bene funzionano gli algoritmi in generale, date le differenze tra computer e input di dati? Qui entra in gioco l'analisi dell'algoritmo.
Un modo per testare un algoritmo è eseguire un programma per computer e vedere come funziona. Il problema con questo approccio è che ci dice solo quanto bene l'algoritmo funziona con un determinato computer e un insieme di input. Lo scopo dell'analisi dell'algoritmo è testare e quindi trarre conclusioni sul funzionamento di un particolare algoritmo in generale. Ciò sarebbe molto difficile e richiedere tempo sui singoli computer, quindi i ricercatori escogitano modelli di funzionamento del computer per testare algoritmi.
In generale, l'analisi dell'algoritmo si occupa principalmente di scoprire quanto tempo richiede l'esecuzione di un programma e la quantità di spazio di memoria necessaria per eseguire il programma. In particolare, gli informatici utilizzano l'analisi dell'algoritmo per determinare in che modo i dati imputati in un programma influiscono sul suo tempo di esecuzione totale, quanto spazio di memoria è necessario al computer per i dati del programma, quanto spazio occupa il codice del programma nel computer, se un algoritmo produce correttamente calcoli, quanto è complesso un programma e quanto bene gestisce risultati imprevisti.