Wat is algoritmeanalyse?
Algoritme-analyse is een gebied van informatica dat zich toelegt op het begrijpen van de complexiteit van algoritmen. Algoritmen worden over het algemeen gedefinieerd als processen die een reeks bewerkingen tot een einde uitvoeren. Algoritmen kunnen op vele manieren worden uitgedrukt, in stroomdiagrammen, een natuurlijke taal en computerprogrammeertalen. Algoritmen worden gebruikt in wiskunde, informatica en taalkunde, maar het meest gebruikelijk is in computers om berekeningen te maken of gegevens te verwerken. Algoritme-analyse gaat over algoritmen die zijn geschreven in computerprogrammeertalen en die zijn gebaseerd op wiskundig formalisme
Een algoritme is in wezen een set instructies voor een computer om op een bepaalde manier een berekening uit te voeren. Een computer zou bijvoorbeeld een algoritme gebruiken om het salaris van een werknemer te berekenen. Opdat de computer de berekeningen zou kunnen uitvoeren, heeft het passende gegevens nodig die in het systeem zijn ingevoerd, zoals het loon van de werknemer en het aantal gewerkte uren.
Meer dan één algoritme werkt mogelijk om dezelfde bewerking uit te voeren, maar sommige algoritmen gebruiken meer geheugen en duren langer dan andere. Hoe weten we ook hoe goed algoritmen in het algemeen werken, gezien de verschillen tussen computers en gegevensinvoer? Dit is waar algoritme-analyse van pas komt.
Een manier om een algoritme te testen is om een computerprogramma uit te voeren en te kijken hoe goed het werkt. Het probleem met deze aanpak is dat het ons alleen vertelt hoe goed het algoritme werkt met een bepaalde computer en een reeks ingangen. Het doel van algoritmeanalyse is om te testen en vervolgens conclusies te trekken over hoe goed een bepaald algoritme in het algemeen werkt. Dit zou heel moeilijk en tijdrovend zijn om op individuele computers te doen, dus onderzoekers bedenken modellen van computerfunctionaliteit om algoritmen te testen.
Over het algemeen houdt algoritme-analyse zich vooral bezig met het achterhalen van hoeveel tijd een programma nodig heeft om te draaien en hoeveel geheugenopslagruimte het nodig heeft om het programma uit te voeren. Computerwetenschappers gebruiken met name algoritmeanalyse om te bepalen hoe de gegevens die in een programma worden ingevoerd, de totale looptijd ervan beïnvloeden, hoeveel geheugenruimte de computer nodig heeft voor programmagegevens, hoeveel ruimte de code van het programma in de computer inneemt, of een algoritme correct produceert berekeningen, hoe complex een programma is en hoe goed het omgaat met onverwachte resultaten.