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IT관련 용어 [ 알고리즘 ]이란 무엇일까? : 네이버 블로그
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알고리즘 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
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이름[편집]
정의[편집]
구현[편집]
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알고리즘(algorithm)이란?
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알고리즘이란? – 알고리즘 뜻과 코딩과의 관계 | 쇼타임의 Paper Block
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알고리즘(영어: algorithm), 셈법은 수학과 컴퓨터과학, 언어학 또는 엮인 분야에서 어떠한 문제를 해결하기 위해 정해진 일련의 절차이다. 계산을 실행하기 위한 단계적 절차를 의미하기도 한다. 즉, 문제 풀이에 필요한 계산절차 또는 처리과정의 순서를 뜻한다. 프로그램명령어의 집합을 의미하기도 한다.
알고리즘은 연산, 데이터 마이닝(기계 학습) 또는 자동화된 추론을 수행한다.
이름 [ 편집 ]
산법(算法), 셈법, 계산절차(計算節次)라고도 한다.
알고리즘은 9세기 페르시아의 수학자인 무함마드 알콰리즈미의 이름을 라틴어화한 알고리스무스(Algorismus)에서 유래한 표현이다.
영어로 Algorithm의 발음 기호는 /ˈælɡəˌɹɪðəm/ 또는 /ˈælɡəˌɹɪðm̩/이며 Algorithm을 ‘알고리즘’으로 표기하는 것은 This를 ‘지스’로, Rhythm /rɪðəm/을 ‘리즘’으로 표기하는 것과 마찬가지의 잘못된 것이라는 주장이 있다. 하지만 실제 생활에서는 알고리즘이라는 표기가 알고리듬이라는 표기에 비해 압도적으로 많이 사용되고 있다.[1]
정의 [ 편집 ]
멈춤문제의 결과로 알고리즘멈추기까지 걸리는 시간을 일반적으로 측정할 수 없다.
그러므로 알고리즘에 대해 단순한 직관을 만족하는 형식적인 정의는 불가능하다.
따라서 알고리즘의 공식적인 정의는 없다.
대부분의 알고리즘은 유한한 수의 규칙에 따라 구별 가능한 기호들을 조작하여 입력 정수에서 출력 정수를 생성하기 위한 일반화된 작업을 정의한다. 다음은 좋은 알고리즘의 특징이다.
정밀성 : 변하지 않는 명확한 작업 단계를 가져야 한다.
유일성 : 각 단계마다 명확한 다음 단계를 가져야 한다.
타당성 : 구현할 수 있고 실용적이어야 한다.
입력 : 정의된 입력을 받아들일 수 있어야 한다.
출력 : 답으로 출력을 내보낼 수 있어야 한다.
유한성 : 특정 수의 작업 이후에 정지해야 한다.
일반성 : 정의된 입력들에 일반적으로 적용할 수 있어야 한다.
구현 [ 편집 ]
알고리즘은 자연어, 의사코드, 순서도, 프로그래밍언어, 인터프리터가 작업하는 제어테이블, 유한상태기계의 상태도 등으로 표현할 수 있다. 다음은 알고리즘 개발의 정형적인 단계이다.
문제 정의 → 모델 고안 → 명세 작성 → 설계 → 검증 → 분석 (복잡도 등) → 구현 → 테스트 → 문서화
알고리즘을 설계하는 기술에는 운용과학의 방법, 설계짜임새를 써먹는 방법 등이 있다. 대부분의 알고리즘은 컴퓨터 프로그램으로 구현되지만, 전기 회로나 생물학적 신경회로를 사용하기도 한다.
분류 [ 편집 ]
복잡성 [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 시간 복잡도 입니다.
입력의 크기가 n {\displaystyle n} 일 경우, 점근 표기법 O {\displaystyle O} 를 사용하여 다음과 같이 나타낸다.
O ( 1 ) {\displaystyle O(1)} n {\displaystyle n} 널(null)인지 검사하는 것.
O ( log n ) {\displaystyle O(\log n)} log 2 n {\displaystyle \log _{2}n} 이진 탐색.
O ( n ) {\displaystyle O(n)} n {\displaystyle n} 기수 정렬.
O ( n log n ) {\displaystyle O(n\log n)} n {\displaystyle n} 정렬 알고리즘.
O ( n 2 ) {\displaystyle O(n^{2})} n 2 {\displaystyle n^{2}} 최장 공통 부분 수열 문제.
O ( n 3 ) {\displaystyle O(n^{3})} n 3 {\displaystyle n^{3}} 행렬 곱셈.
O ( a n ) {\displaystyle O(a^{n})} 2 n {\displaystyle 2^{n}} 충족 가능성 문제.
O ( n ! ) {\displaystyle O(n!)} n ! {\displaystyle n!} n × ( n − 1 ) × ( n − 2 ) × . . . × 1 {\displaystyle n\times (n-1)\times (n-2)\times …\times 1} 순열을 검사하는 것.
대문자 O 표기법의 정의상 아래의 복잡도는 그 위의 복잡도를 포함하므로, 대부분의 알고리즘은 O ( n ! ) {\displaystyle O(n!)} 의 수행 시간을 가진다.
예 [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 알고리즘의 목록 입니다.
알고리즘의 예시 [ 편집 ]
가장 단순한 알고리즘 가운데 하나는 임의로 나열된 숫자들 가운데 가장 큰 수를 찾는 것이다. 다음은 목록 안에 있는 모든 수를 살펴보는 알고리즘이다.
알고리즘 LargestNumber Input: A list of numbers L. Output: The largest number in the list L. if L.size = 0 return null largest ← L[0] for each item in L, do if item > largest, then largest ← item return largest “←”은 대입을 가리킨다. 이를테면 “α ← β”는 α에 β를 대입하는 것을 뜻한다.
“return”은 알고리즘을 종료하고 다음의 값을 출력한다.
같이 보기 [ 편집 ]
각주 [ 편집 ]
외부 링크 [ 편집 ]
알고리즘(algorithm)이란?
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알고리즘은 문제 해결을 위한 단계들을 체계적으로 명시한 것을 의미한다.
Photo by Michael Dziedzic on Unsplash
알고리즘이란 어떠한 문제를 해결하기 위한 일련의 절차나 방법을 공식화한 형태로 표현한 것을 의미한다. 알고리즘은 9세기 페르시아의 수학자인 무함마드 알콰리즈미의 이름을 라틴어화한 알고리스무스(Algorismus)에서 유래한 표현이다. 유한성을 가지며, 언젠가는 끝나야 하는 속성을 가지고 있다. 문제 해결을 위해 여러 개의 후보 알고리즘 중, 정확성과 효율성 등을 평가한 후에 최적의 알고리즘을 선택한다. 알고리즘은 연산, 데이터 진행 또는 자동화된 추론을 수행한다.
알고리즘의 조건
입력 : 외부에서 제공되는 자료가 0개 이상 존재한다.
출력 : 적어도 2개 이상의 서로 다른 결과를 내어야 한다.(즉 모든 입력에 하나의 출력이 나오면 안 됨)
명확성 : 수행 과정은 명확하고 모호하지 않은 명령어로 구성되어야 한다.
유한성(종결성) : 유한 번의 명령어를 수행 후(유한 시간 내)에 종료한다.
효율성 : 모든 과정은 명백하게 실행 가능(검증 가능) 한 것이어야 한다.
알고리즘 연구 분야
고안 : 완벽한 자동화를 통한 알고리즘의 개발은 거의 불가능하다. 따라서 이미 증명된 유용한 알고리즘들을 습득함으로써 보다 유용한 알고리즘을 개발하는데 그 의미가 있다.
검증 : 고안된 알고리즘이 합당한 입력값에 대하여 올바른 결과를 계산해 내는지를 밝히는 절차가 필요하다. 알고리즘 검증은 고안된 알고리즘이 프로그래밍 언어와는 독립적으로 올바르게 작동할 수 있음을 보여주는 데 그 목적이 있다.
분석 : 고안된 알고리즘을 실행하기 위해 필요한 실행시간과 필요로 하는 기억장치를 결정하는 것이다.
테스트 : 디버깅, 성능 분석
좋은 알고리즘의 분석 기준
정확성 : 적당한 입력에 대해서 유한 시간 내에 올바른 답을 산출하는가를 판단.
작업량 : 전체 알고리즘에서 수행되는 가장 중요한 연산들만으로 작업량을 측정. 해결하고자 하는 문제의 중요 연산이 여러 개인 경우에는 각각의 중요 연산들의 합으로 간주하거나 중요 연산들에 가중치를 두어 계산
기억 장소 사용량 : 수행에 필요한 저장 공간
최적성 :그 알고리즘보다 더 적은 연산을 수행하는 알고리즘은 없는가? 최적이란 가장 ‘잘 알려진’ 이 아니라 ‘가장 좋은’의 의미이다
복잡도
생활 속의 알고리즘
기초적인 수학 연산, 라면 조리법, 하루의 일정 계획, 집에서 회사로 가는 길 찾기 등
Reference
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4. 알고리즘을 알아봐요
활동 1 자연어 알고리즘 만들기
[활동목표]나와 관련된 자연어 알고리즘을 만들 수 있다.
[활동안내]일상생활 속에서 알고리즘을 찾아보고 그 절차를 인식해보면서 일상생활과 알고리즘의 관계를 이해하는 활동이다.
[활동]인터넷에서 물건을 구매하는 알고리즘을 만들어 보자.
예) ① 물건을 판매하는 사이트에 접속한다. ⇓ ② 자신이 원하는 물건을 검색한다. ⇓ ③ 원하는 물건의 수량과 세부사항을 검색한다. ⇓ ④ 물건을 받을 배송지를 입력한다. ⇓ ⑤ 결제 수단을 선택한다. ⇓ ⑥ 결제한다.
[준비물]활동지(4-1), 필기구
[활동팁]1. 학생의 학년 수준이나 학생의 지적 능력에 따라 알고리즘 단계를 3개~7개 미만으로 한정해서 실시한다.
2. 전맹 학생의 경우 전맹 학생과 관련된 활동을 알고리즘 활동으로 만들어서 실시할 수 있다.
3. 글씨를 쓰기 어려운 학생은 그림을 활용해서 포스트잇을 활용하여 붙이는 활동으로 대체하여 자연어 알고리즘 활동을 할 수 있다.
4-1 자연어 알고리즘 만들기
보기를 일상생활 속에서 알고리즘을 찾아보고 그 절차를 인식해보면서 일상생활과 알고리즘의 관계를 알아보자.
<보기>
인터넷에서 물건을 구매하는 알고리즘을 만들어 보자. ⓵ 물건을 판매하는 사이트에 접속한다. ⇓ ② 자신이 원하는 물건을 검색한다. ⇓ ③ 원하는 물건의 수량과 세부사항을 검색한다. ⇓ ④ 물건을 받을 배송지를 입력한다. ⇓ ⑤ 결제 수단을 선택한다. ⇓ ⑥ 결제한다.
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