Cos’è un algoritmo? Questa è una delle domande più frequenti tra i giovani iscritti ad un corso di Laurea Scientifico. Si, perché la matematica è alla base dello studio di diverse discipline e pertanto viene inserita nei piani formativi dei corsi di laurea in ingegneria legati a qualsiasi curriculum, dall’ingegneria meccanica a quella elettronica.

Sicuramente, avrai sentito parlare di algoritmo in informatica, dove rappresenta uno dei concetti di base. Volendo dare una prima definizione generale di algoritmo, questo è un procedimento che risolve un determinato problema attraverso un numero finito di passi elementari in un tempo ragionevole.

Apriamo la nostra guida su che cos’è un algoritmo con una definizione generale del concetto. Come abbiamo accennato,  per algoritmo si intende una successione di istruzioni o passi che definiscono le operazioni da eseguire sui dati per ottenere i risultati.

Lo schema esecutivo di un algoritmo specifica che i passi devono essere eseguiti in sequenza, salvo diversa indicazione.

La parola algoritmo deriva dal nome del matematico Mohammed ibn-Musa al-Khwarizmi, che faceva parte della corte reale di Baghdad e che visse tra il 780 e l’850 circa. Questo matematico viene considerato tra i primi ad aver fatto accenno a questo concetto, con la scrittura del libro “Regole di ripristino e riduzione”.

Come avrai capito, si tratta di un concetto con origini antichissime: se ne trovano tracce in documenti risalenti al XVII secolo, conosciuti come i papiri di Ahmes, che contengono una collezione di problemi con relativa soluzione comprendendo un problema di moltiplicazione che lo scrittore dice di aver ripreso da altri papiri anteriori di 12 secoli.

Algoritmi in informatica

Ora che abbiamo visto cos’è un algoritmo, è bene chiarirne i suoi campi di applicazione, che non riguardano solo la matematica.

Gli algoritmi sono ampiamente utilizzati in tutte le aree dell’IT (Information Technologies). Volendo fare un esempio di algoritmo in informatica, i motori di ricerca come Google sono basati proprio su questo concetto per poter rispondere quanto più coerentemente alla richiesta di un utente.

Caratteristiche di un algoritmo

Se, oltre a sapere cos’è un algoritmo, sei curioso anche di scoprire come fare un algoritmo, riassumiamo in questo paragrafo alcune caratteristiche e proprietà fondamentali legate a questo concetto.

Come abbiamo detto, esistono diverse tipologie di algoritmo, ma possiamo individuare alcune proprietà comuni, senza le quali un algoritmo non potrebbe essere definito come tale:

• I passi che costituiscono lo schema devono essere “elementari”, ovvero non ulteriormente scomponibili (atomicità);
• I passi che costituiscono lo schema devono essere interpretabili in modo diretto e univoco dall’esecutore, sia esso umano o artificiale (non ambiguità);
• L’algoritmo deve essere finito, ossia composto da un numero definito di passi legati ad una quantità definita di dati in ingresso (finitezza);
• L’esecuzione dello schema deve avvenire entro un tempo finito (terminazione);
• L’esecuzione dello schema algoritmico deve condurre ad un unico risultato (effettività).

Per comprendere meglio il concetto, vediamo ora un esempio di algoritmo pratico e semplice.

Algoritmo: esempio pratico

Per capire a fondo cos’è un algoritmo è bene capire che si tratta di un concetto matematico presente nel nostro quotidiano, anche nelle azioni più semplici.

Parlando di algoritmo matematico ed esempio dello stesso, esaminiamo questo semplice problema e le possibili soluzioni, che insieme costituiscono proprio un algoritmo.

Problema da risolvere: dato un mazzo di chiavi, abbiamo la necessità di trovare, all’interno di questo, la chiave che apre un determinato lucchetto. Qual è l’algoritmo a cui fare ricevimento? Vediamo tutti i passi della sequenza:

1. Si sceglie una chiave dal mazzo e la si marca con un pennarello
2. Si tenta di aprire il lucchetto con la chiave appena marcata; se funziona, si va al passo 4;
3. Se non funziona, si va avanti a controllare la chiave successiva e:
   – Se non è marcata, la si marca e si torna al passo 2
   – Se si verifica il contrario, si notifica che nel mazzo non è presente la chiave che apre il lucchetto
4. Fine della ricerca