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 per un 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 degli algoritmi si occupa di algoritmi scritti in linguaggi di programmazione per computer, che si basano su formalismi matematici
Un algoritmo è essenzialmente un insieme di istruzioni per un computer per eseguire un calcolo in un certo modo. Ad esempio, un computer utilizzerebbe un algoritmo per calcolare lo stipendio di un dipendente. Affinché il computer possa eseguire i calcoli, ha bisogno di dati appropriati inseriti nel sistema, come la tariffa salariale 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 come funzionano gli algoritmi in generale, date le differenze tra computer e input di dati? È qui che entra in gioco l’analisi degli algoritmi.
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 particolare computer e insieme di input. Lo scopo dell’analisi degli algoritmi è testare e quindi trarre conclusioni su come un particolare algoritmo funziona in generale. Questo sarebbe molto difficile e richiederebbe molto tempo da fare su singoli computer, quindi i ricercatori escogitano modelli di funzionamento del computer per testare gli algoritmi.
In generale, l’analisi degli algoritmi si occupa principalmente di scoprire quanto tempo impiega un programma per l’esecuzione e quanto spazio di memoria è necessario per eseguire il programma. In particolare, gli informatici utilizzano l’analisi degli algoritmi per determinare come i dati imputati a un programma influenzino il suo tempo di esecuzione totale, quanto spazio di memoria ha bisogno il computer per i dati del programma, quanto spazio occupa il codice del programma nel computer, se un algoritmo produce dati corretti calcoli, quanto è complesso un programma e quanto bene gestisce i risultati imprevisti.