الإعلام الآلي — الخوارزميات: خوارزميات البحث (Linear Search, Binary Search) — الثانية ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الخوارزميات: خوارزميات البحث (Linear Search, Binary Search)

خوارزميات البحث تسمح بإيجاد عنصر معين داخل مجموعة من البيانات. أهم خوارزميتين هما البحث الخطي والبحث الثنائي.

البحث الخطي (Linear Search)

أبسط خوارزمية بحث: نمر على كل عنصر في القائمة بالتسلسل حتى نجد العنصر المطلوب.
التعقيد الزمني: O(n) حيث n عدد العناصر.
الميزة: يعمل على قوائم غير مرتبة.
العيب: بطيء في القوائم الكبيرة.

مثال بلغة بايثون

def linear_search(arr, target):
for i in range(len(arr)):
if arr[i] == target:
return i # إرجاع الموضع
return -1 # لم يتم العثور

البحث الثنائي (Binary Search)

يعمل فقط على قوائم مرتبة. يقسم القائمة إلى نصفين في كل خطوة.
التعقيد الزمني: O(log n).
الميزة: سريع جداً في القوائم الكبيرة.
العيب: يتطلب قائمة مرتبة مسبقاً.

مثال بلغة بايثون

def binary_search(arr, target):
left, right = 0, len(arr)-1
while left <= right:
mid = (left + right)//2
if arr[mid] == target:
return mid
elif arr[mid] < target:
left = mid + 1
else:
right = mid – 1
return -1

مقارنة بين الخوارزميتين

لقائمة تحتوي على مليون عنصر:
– البحث الخطي: يحتاج إلى مليون مقارنة في أسوأ الحالات
– البحث الثنائي: يحتاج إلى 20 مقارنة فقط في أسوأ الحالات

تمارين

1. طبق البحث الخطي على القائمة [5, 3, 8, 1, 9, 2] للبحث عن 1. كم خطوة تحتاج؟
2. طبق البحث الثنائي على القائمة [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13] للبحث عن 9.
3. اكتب دالة بايثون للبحث الخطي وتعيد كل المواضع التي يوجد فيها العنصر (إذا تكرر).
4. قائمة مرتبة من 1024 عنصراً. كم مقارنة تحتاج خوارزمية البحث الثنائي في أسوأ حالة؟
5. في أي الحالات تفضل البحث الخطي على البحث الثنائي؟

للاستزادة، راجع درس خوارزميات الترتيب (الفرز) ودرس الخوارزميات: المفاهيم الأساسية.

📍 دروس مشابهة:

• علوم الطبيعة والحياة — النباتات الطبية واستخداماتها في الطب التقليدي — الأولى متوسط — المنهاج الجزائري
• التربية الإسلامية – سورة الكهف: فضلها ومقاصدها – السنة الرابعة متوسط – المنهاج الجزائري
• التاريخ والجغرافيا – الثورة التحريرية الجزائرية (الأسباب والنتائج) – السنة الخامسة إبتدائي – المنهاج الجزائري