الخوارزميات وحل المشكلات

تخيّل أنك تبحث عن طلب واحد بين مليون طلب. إذا فحصت الطلبات واحدًا تلو الآخر فقد تحتاج إلى مليون خطوة، أما إذا كانت مرتبة فيكفيك نحو عشرين خطوة. هذا هو الفرق الذي تصنعه الخوارزمية المناسبة. في كورس الخوارزميات وحل المشكلات بالعربي تتعلّم كيف تفهم المسألة، وتختار طريقة حلها، وتتأكد من صحتها، وتعرف كيف تتصرف عندما يكبر حجم البيانات.

تبني الدورة على ما تعلّمته في دورات هياكل البيانات: تستخدم Arrays وHash Maps وStacks وQueues وPriority Queues وGraphs أثناء حل مسائل حقيقية، مثل كشف تعارض الحجوزات، واختيار أكبر عدد من الأنشطة، وترتيب المهام المعتمدة على بعضها، وإيجاد أقصر طريق بأقل تكلفة.

كل درس فيديو قصير مع كود Java تشغّله بنفسك، ثم مختصر كتابي وإنفوجرافيك واختبار قصير، ومساعد ذكي ومحرر كود داخل كل درس.

لماذا تحتاج إلى تعلّم الخوارزميات وحل المشكلات؟

لأن كتابة كود يعمل على مثال صغير لا تكفي. المطلوب أن تعرف هل يعطي الحل الإجابة الصحيحة في كل الحالات المسموحة (Correctness)، وكم يحتاج من وقت وذاكرة عندما يكبر الإدخال (Time & Space Complexity). هذه الطريقة في التفكير هي ما تختبره مقابلات العمل التقنية، وما تحتاجه كل يوم عندما يصبح الحل المباشر بطيئًا.

لماذا يجب أن تشترك في هذه الدورة؟

• طريقة ثابتة لحل أي مسألة: المدخلات والمخرجات والقيود، ثم مثال يدوي، ثم حل مباشر، ثم تحسين.
• أكثر من 15 أسلوبًا تتعلّمها بالتطبيق: Recursion وSorting وBinary Search وTwo Pointers وSliding Window وPrefix Sums وBacktracking وGreedy وDynamic Programming وBFS وDFS وDijkstra وBellman-Ford وFloyd-Warshall وTopological Sort.
• كل حل مكتوب بلغة Java مع تتبّع تنفيذه وحالاته الحدية.
• تبرير صحة الحل وحساب تكلفته في كل درس، لا حفظ الحلول.
• تحديات تجمع أكثر من فكرة، ومشروع تطبيقي على الاعتماديات ومسار التنفيذ الحرج.
• خريطة لاختيار الأسلوب المناسب من قيود المسألة، وخطة تدريب لما بعد الدورة.
• مختصر كتابي وإنفوجرافيك واختبار قصير بعد كل درس، واختبار لكل قسم، واختبار نهائي.
• مساعد ذكي ومحرر Java داخل كل درس، ومشرفون يجيبون عن أسئلتك في التعليقات.
• وصول مدى الحياة مع أي تحديثات، وشهادة إتمام يمكن التحقق منها.

هذه الدورة مناسبة لك إذا كنت:

• أنهيت دورات هياكل البيانات وتريد أن تستخدمها في حل المسائل.
• تكتب كودًا يعمل لكنك لا تعرف كيف تثبت صحته أو تحسّن سرعته.
• تستعد لمقابلات العمل التقنية ومسائل الخوارزميات.
• طالب علوم حاسب تريد شرحًا عمليًا بالعربية مع كود Java.
• مبرمج تريد طريقة منظمة تبدأ بها أي مسألة جديدة.

ماذا ستتعلم خطوة بخطوة؟

• خطوات حل أي مسألة: تحدد المدخلات والمخرجات والقيود، وتحل مثالًا يدويًا، وتكتب الحل المباشر وتحسب تكلفته.
• الاستدعاء الذاتي: تحل المسألة بالاعتماد على نسخة أصغر منها، وتتتبع الاستدعاءات، وتحسب القوى بسرعة.
• الترتيب والتقسيم والحل: تطبّق الترتيب بالإدراج والفقاعي والاختيار والدمج والسريع، وتختار بينها حسب الثبات والذاكرة وأسوأ حالة.
• البحث الثنائي بثقة: تضبط الحدود، وتجد أول وآخر ظهور ومكان الإدراج، وتبحث بحثًا ثنائيًا على الإجابة.
• المؤشران والنافذة المنزلقة: تقلل العمل المتكرر على المصفوفات والنصوص بأسلوبي Two Pointers وSliding Window.
• الحساب المسبق والتراجع والجشع: تستخدم المجاميع التراكمية ومصفوفة الفروق، وتولّد الاختيارات بالتراجع، وتعرف متى ينجح الاختيار الجشع.
• البرمجة الديناميكية: تحفظ نتائج المسائل الفرعية وتبني الجداول لحل صعود السلم والعملات وحقيبة الظهر وأطول تتابع مشترك.
• الرسوم البيانية وأقصر المسارات: تمثل العلاقات كرسم بياني، وتطبّق BFS وDFS واكتشاف الدورات والترتيب الطوبولوجي وDijkstra وBellman-Ford وFloyd-Warshall.

المتطلبات

• أساسيات البرمجة بلغة Java: المتغيرات والشروط والحلقات والدوال (Methods) والكائنات بمستوى أساسي.
• هياكل البيانات: Array وArrayList وStack وQueue وLinked List وTrees وHeap وPriority Queue وHash Map وHash Set.
• فكرة Big O وTime Complexity وSpace Complexity.
• متصفح فقط: نكتب الكود في محرر Java أونلاين دون تثبيت أي برنامج.