Brute Force vs Pemrograman Dinamis: Perbedaan dan Perbandingan

Ada banyak masalah yang muncul dalam kehidupan kita sehari-hari. Demikian pula, ada banyak masalah di bidang pemrograman.

Ada banyak metode untuk memecahkan masalah tertentu yang berkaitan dengan algoritma dan pemrograman. Baik Brute force dan Dynamic Programming adalah jenis teknik untuk memecahkan masalah dan menemukan solusinya.

Pengambilan Kunci

1. Algoritme brute force secara mendalam mencari semua solusi yang mungkin, sementara pemrograman dinamis memecah masalah menjadi submasalah tumpang tindih yang lebih kecil dan menyimpan solusi untuk digunakan kembali.
2. Pemrograman dinamis menawarkan peningkatan efisiensi dan pengurangan kompleksitas komputasi dibandingkan dengan pendekatan brute force.
3. Metode brute force lebih mudah diimplementasikan, sedangkan pemrograman dinamis membutuhkan pemahaman yang lebih dalam tentang masalah untuk mengidentifikasi substruktur yang optimal dan submasalah yang tumpang tindih.

Brute Force vs Pemrograman Dinamis

Perbedaan antara Brute Force dan Pemrograman Dinamis adalah efisiensi. Kedua teknik memiliki efisiensi mereka. Itu brute force metode iterasi pada kumpulan data yang diberikan berkali-kali sehingga menyebabkan efisiensi yang buruk, sedangkan metode Pemrograman Dinamis hanya mengulangi pada kumpulan data sekali sehingga menghasilkan efisiensi yang baik. Tapi ya, kedua metode itu berguna dalam situasi yang berbeda.

Pendekatan Brute Force menemukan semua solusi yang mungkin terkait dengan masalah yang diberikan sampai menemukan solusi yang memuaskan. Itu selalu merupakan cara termudah untuk menerapkan dan menjamin solusi jika ada.

Sifat dari teknik Brute force ini menyebabkan memperlambat kerjanya. Pendekatan Brute force selalu merupakan pendekatan paling sederhana untuk mendapatkan solusi.

Pemrograman Dinamis adalah versi yang dioptimalkan untuk memecahkan masalah dalam waktu yang lebih sedikit dan dengan sedikit usaha. Ini adalah pengoptimalan rekursi karena, dalam rekursi, kami terus menyelesaikan rangkaian input yang sama berkali-kali, sedangkan, dengan pemrograman Dinamis, kami hanya menyelesaikan kasus yang belum terselesaikan dari masalah yang diberikan.

Tabel perbandingan

Parameter Perbandingan	Brute Force	Pemrograman Dinamis
Metodologi	Ia menemukan semua solusi yang mungkin untuk masalah yang diberikan.	Ia hanya menemukan satu solusi optimal.
Kompleksitas Waktu	O(mn), di mana m adalah jumlah karakter yang ditemukan dan n adalah ukuran input.	O(n), di mana n adalah jumlah submasalah unik
Contoh	Sortir seleksi	Floyd Warshell
Iterasi	Jumlah iterasi lebih banyak	Jumlah iterasi lebih sedikit
Efisiensi	Kurang efisien	Lebih efisien

Apa itu Brute Force?

Dalam bidang Komputer Ilmu, Brute Force adalah teknik populer untuk mencari solusi. Metode Brute Force menjamin solusi untuk masalah yang diberikan, tetapi membutuhkan banyak waktu untuk dijalankan dan tidak efisien.

Ini dimulai dengan menghitung semua kasus secara sistematis dan memeriksa apakah memenuhi persyaratan atau tidak.

Jika kita mengambil contoh pengurutan elemen-elemen dari sebuah array, maka dengan pendekatan Brute force, kita akan melintasi array berkali-kali hingga mendapatkan solusi yang diinginkan. Ini akan menyebabkan pemborosan waktu.

Inilah alasan mengapa ini disebut memakan waktu.

Teknik Brute Force digunakan ketika kumpulan data terbatas karena akan menyebabkan banyak komplikasi jika kita menerapkan banyak perhitungan berkali-kali pada data yang sangat besar. Setiap kali masalah baru berasal yang solusi yang tepat tidak diketahui, maka teknik Brute Force digunakan sebagai metode dasar.

Kerugian utama Brute Force untuk memecahkan masalah dunia nyata adalah meningkatkan jumlah kasus yang harus diperiksa. Misalnya, jika kita ingin mencari pembagi suatu bilangan, dan katakanlah pembaginya adalah 16, maka brute force akan melakukan perhitungan 10^15 untuk menemukan solusinya.

Apa itu Pemrograman Dinamis?

Pemrograman Dinamis adalah metode yang dioptimalkan untuk memecahkan masalah matematika serta ilmu komputer. Ini dikembangkan oleh Richard Bellman pada 1950-an.

Hari ini memiliki aplikasi di berbagai bidang karena kekuatan pengoptimalannya.

Ini memecahkan masalah yang kompleks dengan memecahnya menjadi sub-masalah yang lebih sederhana dengan cara rekursif. Kemudian setiap subproblem diselesaikan secara rekursif.

Poin utamanya adalah jika subkasus "a" terjadi 4 kali dalam masalah yang kompleks, maka Pemrograman Dinamis akan menyelesaikannya hanya satu kali, sedangkan rekursi akan menyelesaikannya 4 kali.

Inilah alasan mengapa Pemrograman Dinamis lebih disukai. Dalam kasus matematika, pemrograman dinamis mengacu pada penyederhanaan keputusan dengan memecahnya menjadi submasalah.

Dalam kasus ilmu komputer, kami memiliki dua istilah penting di mana kami menerapkan pemrograman dinamis, pertama adalah substruktur yang optimal, yang lain adalah sub-masalah yang tumpang tindih.

Substruktur optimal berarti solusi dari masalah optimisasi diperoleh dengan menggabungkan solusi optimal dari semua sub-masalah. Submasalah yang tumpang tindih berarti ruang submasalah harus kecil.

Ini juga memiliki kontra, seperti setiap koin memiliki dua sisi. Seperti yang kita ketahui, ini menyimpan hasil antara sambil menyelesaikan sub-masalah, yang menyebabkan banyak penggunaan memori.

Perbedaan Utama Antara Brute Force dan Pemrograman Dinamis

1. Pendekatan Brute Force memecahkan masalah dengan mengulangi kumpulan data berkali-kali. Sedangkan Pemrograman Dinamis hanya melakukan iterasi satu kali dan memberikan solusi optimal.
2. Solusi yang diberikan oleh Brute Force tidak dijamin optimal karena menyediakan semua kemungkinan solusi. Padahal solusi yang diberikan oleh Dynamic Programming akan selalu optimal.
3. Metode Brute Force memecahkan dengan mempertimbangkan semua kumpulan data sekaligus, sedangkan Pemrograman Dinamis memecahkan masalah dengan membagi masalah yang diberikan menjadi beberapa submasalah.
4. Pendekatan brute force tidak menggunakan konsep optimal substructure dan overlapping subproblem. Pemrograman dinamis menggunakan konsep-konsep ini.
5. Metode brute force tidak optimal dan efisien. Itu menyelesaikan perhitungan yang sama beberapa kali, sedangkan pemrograman Dynamin optimal dan efisien karena menyelesaikan satu perhitungan hanya sekali dan menggunakan memoisasi.

Referensi

1. https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.153.3731.34
2. https://dl.acm.org/doi/fullHtml/10.1145/3107239

Terakhir Diperbarui : 14 Juli 2023