Grundkurs Angewandte Informatik II: Problem — Algorithmus — Programm

یک مفهوم اصلی در علوم کامپیوتر، مفهوم الگوریتم است. در جلد اول این دوره ابتدایی، ما قبلاً با زبان برنامه نویسی Modula-2 آشنا شدیم که از آن برای نوشتن برنامه ها و در نتیجه - کم و بیش شهودی - برای توصیف رسمی الگوریتم ها استفاده می کردیم. در این فصل مفهوم الگوریتم با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار خواهد گرفت. ما در اینجا آن را دقیقاً تعریف نمی‌کنیم، زیرا روش‌های مختلفی وجود دارد که به همان اندازه معتبر و رسمی برای انجام آن وجود دارد (جلد چهارم این دوره آموزشی پایه را ببینید)، اما به طراحی، امکانات نمایش و ویژگی‌های مهم الگوریتم‌ها خواهیم پرداخت. . به طور کلی، الگوریتم ها برای حل مسائل از طریق اقدام هدفمند خدمت می کنند. یک الگوریتم به روشی دقیق و بدون ابهام مشخص می‌کند که چگونه می‌توان به یک راه‌حل برای یک مسئله معین رسید، و ما آن را با توصیف مبهم زیر توضیح می‌دهیم (توضیح دقیق‌تر ویژگی‌های الگوریتم‌ها در ادامه آمده است): الگوریتم یک رویه دقیق است. برای حل یک مشکل 2.1.1 مشاهدات روی الگوریتم ها همه افراد در اوایل زندگی با تعداد زیادی الگوریتم - صرف نظر از علم کامپیوتر - مواجه می شوند. نمونه‌هایی از مسائلی که می‌توان آنها را به‌صورت الگوریتمی حل کرد عبارتند از: بستن بند کفش یا کراوات، ضرب دو عدد طبیعی، کار با دستگاه بلیط، تعویض شمع‌ها و غیره.

Ein zentraler Begriff der Informatik ist der Begriff des Algorithmus. Wir haben bereits in Band I dieses Grundkurses die Programmiersprache Modula-2 kennengelernt, die wir zum Schreiben von Programmen und damit - mehr oder weniger intuitiv - zur formalen Beschreibung von Algorithmen benutzt haben. In diesem Kapitel soll der Begriff des Algorithmus näher beleuchtet werden. Wir werden ihn hier nicht präzise definieren, denn es gibt eine Viel­ zahl gleichberechtigter, formaler Möglichkeiten, dies zu tun (s. Band IV dieses Grundkurses), aber wir werden uns mit dem Entwurf, den Darstellungsmög­ lichkeiten und wichtigen Eigenschaften von Algorithmen beschäftigen. Ganz allgemein dienen Algorithmen dazu, durch zielgerichtetes Handeln Probleme zu lösen. Ein Algorithmus legt in exakter, unmißverständlicher Weise fest, wie man für ein vorgelegtes Problem zu einer Lösung des Problems kommt, und wir beschreiben dies durch die folgende, vage Charakterisierung (eine genauere Beschreibung der Eigenschaften von Algorithmen folgt später): Ein Algorithmus ist ein exaktes Verfahren zur Lösung eines Problems. 2.1.1 Beobachtungen zu Algorithmen Mit einer Vielzahl von Algorithmen wird jeder bereits frühzeitig in seinem Leben - unabhängig von der Informatik - konfrontiert. Als Beispiele für Prob­ leme, die algorithmisch lösbar sind, kann man nennen: Binden eines Schnürsenkels oder einer Krawatte, Multiplikation zweier natür­ licher Zahlen, Bedienung eines Fahrkartenautomaten, Auswechseln von Zündkerzen, etc.