Lernziele
- Sie haben ein Bewusstsein für den Algorithmus-Begriff gebildet
- Sie kennen verschiedene Beispielformen, einen Ablauf zu beschreiben
- Sie erkennen «Kontrollstrukturen» und «Variablen», zur Behandlung von zukünftigen Situationen
- (eventuell: Sie begreifen den Sinn der Reduktion von Komplexität durch Modularisierung)
# Ergebnisse Gruppenarbeit
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- eindeutige Beschreibung, sei es mit Text, Bildern oder Symbolen (z.B. Kochrezept mit Text oder grafische Falzanleitung)
- besteht aus einzelnen, kleinen und klaren Schritte (z.B. Falzanleitungs-Schritt, Flussdiagramm-Element, Kochschritt)
- für identische Eingaben kommt immer das selbe raus (z.B. bei gleichem Geburtsdatum kommt der gleiche Wochentag raus)
- Strukturen wie Wiederholung (z.B. Kochanweisung) oder Verzweigungen (z.B. Flussdiagramm)
- kommt immer an ein Ende (keine endlose Wiederholung)
- löst ein Problem oder eine «Klasse» von Problemen (z.B. Kochrezept: für 4 Personen oder für 12 Personen, oder nur für eine Person: Mengenangaben umrechnen, Schritte bleiben gleich, Wiederholungen passen sich auch an.)
# Definitionen
Ein Algorithmus ist ein Ablauf bzw. eine Schrittfolge, mit der ein Problem eindeutig, in endlich vielen Schritten gelöst wird.
Definition von Informatik Verstehen[1]
Ganz allgemein ist ein Algorithmus eine Reihe von Anweisungen, die Schritt für Schritt ausgeführt werden, um ein Problem zu lösen oder eine Aufgabe zu bewältigen.
Definition von Giga.de (opens new window)[2]
Ein Algorithmus ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Algorithmen bestehen aus endlich vielen, wohldefinierten Einzelschritten.
Definition Wikipedia[3]
# Eigenschaften
- Allgemeinheit
- Ein Algorithmus ist allgemeingültig, d. h. er löst eine Vielzahl von Problemen (der gleichen Art). Die Auswahl eines einzelnen konkreten Problems erfolgt über Eingabedaten oder Parameter.
- Eindeutigkeit
- An jeder Stelle des Algorithmus muss eindeutig festgelegt sein, was zu tun ist und welcher Schritt der nächste ist. Dafür muss jede Anweisung unmissverständlich formuliert sein.
- Ausführbarkeit
- Jede einzelne Anweisung eines Algorithmus muss vom Computer (vom Mensch) ausführbar sein.
- Endlichkeit (Finitheit)
- Die Beschreibung eines Algorithmus besitzt eine endliche Länge, d. h. er besteht aus einer begrenzten Anzahl von Anweisungen mit begrenzter Länge. Zudem darf ein Algorithmus zu jedem Zeitpunkt für seine Daten nur endlich viel Platz belegen.
Für die Praxis werden Algorithmen häufig auf die folgenden Eigenschaften eingeschränkt:
- Determiniertheit
- Wird ein Algorithmus mit den gleichen Eingabewerten und Startbedingungen wiederholt, so liefert er stets das gleiche Ergebnis.
- Terminierung
- Der Algorithmus ist nach endlich vielen Schritten beendet, d. h. er liefert ein Ergebnis oder hält an.
# Lösungen Individualarbeit
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Die Lösungen sind direkt bei den Aufgaben zu finden!