الإعلام الآلي — الخوارزميات: مفهوم الخوارزمية وطرق تمثيلها (المخططات الانسيابية) مع تمارين محلولة — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري

الخوارزميات: مفهومها وتمثيلها

المستوى: الأولى ثانوي | المادة: الإعلام الآلي

اهداف الدرس

• تعريف الخوارزمية وفهم أهميتها في البرمجة
• التعرف على خصائص الخوارزمية الصحيحة
• تمثيل الخوارزمية باستخدام المخطط الانسيابي (Flowchart)
• كتابة خوارزميات بسيطة بلغة طبيعية ومخططات

شرح الدرس

1. مفهوم الخوارزمية (Algorithm)

الخوارزمية هي مجموعة من التعليمات المرتبة والمنطقية التي يتم تنفيذها خطوة بخطوة لحل مشكلة معينة. كلمة خوارزمية مأخوذة من اسم العالم المسلم أبو عبد الله محمد بن موسى الخوارزمي (القرن التاسع الميلادي).

خصائص الخوارزمية الصحيحة:

• المدخلات (Inputs): قد يكون لها مدخلات أو لا
• المخرجات (Outputs): يجب أن تنتج مخرجات واحدة على الأقل
• الوضوح (Clarity): كل تعليمة يجب أن تكون واضحة لا لبس فيها
• الفعالية (Effectiveness): يمكن تنفيذها عملياً
• الانتهاء (Finiteness): يجب أن تنتهي بعد عدد محدود من الخطوات

2. طرق تمثيل الخوارزمية

أ. التمثيل باللغة الطبيعية: كتابة الخطوات باللغة الطبيعية (العربية، الفرنسية…). مثال: أدخل رقمين، اجمعهم، أظهر النتيجة.

ب. المخطط الانسيابي (Flowchart): تمثيل بياني باستخدام أشكال هندسية:

• المستطيل: عملية (Process) — تنفيذ تعليمة
• المعين: قرار (Decision) — شرط (نعم/لا)
• متوازي الأضلاع: إدخال/إخراج (Input/Output)
• القطع الناقص: بداية/نهاية (Start/End)
• الأسهم: اتجاه سير التنفيذ

ج. الشيفرة الوهمية (Pseudo-code): كتابة الخوارزمية بلغة شبه برمجية قريبة من اللغة الطبيعية ولكنها منظمة.

3. الهياكل الأساسية في الخوارزميات

• التسلسل (Sequence): تنفيذ التعليمات واحدة تلو الأخرى
• الاختيار (Selection): تنفيذ تعليمة أو مجموعة تعليمات بناءً على شرط (if…else)
• التكرار (Iteration): تكرار تنفيذ تعليمات عدة مرات (while, for)

تمارين محلولة

تمرين 1: اكتب خوارزمية لإيجاد أكبر عددين

الخوارزمية:

1. البداية
2. أدخل العدد A
3. أدخل العدد B
4. إذا كان A > B فـ اطبع A أكبر وإلا اطبع B أكبر
5. النهاية

تمرين 2: مثل خوارزمية حساب مجموع 5 أعداد

حل باستخدام الشيفرة الوهمية:

1. البداية
2. مجموع = 0
3. عداد = 1
4. كرّر:
   أ. أدخل عدد
   ب. مجموع = مجموع + عدد
   ج. عداد = عداد + 1
5. حتى يصبح عداد > 5
6. اطبع مجموع
7. النهاية

تمرين 3: ارسم مخططاً انسيابياً لحساب مساحة دائرة

خطوات الخوارزمية:

1. البداية
2. أدخل نصف القطر (R)
3. مساحة = π × R²
4. اطبع مساحة
5. النهاية
π ≈ 3.14

الخلاصة

الخوارزمية هي أساس البرمجة. فهمها يساعدك على تحليل المشكلات وكتابة برامج منظمة وفعالة. المخطط الانسيابي أداة بصرية ممتازة لتصميم الخوارزميات قبل كتابة الكود البرمجي.

---

دروس مشابهة

• أمن المعلومات وحماية البيانات
• أنظمة التشغيل