الإعلام الآلي: مفهوم الخوارزمية وخصائصها – 1 ثانوي (شعب علمية) – بكالوريا – المنهاج الجزائري

مفهوم الخوارزمية وخصائصها

الخوارزمية (Algorithm) هي مجموعة من الخطوات المنطقية والمرتبة التي تؤدي إلى حل مشكلة معينة. تعتبر الخوارزميات اساس البرمجة وعلم الحاسوب.

اولا: تعريف الخوارزمية

تعريف: الخوارزمية هي سلسلة محدودة ومنتهية من التعليمات المنظمة والواضحة التي تستهدف حل مشكلة ما او تحقيق هدف معين. كلمة خوارزمية مشتقة من اسم العالم الفارسي محمد بن موسى الخوارزمي.

خصائص الخوارزمية الجيدة:

• المدخلات (Inputs): قد تحتوي على صفر او اكثر من المدخلات.
• المخرجات (Outputs): يجب ان تنتج مخرجا واحدا على الاقل.
• الوضوح (Definiteness): كل خطوة يجب ان تكون واضحة وغير قابلة للتاويل.
• الفعالية (Effectiveness): كل خطوة يجب ان تكون قابلة للتنفيذ عمليا.
• المنتهية (Finiteness): يجب ان تنتهي الخوارزمية بعد عدد محدود من الخطوات.

ثانيا: طرق تمثيل الخوارزمية

هناك عدة طرق لتمثيل الخوارزمية:

1. اللغة الطبيعية: كتابة الخطوات بلغة طبيعية (كاللغة العربية).

2. المخطط الانسيابي (Flowchart): تمثيل بياني باستخدام اشكال هندسية قياسية.

• البيضاوي: بداية/نهاية الخوارزمية
• متوازي الاضلاع: قراءة/كتابة البيانات (مدخلات/مخرجات)
• المستطيل: عملية حسابية او تعيين
• المعين: اختبار شرط (نعم/لا)
• السهم: اتجاه سير التنفيذ

3. الرمز الوهمي (Pseudo-code): كتابة قريبة من لغة البرمجة ولكن بلغة مبسطة.

ثالثا: مثال على خوارزمية

مثال: خوارزمية حساب مجموع عددين

باللغة الطبيعية:
1. ابدأ
2. اقرأ العدد الاول A
3. اقرأ العدد الثاني B
4. احسب المجموع S = A + B
5. اطبع المجموع S
6. نهاية

بالمخطط الانسيابي:
(بيضاوي) بداية → (متوازي اضلاع) اقرأ A → (متوازي اضلاع) اقرأ B → (مستطيل) S = A + B → (متوازي اضلاع) اطبع S → (بيضاوي) نهاية

بالرمز الوهمي (Pseudo-code):
Algorithme Somme
Variables: A, B, S: Entier
Debut
Ecrire(“Entrez le premier nombre: “)
Lire(A)
Ecrire(“Entrez le deuxieme nombre: “)
Lire(B)
S ← A + B
Ecrire(“La somme est: “, S)
Fin

رابعا: هياكل التحكم الاساسية

1. التسلسل (Sequence): تنفيذ التعليمات واحدة تلو الاخرى بالترتيب.

2. الاختيار (Selection): تنفيذ تعليمة او مجموعة تعليمات وفق شرط معين (اذا … والا).

3. التكرار (Iteration): تكرار تنفيذ تعليمة او مجموعة تعليمات عدة مرات حتى تحقق شرط.

تمارين تطبيقية

التمرين 1:

اكتب خوارزمية بلغة طبيعية لحساب مساحة مستطيل، علمًا ان مساحة المستطيل = الطول x العرض.

التمرين 2:

ارسم مخططا انسيابيا لخوارزمية تقرأ درجة حرارة فاذا كانت اكبر من 30 تطبع “الجو حار” والا تطبع “الجو معتدل”.

التمرين 3:

اكتب خوارزمية بالرمز الوهمي لحساب معدل طالب من ثلاث علامات (رياضيات، فيزياء، علوم).

التمرين 4:

مثل بمخطط انسيابي خوارزمية تطبع الاعداد الزوجية من 1 الى 20.

للمزيد من المعلومات، تفضل بزيارة درس تمثيل الخوارزمية: المخطط الانسيابي وكذلك درس الخوارزميات: الجمل الشرطية والتكرارية المتقدمة.

دروس مشابهة

• الإعلام الآلي — الشبكات اللاسلكية WiFi والبلوتوث — الأولى ثانوي — المنهاج الج
• الإعلام الآلي — CSS3: تصميم متجاوب — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — ا
• الدوال في لغة C – تعريفها واستخدامها – الأولى ثانوي – السنة الأولى ثانوي (شعب عل