مقدمة في الخوارزميات: مفهوم الخوارزمية وطرق تمثيلها – الإعلام الآلي — السنة الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم وتكنولوجيا) — المنهاج الجزائري

مقدمة في الخوارزميات: مفهوم الخوارزمية وطرق تمثيلها

الخوارزمية (Algorithm) هي مجموعة من الخطوات المنظمة والمحددة بدقة لحل مشكلة معينة. هذا الدرس يتناول أساسيات الخوارزميات وطرق تمثيلها.

1. مفهوم الخوارزمية

الخوارزمية هي سلسلة من التعليمات المرتبة منطقياً التي تؤدي إلى حل مشكلة ما. يجب أن تكون الخوارزمية: محددة بدقة، منتهية (تنتهي بعد عدد محدود من الخطوات)، وفعالة (تنتج النتيجة الصحيحة).

مثال: خوارزمية جمع رقمين: 1) ابدأ، 2) أدخل الرقم الأول A، 3) أدخل الرقم الثاني B، 4) احسب C = A + B، 5) أظهر C، 6) نهاية.

2. طرق تمثيل الخوارزميات

• الوصف النصي: كتابة الخطوات باللغة الطبيعية
• المخطط الانسيابي (Flowchart): استخدام رموز بيانية (مستطيل للعمليات، معين للقرارات، بيضاوي للبداية والنهاية)
• الكود المزيف (Pseudocode): لغة توصيفية قريبة من لغة البرمجة
• لغة برمجة: كتابة الخوارزمية بلغة برمجة فعلية

3. الهياكل الأساسية للخوارزميات

• التسلسل (Sequence): تنفيذ التعليمات واحدة تلو الأخرى
• الاختيار (Selection): اتخاذ قرار بناءً على شرط (if-else)
• التكرار (Iteration): تكرار مجموعة من التعليمات (loops)

4. تمارين تطبيقية

التمرين 1: اكتب خوارزمية لحساب مساحة دائرة إذا كان نصف القطر معروفاً.

التمرين 2: ارسم مخططاً انسيابياً لمقارنة عددين وإظهار العدد الأكبر.

التمرين 3: اكتب خوارزمية لايجاد مجموع الأعداد من 1 إلى N.

5. الحلول

حل 1: 1) ابدأ، 2) أدخل r، 3) احسب A = π × r²، 4) أظهر A، 5) نهاية.

حل 2: (وصف نصي) 1) ابدأ، 2) أدخل A، 3) أدخل B، 4) إذا كان A > B أظهر A، وإلا أظهر B، 5) نهاية.

حل 3: 1) ابدأ، 2) أدخل N، 3) S = 0، 4) i = 1، 5) S = S + i، 6) i = i + 1، 7) إذا كان i ≤ N ارجع إلى الخطوة 5، 8) أظهر S، 9) نهاية.

للمزيد من دروس الإعلام الآلي راجع التناسبية والدوال الخطية ودرس الدوال المرجعية: دالة المربع والمقلوب.