Grundkurs Angewandte Informatik II, 1993 Problem - Algorithmus - Programm XLeitfäden der angewandten Informatik Series, Vol. 2

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.

1 Informatik: Eine Übersicht.- 1.1 Informationen und ihre Verarbeitung.- 1.2 Informatik: Inhalt, Teilgebiete, Anwendungen.- 1.3 Zur Entwicklung der Informatik.- 2 Vom Problem zum Algorithmus.- 2.1 Einführung.- 2.2 Spezifikation von Problemen.- 2.3 Algorithmen und ihre Darstellung.- 2.4 Eigenschaften von Algorithmen.- 2.5 Entwurfsmethoden für Algorithmen.- 2.6 Spezielle Algorithmen: Sortieren.- 3 Vom Algorithmus zum Programm — Konzepte imperativer Programmiersprachen.- 3.1 Vorbemerkungen.- 3.2 Datentypen in Modula-2-ähnlichen Sprachen.- 3.3 Andere Datentypen.- 3.4 Spezifikation abstrakter Datentypen.- 3.5. Programmbausteine.- 4 Höhere Programmiersprachen.- 4.1 Klassifikation höherer Programmiersprachen.- 4.2 Definition von Programmiersprachen.- Lösungen.