Hintergrund zum Unterrichtsgang
Algorithmus und Programm
Der Algorithmus ist eine der Grundideen der Informatik. Bevor ein Computer zum Bearbeiten einer Problemstellung verwendet werden kann, muss er vom Menschen in die Lage versetzt werden, das Problem zu lösen, d.h., er muss programmiert werden. Ein Programm ist ein Text, der in eindeutiger Weise beschreibt, welche Verarbeitungsschritte der Computer in welcher Reihenfolge auszuführen hat. Das Programm ist in einer Programmiersprache geschrieben, die die Syntax, also die Zusammensetzung der verwendeten Zeichen und Wörter, und die Semantik, also die Bedeutung der Programmbestandteile, präzise festlegt.
Bevor ein Programmtext in einer programmiersprachlichen Formulierung entsteht, hat der Programmierer zumeist schon eine Idee von den wesentlichen Verarbeitungsschritten, die die Maschine später ausführen soll. Diese Idee vor und zu einem Programm ist der Algorithmus. Er beschreibt, wie ein gegebenes Problem gelöst werden kann, und zwar in Schritten, die so eindeutig und präzise sind, dass sie in jede denkbare hinreichend mächtige Programmiersprache übertragen und letztendlich von einer Maschine ausgeführt werden können.
Ein Algorithmus, als Bindeglied zwischen der vom Menschen ersonnen Lösungsidee und der Maschine, wird in der Regel zunächst nicht in einer Programmiersprache formuliert. Zum Notieren von Algorithmen wurden in der Informatik eigene Darstellungsformen entwickelt. Sie verwenden Bausteine, die sich in den Programmiersprachen wiederfinden. Zu diesen Bausteinen gehören die elementare Anweisung, die Sequenz, die Schleife oder Wiederholung, die Verzweigung und die Bedingung. Gängige Notationsformen für Algorithmen sind beispielsweise Pseudocode, Flussdiagramm und Struktogramm.
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