Informatik
Algorithmen im Alltag
Präzise Schrittfolgen: die Idee hinter jedem Programm, und hinter jedem Rezept.
Wenn du nach einem Rezept kochst, einer Wegbeschreibung folgst oder morgens deine Zähne putzt, führst du einen Algorithmus aus: eine Folge von Schritten, die dich zuverlässig ans Ziel bringt. Genau diese Idee steckt in jedem Computerprogramm. Hier lernst du, was eine gute Schrittfolge ausmacht und warum Computer dabei so pingelig sind.
Was ist ein Algorithmus?
Ein Algorithmus ist eine präzise Schrittfolge, die ein Problem löst. Drei Eigenschaften machen ihn aus: Jeder Schritt ist eindeutig, es gibt also nichts zu raten. Die Folge ist endlich, sie hört irgendwann auf. Und jeder Schritt ist ausführbar, man kann ihn wirklich tun. Ein Rezept mit dem Schritt "würze nach Gefühl" ist für dich okay, als Algorithmus taugt es nicht: Das ist nicht eindeutig.
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Warum Computer exakte Anweisungen brauchen
Ein Mensch versteht "geh da vorne rechts" und denkt sich den Rest dazu. Ein Computer kann das nicht: Er hat kein Bauchgefühl und keinen gesunden Menschenverstand. Er tut exakt das, was dasteht, nicht mehr und nicht weniger. Fehlt ein Schritt oder ist er unklar, bleibt der Computer stehen oder macht etwas Falsches. Deshalb zerlegen Programmiererinnen und Programmierer jedes Problem in winzige, eindeutige Schritte.
Die Reihenfolge zählt
In einem Algorithmus ist die Reihenfolge entscheidend. Erst Socken, dann Schuhe funktioniert. Andersherum wird es unangenehm. Beim Teekochen gilt: erst Wasser kochen, dann aufgießen. Vertauschst du Schritte, bekommst du oft ein völlig anderes Ergebnis, obwohl alle Schritte einzeln richtig sind. Gute Algorithmen legen deshalb nicht nur fest, was passiert, sondern auch, wann.
Aufgaben
0 von 6 gelöstZeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.
Was ist ein Algorithmus?
Welche Anweisung ist eindeutig genug für einen Computer?
Ein Roboter startet auf Feld 1 einer Reihe und bekommt die Befehle: geh 2 vor, geh 3 vor. Auf welchem Feld steht er am Ende?
Bring die Schritte für einen Tee-Algorithmus in eine sinnvolle Reihenfolge. Das Wasser braucht am längsten, deshalb machst du es zuerst heiß.
- 1Teebeutel herausnehmen
- 2Wasser in die Tasse gießen
- 3Den Tee fünf Minuten ziehen lassen
- 4Wasser heiß machen
- 5Teebeutel in die leere Tasse geben
Ein Algorithmus sagt: Starte bei 5. Verdopple die Zahl. Ziehe dann 4 ab. Welche Zahl kommt heraus?
Ergänze den Satz: Jeder Schritt eines guten Algorithmus muss … sein.
Damit geht es weiter