Informatik
Was ist ein Algorithmus?
Kurze Antwort
Ein Algorithmus ist eine genaue Schritt-für-Schritt-Anleitung, um ein Problem zu lösen oder eine Aufgabe zu erledigen. Computer befolgen Algorithmen, die als Code geschrieben sind.
In einem Satz
Ein Algorithmus ist eine klare Liste von Schritten in der richtigen Reihenfolge, die ein Problem löst oder eine Aufgabe erledigt.
Erklärt
Du befolgst jeden Tag Algorithmen, auch wenn du sie nicht so nennst. Ein Rezept, die Schritte beim Zähneputzen und der Weg zur Schule sind Algorithmen. Wichtig ist, dass die Schritte genau und in der richtigen Reihenfolge sind, damit jede Person (oder jedes Gerät), die sie befolgt, dasselbe Ergebnis bekommt.
Computer brauchen Algorithmen, weil sie nicht erraten können, was du meinst. Wenn du einem Menschen sagst „Mach ein Brot“, füllt er die Lücken von selbst. Ein Computer bräuchte jeden Schritt: Brottüte öffnen, zwei Scheiben herausnehmen, Messer nehmen und so weiter. Fehlt ein Schritt, geht etwas schief.
Die meisten Algorithmen bestehen aus drei Bausteinen:
- Folge (Sequenz): Die Schritte laufen nacheinander in fester Reihenfolge ab. (Mit Zahlenfolgen in der Mathematik ist es verwandt, aber nicht dasselbe.)
- Verzweigung (Auswahl): eine Entscheidung. „Wenn es regnet, nimm einen Schirm, sonst eine Mütze.“
- Wiederholung (Schleife): etwas noch einmal tun. „Wiederhole 10-mal: hüpfen.“
Wird ein Algorithmus in einer Sprache geschrieben, die ein Computer versteht, heißt er Programm. Das Schreiben nennt man Programmieren. Wenn es nicht wie geplant läuft, suchst du den Fehler und behebst ihn, das heißt Fehlersuche (Debugging).
Das Wort „Algorithmus“ geht auf den Namen al-Chwarizmi zurück, einen Mathematiker, der im 9. Jahrhundert in Bagdad arbeitete und über Rechenverfahren in einzelnen Schritten schrieb.
Roboter
Computer
Brot
Käse
Beispiele
Ein Quadrat zeichnen (für einen Roboter oder eine Figur in Scratch):
Schritt für Schritt
- Stift absenkenMach dich bereit zum Zeichnen.
- 4-mal wiederholenGehe 100 Schritte vorwärts und drehe dich dann um 90 Grad nach rechts.
- Stift anhebenDas Quadrat ist fertig.
Entscheiden, was du anziehst (Verzweigung):
- Wenn es kalt ist, zieh eine Jacke an.
- Sonst, wenn es regnet, nimm einen Regenschirm.
- Sonst zieh ein T-Shirt an.
Eine Liste durchsuchen: Um einen Namen in der Klassenliste zu finden, schau auf den ersten Namen. Passt er nicht, schau auf den nächsten. Wiederhole das, bis du ihn findest oder das Ende erreichst.
Häufige Fehler
- Fehlende Schritte. Teste deinen Algorithmus, indem du ihn genau befolgst, wie es ein Roboter täte.
- Schritte in der falschen Reihenfolge. Erst die Schuhe, dann die Socken ist auch eine Liste von Schritten, nur leider eine falsche.
- Denken, dass es Algorithmen nur für Computer gibt. Rezepte, Anleitungen und Spiele benutzen sie ebenfalls.
Kurzes Quiz
Algorithmus
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Frage 1 von 4
Was davon ist ein Algorithmus?
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Verwandte Themen
Programmieren (Coding)
Programmieren (Coding) heißt, Anweisungen in einer Sprache zu schreiben, die ein Computer versteht, damit er eine Aufgabe erledigt, etwa ein Spiel, eine App oder eine Website.
Fehlersuche (Debugging)
Debugging heißt, Fehler (englisch bugs) in einem Algorithmus oder Computerprogramm zu finden und zu beheben. Das gehört für alle ganz normal zum Programmieren.
Zahlenfolgen
Eine Zahlenfolge ist eine Liste von Zahlen oder Figuren, die einer Regel folgt, wie 3, 7, 11, 15 (jedes Mal plus 4). Jeder Eintrag heißt Glied.
Binärsystem
Das Binärsystem (Dualsystem) ist ein Zahlensystem mit nur zwei Ziffern, 0 und 1. Computer speichern und verarbeiten damit alle ihre Informationen.
Wachstumsdenkweise (Growth Mindset)
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Sicher im Internet
Sicher im Netz heißt: persönliche Daten geheim halten, Privatsphäre-Einstellungen und starke Passwörter nutzen, nett sein und bei Sorgen eine vertraute erwachsene Person ansprechen.