خطوات حل مسالة باستخدام الحاسوب

خطوات حل مسالة باستخدام الحاسوب

لحل مسالة ما باستخدام الحاسوب هناك عدة خطوات متسلسلة يجب القيام بها وهي :

اولا: تعريف المسالة

وذلك بتحليل النتائج المطلوب التوصل إليها عن طريق البيانات المتوفرة للوصول للحل النهائي وهو ما يسمى بالخوارزمية

ثانيا: تصميم الانسياب المنطقي للحل

وذلك باستخدام احد الطرق من أهمها المخطط الانسيابي

ثالثا: ترجمة الخوارزمية الى احد لغات البرمجة ( ترميزها )

وتدعى نتيجة هذه الخطوة بالبرامج

رابعا: ترجمة البرنامج إلى لغة الآلة في الحاسوب

( Compilers ) ويتم ذلك باستخدام المترجمات

خامسا : التأكد من عمل البرنامج بشكل صحيح

وذلك بدراسة نتائجه على عينة من البيانات المختارة لإجراء التعديل في حال اكتشاف أخطاء
الخوارزمية

هي نسبة للعالم المشهور في الرياضيات أبي جعفر محمد بن موسى الخوارزمي
(780-850 م ) وكان له الفضل بوضع أسس حل المسائل الرياضية على شكل خطوات
متسلسلة تؤدي لحل المسالة

تعريفها : مجموعة من الخطوات الدقيقة والتفصيلية تأخذ بعين الاعتبار كل الشروط والاحتمالات اللازمة للوصول لحل مسالة ما

أمثلة على الخوارزميات

مثال : اكتب خطوات الخوارزمية اللازمة لإعداد فنجان شاي ؟

أولا : تحضير المواد اللازمة ( شاي ، ماء ، سكر ، مصدر تسخين ، إبريق شاي ، ، فنجان )

ثانيا : تسخين الماء

ثالثا : إضافة السكر ثم الشاي

رابعا : غلي الشاي حتى الغليان

خامسا : سكب الشاي في الفنجان

مثال : اكتب الخطوات الخوارزمية اللازمة لإيجاد مجموع رقمين ؟

ه A1 ,a2 أولا : ادخل الرقمين

C ثانيا : احسب مجموع الرقمين وضعهما داخل

C= A1+ A2
C ثالثا : اطبع المجموع

رابعا : النهاية

مثال : لمعرفة الأعداد الزوجية من بين مجموع من الأعداد ؟

1- ابدأ

2- ادخل عدد الأعداد

3- اعمل عداد قيمته النهائية N (عدد الأعداد )

4- اقرأ X
5- هل X عدد زوجي إذا كان نعم أطبع X وإلا اذهب إلى الخطوة 6

6- هل هذا العدد الأخير ( I=n) إذا كان نعم اذهب إلى الخطوة 7 وآلا زد العداد 1 واذهب إلى الخطوة 4

7- إنهاء
المخطط الانسيابي

التعريف: هو طريقة وصف تصويرية للتعبير عن الخوارزمية تمهيدا لبرمجتها بأحد لغات البرمجة

هناك أشكال متفق عليها للتعبير عن المخطط الانسيابي بالرسم عن طريق ربطها ببعض كما يلي

مثال : ارسم الخوارزمية و المخطط الانسيابي اللازم لحساب معدل خمس علامات ؟

لاحظ ما يلي

* كون الاتجاه العام لخطوات تنفيذ العمليات من الأعلى للأسفل وإذا اتجه للأعلى يكون ضمن حلقة دوران أي تكرار انجاز خطوة سابق

* الشكل البيضاوي يرمز للبداية والنهاية ه

*رمز المستطيل يكون للعمليات مثل العمليات الحسابية أو إسناد قيمة لمتغير ه

* شكل المعين يكون في حالة اتخاذ قرار معين أي عندما نريد أن نسال عن فكرة
ما ويكون لها خياران إما نعم أو لا وما يجب فعله بكلتا الحالتين

* تربط الأشكال مع بعضها البعض بواسطة خطوط تشبه السهم للانتقال بين خطوة لأخرى

* شكل الدائرة وذلك لربط التشعيبات

مثال : ارسم المخطط الانسيابي اللازم لحساب مساحة دائرة ؟

العداد

عند ما نريد إجراء عملية ما لأكثر من وحدة نقوم بعمل ما يسمى بالعداد كما يلي : ه

ه*نقوم بإسناد قيمة أولية للعداد كان تكون القيمة الأولية 1 أو صفر وبالإمكان البداية بأي رقم وتتم عملية الإسناد

بان نعطي حرفا باللغة الانجليزية ليعبر عن متغير عددي مثلا

I= 0 , J=0, K=1
نقوم بإجراء العملية المطلوبة ه *

ه* نقوم بإجراء عملية حسابيةبان نضيف على العداد المذكور سابقا قيمة واحد بشكل تراكمي كما يلي

I= I+1
في هذه الحالة يقوم العداد بزيادة قيمة واحد على القيمة السابقة فإذا كانت 1 تصبح

I=1+1
تصبح قيمة العداد 2 وبهذه الطريقة نكون قد انتقلنا قيمة واحدة للأعلى بزيادة مقدارها 1

بعد إجراء عملية الزيادة على العداد يجب أن أسال في كل مرة هل وصل العداد العدد المطلوب ( اتخاذ قرار )ه *

فإذا كان الجواب نعم أتوقف عن إجراء أي عملية جديدة وإذا كان الجواب لا ارجع مرة أخرى لإجراء عملية جديد حسب ما يشير السهم ه

انظر الشكل التالي لمخطط انسيابي لحساب مساحة 10 دوائر

لاحظ الشكل السابق العملية هي حساب مساحة دائرة كالمثال السابق ونفس الخطوات السابقة لكن قمنا بإضافة *

العداد فأعطيناه قيمة أولية وهي إسناد القيمة 1 للعداد فعند نزولنا للأسفل
يكون العداد محتفظا بقيمته ما لم يجد ما يغير ذلك فندخل له قيمة نصف
القطر فيقوم بحساب مساحة الدائرة بتعويض المعادلة

نق2 (R) * 3.14 = (A) مساحة الدائرة

حيث أن 3.14 تمثل ( ط) وهو ثابت معروف بهذه القيمة ويقوم بالخطوة التالية
بطباعة المساحة المحسوبة ونكون بذلك انتهينا من حساب مساحة الدائرة الأولى
وكانت قيمة العداد هي 1

الخطوة التالية يقوم العداد حسب المعادلة بزيادة 1 على القيمة السابقة فيصبح 2

* الخطوة التالية بعد إضافة القيمة 1 نسال هل أصبح العداد بعد الزيادة
اكبر من الرقم 10 فإذا كان الجواب نعم نتوقف وننتهي وأما إذا كان الجواب
لا نرجع لخطوة إدخال نصف قطر جديد لاحظ السهم في لشكل السابق

* ندخل نصف قطر جديد للدائرة الثانية مع ملاحظة أن قيمة العداد أصبحت 2
ونكرر نفس الخطوات السابقة الى أن تصبح قيمة العداد اكبر من 10 يتوقف وبهذا
نكون قد أدخلنا أنصاف أقطار ل 10 دوائر وطباعتها .