Μάθημα 1ο στην Πληροφορική Γ' Λυκείου

Το Ταξίδι του Προγραμματισμού

Από την Ιδέα του Προβλήματος στην Λογική του Αλγορίθμου

1. Ανάλυση Προβλήματος

Πριν γράψουμε έστω και μία γραμμή κώδικα, πρέπει να γίνουμε ντετέκτιβ. Σε αυτή την ενότητα, θα εξερευνήσουμε πώς αναλύουμε ένα πρόβλημα, το σπάμε σε μικρότερα κομμάτια και ορίζουμε τους κανόνες του παιχνιδιού. Είναι το θεμέλιο πάνω στο οποίο χτίζουμε κάθε επιτυχημένη λύση.

Η έννοια "Πρόβλημα"

▼

Με απλά λόγια, ένα πρόβλημα είναι μια κατάσταση που έχει μια αρχική μορφή και θέλουμε να την αλλάξουμε σε μια τελική. Για να γίνει αυτό, χρειάζεται να βρούμε μια σειρά από βήματα. Για παράδειγμα, το να πας από το σπίτι σου στο σχολείο είναι ένα πρόβλημα. Η αρχική κατάσταση είναι "είμαι στο σπίτι" και η τελική "είμαι στο σχολείο". Η λύση είναι η διαδρομή που θα ακολουθήσεις.

Κατανόηση Προβλήματος

▼

Πριν ξεκινήσουμε να λύνουμε οτιδήποτε, πρέπει πρώτα να το κατανοήσουμε πλήρως. Τι ακριβώς μας ζητείται; Ποιες είναι οι πληροφορίες που έχουμε; Τι πρέπει να βρούμε; Αν δεν καταλάβεις το πρόβλημα, δεν μπορείς να το λύσεις!

Δομή Προβλήματος

▼

Τα προβλήματα μπορεί να είναι απλά ή σύνθετα. Ένα σύνθετο πρόβλημα αποτελείται από πολλά απλά προβλήματα. Η λύση του είναι η λύση όλων των μικρότερων προβλημάτων. Αυτό το λέμε αφηρημένη ιεράρχηση. Είναι σαν να φτιάχνεις ένα παιχνίδι Lego: φτιάχνεις μικρά κομμάτια και στο τέλος τα ενώνεις για να φτιάξεις το μεγάλο έργο.

Καθορισμός Απαιτήσεων

▼

Εδώ βάζουμε τους κανόνες του παιχνιδιού. Οι απαιτήσεις είναι οι προϋποθέσεις που πρέπει να πληροί η λύση μας. Υπάρχουν δύο είδη:

• Απαιτήσεις Λειτουργίας: Τι πρέπει να κάνει το πρόγραμμά μας; Π.χ., να υπολογίζει τον μέσο όρο των βαθμών.
• Απαιτήσεις Περιορισμών: Πώς πρέπει να λειτουργεί το πρόγραμμά μας; Π.χ., να δουλεύει γρήγορα ή να καταλαμβάνει λίγο χώρο στη μνήμη του υπολογιστή.

2. Βασικές Έννοιες Αλγορίθμων

Αφού κατανοήσουμε το πρόβλημα, ήρθε η ώρα να σχεδιάσουμε τη λύση. Ο αλγόριθμος είναι η συνταγή μας, μια σειρά από ξεκάθαρα βήματα. Εδώ θα δούμε τι είναι ακριβώς ένας αλγόριθμος και τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους μπορούμε να τον περιγράψουμε, από απλά λόγια μέχρι κάτι που μοιάζει με πραγματικό κώδικα.

Τι είναι Αλγόριθμος;

Ο αλγόριθμος είναι μια σειρά από σαφείς και λογικά διατεταγμένες εντολές που πρέπει να ακολουθήσει ένας υπολογιστής για να λύσει ένα πρόβλημα. Για παράδειγμα, η συνταγή για μια τούρτα είναι ένας αλγόριθμος. Οι εντολές πρέπει να είναι τόσο ξεκάθαρες, που ακόμα και ένα παιδί να μπορεί να τις ακολουθήσει. Οι αλγόριθμοι είναι η καρδιά της πληροφορικής. Χωρίς αυτούς, οι υπολογιστές δεν θα μπορούσαν να κάνουν τίποτα.

Περιγραφή και Αναπαράσταση Αλγορίθμων