Problem, Algorithmus, Programm

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Ein zentraler Begriff der Informatik ist der Algorithmus. In diesem Kapitel wird der Begriff näher beleuchtet, ohne eine präzise Definition zu liefern, da es viele gleichberechtigte, formale Möglichkeiten gibt (siehe Band IV). Der Fokus liegt auf dem Entwurf, den Darstellungsmöglichkeiten und wichtigen Eigenschaften von Algorithmen. Algorithmen dienen dazu, durch zielgerichtetes Handeln Probleme zu lösen. Sie legen fest, wie man für ein gegebenes Problem zu einer Lösung gelangt. Eine vage Charakterisierung lautet: Ein Algorithmus ist ein exaktes Verfahren zur Lösung eines Problems. Bereits früh im Leben wird man mit zahlreichen Algorithmen konfrontiert, unabhängig von der Informatik. Beispiele für algorithmisch lösbare Probleme sind das Binden eines Schnürsenkels oder einer Krawatte, die Multiplikation zweier natürlicher Zahlen, die Bedienung eines Fahrkartenautomaten und das Auswechseln von Zündkerzen. Diese alltäglichen Aktivitäten verdeutlichen, wie Algorithmen in verschiedenen Lebensbereichen Anwendung finden und wie sie uns helfen, effizient Lösungen zu finden.