ملخص الدرس / الأولى ثانوي/اعلام آلي/مقدمة في البرمجة/الخوارزميات

كلمة خوارزمية مشتقة من اسم العالم الفارسي محمد بن موسی الخوارزمي (780 م إلى 847 م) ، و قد برع هذا العالم في علم الرياضيات و الفلك و وضع مبادئ علم الجبر وألف كتاب الجبر والمقابلة .

أطلق اسم الخوارزميات Algorithmes على جداول الضرب و القسمة و الحساب العشري و ظل هذا الاسم متداولا في أوروبا إلى أن حمل مدلولا جديدا مرتبطا بالبرمجة

هي مجموعة من الخطوات الرياضية و المنطقية المتسلسلة والمحدودة، اللازمة لحل مسألة ما و الوصول إلى نتائج محددة اعتبارا من معطيات ابتدائية.

كل خطوة يجب أن تكون معرفة دون أي غموض و محددة بعبارات دقيقة.

أن تتوقف العمليات بعد عدد محدد من الخطوات.

أن تؤدي الخطوات بمجملها إلى الحل الصحيح للمسألة.

يشمل الهيكل العام للخوارزمية ثلاث أجزاء أساسية، وهي كالآتي: الشكل المقابل.

 جزء En - tete: يحتوي هذا الجزء على اسم الخوارزمية الذي يحدد نسبة للمسألة المراد حلها.

جزء التصريحات Declarations:  يتم في هذا الجزء حجز مكان في الذاكرة لقائمة المتغيرات و قائمة الثوابت التي تستعمل في جزء التعليمات من الخوارزمية

جزء التعليمات Instructions : يتضمن هذا الجزء ثلاث مراحل أساسية هي:

المرحلة الأولى "المدخلات" : يتم فيها التحضير لحل المسألة و ذلك بإدخال المعطيات اللازمة لتنفيذها. 

المرحلة الثانية "المعالجة" : تتم فيها عملية التنفيذ باستعمال معطيات (مدخلات) المرحلة

الأولى، تحتوي هذه المرحلة على مجموعة من التعليمات اللازمة لحل المسألة. 

المرحلة الثالثة " المخرجات": تعرض فيها النتائج المطلوبة.

الكلمات المحجوزة Mots clés: هي كلمات تتخلل الأجزاء الأساسية الثلاث للهيكل العام للخوارزمية، يمكن كتابتها بأحرف لاتينية كبيرة أو صغيرة دون تفرقة، ولدينا من خلال الهيكل العام الكلمات المحجوزة الآتية:

Algorithme : نكتب أمام هذه الكلمة اسم الخوارزمية (identificateur ، يخضع هذا الأخير القواعد معينة نشير إليها في العنصر الموالي.

 Variable : نكتب هذه الكلمة للتصريح عن المتغيرات.

المتغير: هو عنصر يمكن لمحتواه أن يتغير أثناء تنفيذ الخوارزمية.

Constante : نكتب هذه الكلمة التصريح عن الثوابت

الثابت: هو العنصر الذي لا يتغير محتواه أثناء تنفيذ الخوارزمية.

 Debut و Fin : كل من الكلمتين تمثلان بداية و نهاية الخوارزمية ، توجد بينهما المراحل الثلاث الجزء التعليمات من الخوارزمية

ملاحظة : يوجد كلمات محجوزة أخرى يمكن مصادفتها في مختلف أنواع الخوارزميات.

أسماء المعرفات هي الأسماء التي تطلق على البيانات سواء كانت معطيات أو نتائج، المتغيرة منها و الثابتة، كل عنصر نستعمله في الخوارزمية له اسم معرف وحيد. للمتغيرات والثوابت معرفات لابد من احترام القواعد الآتية في تسميتها :

يمكن الاسم معرف أن يحتوي على رموز حرفية و عددية منA إلى Z 2، من a إلى z و من0 إلى 9، كما يمكن استعمال الرمز (tiret du huit - فقط

لا يمكن للاسم أن يحتوي على فراغ (مسافة).

 لم يجب أن تبدأ التسمية بحرف.

لا يمكن استعمال أي معرف غير مصرح عليه في جزء التصريحات. 

عدم استعمال أي كلمة من الكلمات المحجوزة في التسمية.

 لتسهيل قراءة و كتابة الخوارزمية، يستحسن استعمال أسماء معرفات ذات دلالة ، مثلا :

Largeur _ rect عوض LR. 

ملاحظة : اصطلاحا ، يستحسن كتابة معرفات الثوابت بالأحرف الكبيرة (Majuscules).

النوع : هو المجال الذي تنتمي إليه البيانات سواء كانت معطيات (مدخلات) أو نتائج (مخرجات) و بصنفيها متغيرة كانت أو ثابتة

 يمكننا استعمال عدة أنواع من البيانات في الخوارزمية، نذكر منها الأنواع الأساسية الآتية :

Entier (الأعداد الصحيحة).

Reel (الأعداد الحقيقية).

caractere (الحروف و الرموز). 

 Chaines de caractéres (الكلمات).

Booleen (منطقي) : هذا النوع يتضمن إحدى القيمتين صحيح أو خطأ. 

أمثلة: 1. كل من اللقب و الاسم يصنفان إلى النوع « chaine de caractéres » 2. 

العدد 3 . 5 يصنف إلى النوع « Reel »

التصريح عن الثوابت : يتم التصريح عن المتغيرات كما يلي :

valeur→ Const ou Constante Identificateur

Const أو Constante: هما كلمتان محجوزتان تسمحان بالتصريح عن الثوابت.

identificateur: هو اسم المعرف الذي يطلق على الثابت.

valeur : هي القيمة التي تعطى للثابت.

أمثلة:

Constante

Pl→ 3.14

B→Vrai

Prénom → "Zahra"

التصريح عن المتغيرات : يتم التصريح عنها كما يلي :

Var ou Variable Identificateur: ..... Type

Var أو Variable: هما كلمتان محجوزتان تسمحان بالتصريح عن المتغيرات.

Identificateur: هو اسم المعرف الذي يطلق على المتغير.

Type: هو نوع المتغير.

أمثلة:

Variable 

Nom, Prénom : chaîne de caractères

 x, y, z: réel

عند إنجاز عملية حسابية يجب احترام الأولويات التالية :

الأقواس 

 الأس 

 الضرب * والقسمة | :"يتم تنفيذ عمليات الضرب والقسمة بدءا من اليسار إلى اليمين". 

الجمع + والطرح . " يتم تنفيذ عمليات الجمع والطرح بدءا من اليسار إلى اليمين".

التعليمات الأساسية للغة الخوارزمية :

التعليمة: هي أمر يسمح للجهاز بتحديد العملية المراد إنجازها. 

يمكن التعبير عن مسار حل مسألة ما لكتابة خوارزمية بواسطة التعليمات الخمسة الآتية:

تعليمة الإسناد.

تعليمة القراءة (أو إدخال المعطيات).

تعليمة الكتابة ( أو إظهار النتائج).

التعليمة الشرطية. 

التعليمة التكرارية.