Was ist ein Algorithmus?

Einer der zentralen Begriffe in der Informatik ist der des Algorithmus. Doch was ist das? Schauen Sie sich zuerst dieses kurze Erklärvideo an:

Erklärvideo (3:44)

Definition des Begriffs

Das Lehrmittel Connected Band 3 definiert den Begriff Algorithmus folgendermassen:

Ein Algorithmus besteht aus einer Abfolge von eindeutigen Anweisungen und dient dazu, eine Aufgabe oder ein Problem zu lösen. Meist löst ein Algorithmus nicht nur eine Aufgabe, sondern alle Aufgaben, die nach dem gleichen Prinzip funktionieren. Ein Algorithmus muss so präzise formuliert sein, dass ihn ein Mensch oder ein Computer ohne Rückfragen ausführen kann.

Häufig werden Handlungsvorschriften in der Mathematik als Beispiele für Algorithmen verwendet. Die Dreisatzrechnung (Proportionalität) lässt sich mit wenigen Regeln präzise formulieren und bei jeder entsprechenden Aufgabe gleich anwenden. Der Dreisatzalgorithmus löst damit nicht nur genau ein einzelnes Problem, sondern alle gleichartigen Probleme. Er lässt sich auf den Benzinverbrauch eines PKWs ebenso anwenden wie auf den Preis von Kartoffeln oder die Mengenangaben in einem Rezept.

Ein Algorithmus lässt sich einerseits auf unterschiedliche Art und Weise abstrakt notieren (z.B. als Flussdiagramm oder mit Pseudocode) und andererseits mithilfe einer Programmiersprache in ein ausführbares Computerprogramm übersetzen. Für einen Algorithmus kann es viele unterschiedliche Programme in unterschiedlichen Programmiersprachen geben. Man kann sich das vorstellen wie beim Hausbau: Der Algorithmus ist quasi der Bauplan für das zu entwickelnde Computerprogramm.

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Vertiefendes

Das Thema Algorithmen lässt sich in der Volksschule mit folgenden Themen vertiefen:

• Flussdiagramme (Zyklus 2)
• Labyrinth-Algorithmen (Zyklus 2)
• Algorithmen erkennen und vergleichen am Beispiel der linearen und binären Suche (Zyklus 3)
• Sortierverfahren (Zyklus 3)
• Algorithmen und Programmieren Sek I (Zyklus 3)

Kontrollfragen

• Wie lässt sich das Konzept eines Algorithmus in der 5. Klasse erklären?
• Was unterscheidet ein Scratch-Programm von einem Algorithmus?
• Bonusfrage: Derzeit ist oft die Forderung zu hören, dass soziale Medien ohne Algorithmen funktionieren sollten. Was ist damit gemeint und geht das?