Algorithmen bilden das Rückgrat der Informatik und bilden die Grundlage für die Lösung von Problemen in zahlreichen Anwendungsgebieten. Eine Einführung in die Programmierung beginnt oft mit der Betrachtung fundamentaler Datentypen, auf denen Algorithmen operieren. Diese Datentypen, wie ganze Zahlen, Gleitkommazahlen und logische Werte, sind entscheidend für das Modellieren und Manipulieren von Daten innerhalb eines Algorithmus.
Die Rechnerarchitektur bildet einen weiteren wichtigen Aspekt im Verständnis von Algorithmen. Kenntnisse über die Struktur und Funktionsweise von Rechnersystemen sind entscheidend, um die Effizienz von Algorithmen zu verstehen und zu optimieren.
Strukturelemente von Algorithmen definieren die Muster, nach denen Befehle in einem Algorithmus verknüpft werden. Von sequentiellen Abläufen über bedingte Anweisungen bis hin zu Schleifenstrukturen bieten diese Elemente die Grundlage für die Entwicklung effektiver und effizienter Algorithmen.
Die Eigenschaften von Algorithmen, wie Determiniertheit, Endlichkeit und Effektivität, präzisieren den Begriff des Algorithmus und bieten eine Grundlage für die Analyse und Bewertung von Lösungsansätzen.
Was sind die besonderen Vorzüge des Buches? Die Vorteile als Mathematik -Buch seien kurz genannt: Die komplette Mathematik für ein Informatik-Studium ist enthalten: natürliche Zahlen, algebraische Strukturen, Zahlentheorie reelle und komplexe Zahlen Lineare Algebra Graphentheorie ...
Inhalt und Lernziele des Kapitels Einführung in die Programmierung.
Es werden die grundlegenden Eigenschaften eines Algorithmus erläutert und der Computer als Maschine vorgestellt, die in der Lage ist, jeden beliebigen Algorithmus abzuarbeiten.
In der Erstellung von Algorithmen konzentriert man sich zunächst auf die Abfolge der Befehle, die in ihrer Gesamtheit das gegebene Problem (meist die Berechnung von Ausgabewerten aus Eingabewerten) lösen. Dabei gerät man schnell zur Frage, wie dabei auftretende veränderliche Größen modelliert werden. Jede Programmiersprache bietet dazu fundamentale Datentypen an, auf denen gewisse Operationen ausgeführt werden können (wie etwa die ganzen Zahlen zusammen mit den Grundrechenarten). Vorgestellt werden hier fundamentale Datentypen wie ganze Zahlen, Gleitkommazahlen, logische Werte und Zeichen. Zu ihrem besseren Verständnis ist es nötig, in Grundzügen die Speicherorganisation kennenzulernen.
Inhalt und Lernziele des Kapitels Rechnerarchitektur.
Aufgaben zum Selbststudium. Inhalt der Aufgaben ist das Kapitel Einführung in die Programmierung.
Als Strukturelemente von Algorithmen werden diejenigen Muster bezeichnet, nach denen die Befehle eines Algorithmus verknüpft werden können. Hier werden die Strukturelemente zunächst allgemein vorgestellt; später werden Beispiele im Pseudocode und in speziellen Programmiersprachen angegeben.
Der bisher etwas saloppe Begriff eines Algorithmus wird hier präzisiert. Ferner werden einige mit dem Algorithmus verwandte Begriffe erläutert.