Definition des Algorithmus

Unter dem Begriff Algorithmus wird heute ein breites Spektrum von Verfahren aus der Mathematik und der Informatik zusammengefasst. Dementsprechend ist eine Definition immer sehr allgemein und variiert je nach Quelle. Grundsätzlich ist ein Algorithmus ein formal festgelegtes Verfahren, mit dem eine definierte Aufgabe nach einem strukturierten Schema gelöst wird, ähnlich einem Kochrezept.

Algorithmen: Definition und Erklärung

Algorithmen werden in der Softwareentwicklung verwendet, um einem Programm verständlich zu machen, was es tun soll oder welches Ziel es verfolgt. Der Algorithmus sagt dem Computer, welche Schritte er unternehmen muss, um das gewünschte Ziel zu erreichen. Algorithmen tragen dazu bei, die Leistung von Anwendungen zu verbessern, die Systembelastung zu verringern und die für die Bearbeitung von Aufgaben benötigte Zeit zu verkürzen.

Eingabewert	Strukturiertes Schema von Regeln, um die Ausgabe aus der gegebenen Eingabe zu erhalten	Ausgabewert
	= Algorithmus

In der Regel gibt es einen Eingabewert, der mit Hilfe eines Regelwerks in einen Ausgabewert umgewandelt wird. Algorithmen werden z. B. verwendet, um Modelle zu erstellen, um die besten Wege für Figuren in Computerspielen zu bestimmen, um den optimalen Übertragungsweg zwischen Knoten in der Netzwerkprogrammierung zu bestimmen, aber auch, um die Reihenfolge von Suchergebnissen in Google zu bestimmen.

Bei der Erstellung eines Algorithmus wird eine komplexe Aufgabe in einfachere Teilaufgaben zerlegt und die Reihenfolge der Aktionen zu ihrer Lösung festgelegt. Die wichtigsten fünf Schritte dieses Prozesses werden im Folgenden vereinfacht beschrieben.

Erstellung eines Algorithmus

1. Das Problems oder die Aufgabe identifizieren: Der erste Schritt besteht darin, die zu lösende Aufgabe oder das Problem zu verstehen. Eine klare Definition des Problems hilft, sich auf die Suche nach der besten Lösung zu konzentrieren.
2. Das Problem in Teilaufgaben aufteilen: Große Aufgaben können in kleinere und leichter verständliche Teilaufgaben aufgeteilt werden. Dadurch kann das Problem effizienter gelöst und ein Algorithmus erstellt werden, der aus einer Folge von Aktionen besteht.
3. Die Reihenfolge der Aktionen festlegen: Wenn die Aufgabe in Teilaufgaben unterteilt ist, wird die Reihenfolge der Aktionen oder Schritte festgelegt, die durchgeführt werden müssen, um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen.
4. Logische Strukturen verwenden: Logische Konstrukte wie Bedingungen und Schleifen, um die Ausführung Ihres Algorithmus flexibler und effizienter zu steuern, werden verwendet.
5. Die Teilaufgaben zu einem Gesamtalgorithmus zusammenfügen: Nachdem die einzelnen Schritte für jede Teilaufgabe entwickelt worden sind, müssen diese zu einem Gesamtalgorithmus kombiniert werden, der das ursprüngliche Problem löst.

Algorithmen können in menschlicher Sprache, aber auch in Programmiersprachen formuliert sein, sie können in verschiedenen Formen geschrieben sein, speziell für Hardware oder als universelles Programm. Auf einen Algorithmus folgt in der Regel ein weiterer und so weiter, zur Lösung und Befolgung der Regeln des Algorithmus wird ein weiterer benötigt. Auf diese Weise können komplexe Algorithmen aufeinander aufbauen.

Algorithmen sind in vielen Bereichen wichtige Werkzeuge, um komplexe Probleme zu lösen, Prozesse zu automatisieren und fundiertere Entscheidungen zu treffen. Sie tragen dazu bei, die Leistung von Anwendungen zu verbessern, die Systembelastung zu verringern und die Bearbeitungszeit von Aufgaben zu verkürzen.