29 Einführung
29.1 Definition
Ein Algorithmus ist eine formale Vorschrift darüber, wie die Lösung einer Fragestellung gefunden werden kann. Dabei handelt es sich meist um eine Folge von einfachen Anweisungen, welche zur Lösung komplexer Probleme führen kann.
Algorithmen sollten so formuliert sein, dass sie nicht nur für einzelne explizite Fragestellungen, sondern auch im Allgemeinen anwendbar sind. Das wird am Beispiel des schriftliche Dividierens oder anhand eines Kuchenrezepts deutlich. Beide bestehen aus einfachen Anweisungen und lösen ein komplexeres Problem. Allerdings kann die Rechenvorschrift für beliebige Divisionsaufgaben eingesetzt werden, während das Kuchenrezept nur zur Herstellung eines speziellen Kuchens führt.
Die obigen Beispiele für einen Algorithmus sind zwei von vielen, welche von Menschen eingesetzt werden (können):
- Schriftliches Rechnen
- Lösen von linearen Gleichungssystemen
- Bestimmung des Durchschnitts
- Lösen eines Zauberwürfels
Viele Algorithmen aus unserem Alltag sind aus sehr elementaren Anweisungen aufgebaut. Trotz der Einfachheit der Anweisungen, können sie von Menschen nicht eingesetzt werden, da die erforderliche Anzahl von Operationen sehr hoch sein kann. An dieser Stelle kommen Computer zum Einsatz. Wie in diesem Kapitel gezeigt wird, können mit den Grundrechenarten und Logischen Verknüpfungen komplexe Probleme gelöst werden.
29.2 Beispiele
Beispiele für Algorithmen aus dem Alltag bzw. Ingenieurwesen, welche auf Computer zurückgreifen:
- Numerische Lösung von Differentialgleichungen (z.B. Strukturmechanik, Wärmetransport)
- Suchmaschinen im Internet
- Vorschläge beim online Einkaufen oder Medienkonsum
- Autonavigation