مقدمة إلى الخوارزميات: دليل شامل للمبتدئين
في عالم الحوسبة، تلعب الخوارزميات دورًا حيويًا في حل المشكلات وتنفيذ المهام. سواء كنت مطور برامج طموحًا أو مجرد شخص مهتم بفهم كيفية عمل التكنولوجيا، فإن فهم الخوارزميات هو خطوة أساسية. في هذه المقالة، سنستكشف المفاهيم الأساسية للخوارزميات، بناءً على الدليل الدراسي المقدم.
I- أساسيات علم الخوارزميات I- Généralités sur l'algorithmique
-
المقدمة: Introduction:
يمتلك الإنسان عقلًا تركيبيًا. عند إجراء حساب أو أي مهمة، ليس من الضروري تفكيك جميع خطوات التفكير (على سبيل المثال، ترتيب قائمة من ثلاثة أسماء أبجديًا يتم بشكل فوري). ولكن عند القيام بمهمة بواسطة آلة (مثل الحاسوب)، يصبح من الضروري تفكيك الخطوات.
L'homme dispose d'un esprit synthétique. Lorsqu'il effectue un calcul, ou un travail quelconque, il ne lui est pas nécessaire de décomposer toutes les étapes de son raisonnement (par exemple, classer une liste de trois noms par ordre alphabétique se fait instantanément). Mais s'il s'agit de faire un travail par une machine (par exemple : l'ordinateur), il faut alors décomposer les étapes.
-
1- وصف حل المشكلة: 1- Description de résolution d'un problème:
الخوارزمية هي وصف لتسلسل الإجراءات المختلفة التي تهدف إلى التنفيذ للوصول إلى نتيجة.
L'algorithme est donc la description de l'enchaînement, des différentes actions destinées à être exécutées pour aboutir à un résultat.
مثال: برمجة الغسالة: يتم تفكيك عملية غسل الملابس إلى سلسلة من الإجراءات البسيطة (خوارزمية غسل الملابس). Exemple: La programmation d'un lave-linge : Le travail de laver le linge est décomposé en une suite d'actions simples (Algorithme de laver le linge).
- ملء الحوض Remplir la cuve
- تسخين الماء Chauffer l'eau
- إضافة مسحوق الغسيل Introduire le savon
- إلخ etc
-
2- مفهوم وتعريف الخوارزمية: 2- Notion et définition d'un algorithme:
لتنفيذ خوارزمية على الجهاز، يجب أولاً المرور عبر المخطط التالي:
Pour exécuter un algorithme sur machine, il faut au préalable passer par le schéma suivant :
الخوارزمية: هي طريقة لاستكشاف المشكلة تسمح بالوصول المباشر إلى الحل، وهي أيضًا نتيجة لنهج منطقي لحل المشكلة.
Un algorithme : est une méthode d'exploration du problème permettant d'aboutir directement à la solution, c'est aussi le résultat d'une démarche logique de résolution du problème.
البرنامج: هو خوارزمية مكتوبة لجهاز معين بلغة برمجة.
Un programme : est un algorithme écrit pour une machine concrète dans un langage de programmation.
-
3- تمثيل الخوارزمية: 3- La représentation de l'algorithme:
تتبع الخوارزمية الهيكل التالي:
Un algorithme a la structure suivante :
DEBUT :; ; FIN. يجب أن تبدأ بالكلمة المحجوزة DEBUT وتنتهي بالكلمة المحجوزة FIN متبوعة بنقطة.
Il doit commencer par le mot réservé DEBUT et se terminer par le mot réservé FIN suivi d'un point.
يستخدم جزء الإعلانات لتحديد أسماء وأنواع الكائنات التي يتم التعامل معها بواسطة الخوارزمية.
La partie déclarations sert à définir les noms et les types des objets manipulés par l'algorithme.
يصف جزء الإجراءات العمليات الأساسية التي تؤدي إلى النتائج.
La partie actions décrit les opérations élémentaires qui aboutissent aux résultats.
II- أنواع البيانات الأساسية II- Types élémentaires de données
-
1- الخصائص الأساسية: 1- Caractéristiques de base :
-
أ- القيم: a- Les valeurs :
الغرض من البرنامج هو حساب القيم، ويتعامل الحاسوب مع تمثيلات القيم. تختلف هذه التمثيلات المادية وفقًا للكائنات التي يتم تمثيلها. لذلك، للتلاعب بهذه الكائنات، يجب تحديد أنواعها.
Le but d'un programme est de calculer des valeurs, l'ordinateur manipule des représentations de valeurs. Ces représentations physiques varient selon les objets à représenter. Alors pour manipuler ces objets, on est obligé de spécifier leurs types.
-
ب- الأنواع: b- Les types :
في هذه المرحلة، سوف نقدم أربعة (04) أنواع رئيسية من البيانات، وهي:
À ce stade, nous allons présenter quatre (04) principaux types de données, à savoir :
- نوع الأحرف Le type CARACTERE
- نوع العدد الصحيح Le type ENTIER
- نوع العدد الحقيقي Le type REEL
- نوع القيم المنطقية Le type BOOLEEN ou LOGIQUE.
نوع الأحرف: هو تمثيل الأحرف التي تنتمي إلى "أبجدية" معينة (عادةً الأبجدية المعتادة، ربما مع أحرف كبيرة وصغيرة، بالإضافة إلى الأرقام العشرية وعلامات الترقيم والفراغ وبعض الرموز الخاصة).
Le type caractère : C'est la représentation des caractères appartenant à un " ALPHABET " donné, (généralement l'alphabet usuel, éventuellement avec majuscules et minuscules, augmenté des chiffres décimaux, des signes de ponctuation, du blanc (l'espace) et de quelques symboles spéciaux).
مثال: A,B,C,D,x,y,z,t,0,1,9,:,.,,,$,;,v,<,>,=,+, إلخ
Exemple: A,B,C,D,x,y,z,t,0,1,9,:,.,,,$,;,v,<,>,=,+, etc
نوع العدد الصحيح: يشير مصطلح "عدد صحيح" إلى جميع الأعداد المنتهية 0، 1، 2، ... 101، 802، إلخ.
Le type entier : Le terme " ENTIER " désigne tous les nombres finis 0, 1, 2, ........ 101, 802, etc.
نوع العدد الحقيقي: بينما يشير مصطلح "عدد حقيقي" إلى جميع الأعداد.
Le type réel : Par contre, le terme " REEL " quant à lui désigne tous les nombres.
النوع المنطقي أو البولياني: القيمة "المنطقية" هي إحدى القيمتين "صحيح" أو "خطأ"، وتستخدم عندما يحتاج بيئة البرنامج لاتخاذ قرار.
Le type logique ou booléen : Une valeur " LOGIQUE " est l'une des deux valeurs «vraie» ou «faux», elles interviennent chaque fois que l'environnement du programme a besoin de prendre une décision.
-
-
2- الثوابت والمتغيرات: 2- Les constantes et les variables :
كما رأينا، لكل كائن نوع وقيمة، ويجب أن يكون له اسم لتعريفه.
Comme nous l'avons vu, chaque objet possède un type et une valeur, il doit aussi avoir un nom pour l'identifier.
بالتالي، يمتلك الثابت اسمًا ثابتًا، ونوعًا ثابتًا، وقيمة ثابتة.
Ainsi, une constante possède un nom Fixe, un type Fixe et une valeur Fixe.
مثال: PI (Π) = 3,14 (الرقم الثابت، القيمة الثابتة).
Exemple : PI (Π) = 3,14 (Le nombre fixe , valeur fixe)
في المقابل، يمتلك المتغير اسمًا ثابتًا، ونوعًا ثابتًا، وقيمة متغيرة.
Par contre, la variable possède un nom Fixe, un type Fixe et une valeur variable.
يسمى اسم الثابت أو المتغير بالمعرف.
Le nom d'une constante ou d'une variable est appelé IDENTIFICATEUR.
ملاحظة: المعرف هو سلسلة أبجدية رقمية (أبجدية + رقمية) يكون الحرف الأول منها أبجديًا ولا يتجاوز طولها ثمانية أحرف.
Remarque : Un identificateur est une chaîne alphanumérique (alphabétique + numérique) dont le premier caractère est alphabétique et la longueur ne dépasse pas huit caractères.
مثال: x، I، ALT، MESTAR، AT3، G7.
Exemple : x, I, ALT, MESTAR, AT3, G7
-
3- الإعلانات: 3- Les déclarations :
للتلاعب بالقيم من أي نوع، يجب الإعلان عنها مسبقًا. وبالتالي، نعلن عن الثوابت من خلال إعطاء معرفها وقيمتها.
Pour manipuler des valeurs de n'importe quel type, il faut au préalable les déclarer. Ainsi, on déclare les constantes par la donnée de leur identificateur et de leur valeur.
مثال: ثابت: PI = 3,14 (اسم الثابت، قيمة الثابت).
Exemple : CONSTANTE : PI = 3,14 (Le nom de la constante, valeur de la constante)
يتم الإعلان عن المتغير من خلال إعطاء معرفه ونوعه:
La variable est déclarée par la donnée de son identificateur et de son type :
مثال:
Exemple:
Nom ou identificateur Type A, B : ENTIER x, y : REEL u, v : LOGIQUE, OU BOOLEEN
ملخص: Résumé:
ما تعلمناه في هذا الدرس هو أن الخوارزمية هي سلسلة من الإعلانات (عن الثوابت والمتغيرات) والإجراءات (العمليات الأساسية التي تهدف إلى التنفيذ للوصول إلى النتائج).
Ce que nous avons appris dans cette leçon est qu'un algorithme est une suite de déclarations (de constantes et de variables) et d'actions (opérations de base destinées à être exécutées pour aboutir aux résultats).
الإعلان عن كائن يتضمن ربطه بمعرف ونوع. أما الإجراءات، فستكون موضوع الدرس التالي.
La déclaration d'un objet consiste à lui associer un identificateur et un type. Les actions feront l'objet de la prochaine leçon.
الخلاصة:
هذا المقال يقدم نظرة عامة على المفاهيم الأساسية للخوارزميات وأنواع البيانات المستخدمة فيها. من خلال فهم هذه المفاهيم، يمكنك بناء أساس قوي للتعامل مع التحديات البرمجية وحل المشكلات بطريقة منطقية وفعالة.
الكلمات المفتاحية: الخوارزميات، البرمجة، أنواع البيانات، الثوابت، المتغيرات، المفاهيم الأساسية للبرمجة، دليل المبتدئين في الخوارزميات.