☰ Year plan · Communication Technology (Arabic)

الخوارزميات وبايثون (١)

Week 11 · Chapter 12 Programming (1): algorithms and flowcharts, Python basics: variables, arithmetic, input, loops and branching · 3 lessons
1

الخوارزميات والمخططات الانسيابية

ICT Secondary 1 Term 1, Chapter 12, Lessons 12-1 to 12-3: pp. 167–181
الهدفأصف الخوارزمية بأنها خطوات واضحة، وأقرأ مخططًا انسيابيًا، وأسمّي هياكل التحكم الثلاثة.
كلمات جديدة
الخوارزمية (⁦algorithm⁩) · قائمة محدودة من الخطوات الواضحة تحل مشكلةالمخطط الانسيابي (⁦flowchart⁩) · رسم لخوارزمية من أشكال وأسهمالتفرع (⁦branching⁩) · اختيار أحد طريقين بحسب شرطالحلقة (⁦loop⁩) · تكرار بعض الخطوات
الشرح

الخوارزمية قائمة محدودة من الخطوات الواضحة تحل مشكلة، كالوصفة. ويجب أن تكون كل خطوة دقيقة بحيث يستطيع أي شخص أو آلة تنفيذها دون تخمين، وأن تنتهي الخوارزمية. والمخطط الانسيابي يرسم الخوارزمية. الشكل ذو الطرفين المستديرين يدل على البداية والنهاية، والمتوازي الأضلاع المائل للإدخال والإخراج، والمستطيل لخطوة عمل، والمعيّن لقرار له مخرجان (نعم ولا)، والأسهم تبين الترتيب. ومخطط النشاط هو الفكرة نفسها مرسومة لعملية ما. وتُبنى كل خوارزمية من ثلاثة هياكل. التتابع: ننفذ الخطوات واحدة بعد أخرى. التفرع: نختار طريقًا بحسب شرط مثل «هل n زوجي؟». الحلقة: نكرر خطوات ما دام الشرط متحققًا. المخطط الأول يقرأ عددًا ⁦n⁩ ويعرض هل هو زوجي (باقي قسمته على ٢ يساوي ٠) أم فردي. والمخطط الثاني يكرر: يضيف ١ و٢ و٣ إلى مجموع. والحواسيب لا تخمّن، فيجب كتابة الخطوات بلغة برمجة؛ ولغة الآلة هي الأصفار والآحاد التي ينفذها المعالج مباشرة، ولغة البرمجة مثل بايثون تُكتب للناس وتُترجم للآلة.

Startأدخل nn % 2 = 0yesnoاعرض زوجياعرض فرديEnd
أمثلة محلولة
Starttotal = 0, i = 1i ≤ 3yestotal = total + ii = i + 1noاعرض totalEnd
مخطط الحلقة. يبدأ ⁦total⁩ من ٠ و⁦i⁩ من ١. ما دام ⁦i ≤ 3⁩ يضيف الصندوق ⁦i⁩ إلى ⁦total⁩ ثم يضيف ١ إلى ⁦i⁩. يبين التتبع كيف ينمو ⁦total⁩: بعد ⁦i = 1⁩ يصبح ١، وبعد ⁦i = 2⁩ يصبح ٣، وبعد ⁦i = 3⁩ يصبح ٦؛ ثم يصبح ⁦i⁩ ٤ ويكون الشرط خاطئًا وتنتهي الحلقة. ويعرض المخطط ⁦total = 6⁩.
الدورةقيمة i في البدايةtotal بعد الدورةi بعد الدورة
1112
2233
3364
تتبع الحلقة في جدول (صف لكل دورة). بعد الدورة الثالثة تتوقف الحلقة.
نشاط الفصل

اكتب بخطوات بسيطة خوارزمية لإعداد الشاي أو لإيجاد الأكبر من عددين. وحدد أي جزء تتابع وأي جزء تفرع وهل فيها حلقة. ثم ارسم مخططها الانسيابي على الورق بأنواع الأشكال الأربعة.

تدرّب
1
أي شكل في المخطط الانسيابي يدل على قرار؟
2
اذكر هياكل الخوارزمية الثلاثة.
3
لماذا يجب أن تنتهي الخوارزمية؟
4
في مخطط الحلقة، ما قيمة total في النهاية؟