Der Begriff Algorithmus geht auf den arabischen Mathematiker Abu Dschafar Muhammed ibn Musa al-Chwarizmi zurück, der im Jahr 825 ein Werk mit dem Titel „Kitab al jabr w’almuqabalah“ schrieb. Daraus entstanden die Begriffe Algebra und Algorithmus.
Ein Algorithmus ist eine Verarbeitungsvorschrift zur Lösung allgemeiner Probleme. Laut Balzert (1999) ist ein Algorithmus eine eindeutige, endliche Beschreibung eines allgemeinen, endlichen Verfahrens zur schrittweisen Ermittlung gesuchter Größen aus gegebenen Größen. Ein Algorithmus muss ausführbar sein und darf nicht nur für ein spezielles Problem gelten.
Beispiel: Der Bau eines bestimmten Modellflugzeugs ist ein Prozess. Eine allgemeine Anleitung zum Bau beliebiger Modellflugzeuge ist ein Algorithmus. Ein Algorithmus ist also eine universelle, schrittweise Anleitung, die unabhängig von konkreten Ausprägungen funktioniert – idealerweise auch durch Maschinen umsetzbar.
Damit ein Verfahren als Algorithmus in der Informatik gilt, müssen folgende Eigenschaften erfüllt sein:
Viele Algorithmen arbeiten mit Parametern, die flexibel gehalten werden, um unterschiedliche Anwendungsfälle zu ermöglichen.
Einige typische Alltagsbeispiele für Algorithmen sind:
| Beispiel | Beschreibung |
|---|---|
| Kochrezept | Enthält eine schrittweise Anleitung zur Zubereitung eines Gerichts – universell auf verschiedene Zutatenmengen anwendbar. |
| Mathematische Rechenregeln | Wie z. B. das schriftliche Addieren oder Multiplizieren – jeder Schritt ist klar definiert und führt bei gleichen Zahlen zum gleichen Ergebnis. |
| Sortieralgorithmus | Ein Verfahren zur Sortierung von Daten (z. B. Bubble Sort, Merge Sort) – oft in Programmen oder Apps verwendet. |
| Navigation mit dem GPS | Schrittweise Wegbeschreibung von Punkt A nach B basierend auf Startbedingungen und Ziel. |
Der Weg von einem realen Problem zur ausführbaren Lösung in der Informatik erfolgt in mehreren Schritten:
Die eigentliche Programmierung ist dabei oft nur der letzte – und meist kleinste – Schritt.