ch1 ar

( 1 )

األولالفصل حل المشكالت

Problem Solving

Seven Microsoft Corporation

[Pick the date]

حل المشكالت Problem Solving [

:أنا على قادر الطالب يكونهذا الفصل تدريس بنهاية

ف المشكلة .(Problem Definition) يُعرِّ

.(Problem Solving Stages) يُحدد مراحل حل مشكلة

."Algorithm") الخوارزمية) لمشكلةايكتب خطوات حل

.(Flow chart) يرسم خرائط التدفق

( 2 )


Problem Solving

بشكل يومي وذلك من خالل أنشطة متنوعة يقابلك الكثير من المشكالت في حياتك بعضها قد

مطلوب الوصول إليه فمثال هدف أو ناتج ( تعنىProblemتحتوى على الكثير من المشكالت, والمشكلة )المطلوب من خالل إتباع عدة خطوات بترتيب الهدفإعداد وجبة معينة يمثل مشكلة ويجب الوصول إلى

محدد.

وهى المكونات مثل المعطياتبمواصفات معينة يجب توافر إعداد كعكةعند المثال سبيلعلى

خطوه بشكل متتابع بل إن الخطأ في تنفيذ إجراءاتأو أنشطةالبيض والدقيق واللبن .... الخ ثم يتم إتباع قد يتسبب في الحصول على الكعكة بشكل غير مناسب وغير مرغوب. ىخر أقبل

باستخدام الكمبيوتر. حل المشكالتوسوف نركز في هذا الكتاب على

:(Problem Definition ) المشكلة تحديد: أوال المخرجات المطلوبة والمدخالت المتوفرة وعمليات المعالجة الحسابية أو المنطقية.تحديد أي

(:Algorithm) الخوارزميةخطوات الحل د: إعداثانًيا

من مخرجات ومدخالت يتم إعداد خطة الحل التي يجب أن تكون على المشكلةوتحليل تعريفبعد لعالم نسبة (Algorithm)الخوارزمية ويطلق على هذه الخطوات لفظ سلسلة من الخطوات المتتاليةشكل

ويتم تمثيل خطوات الحل من خالل خرائط ,محمد بن موسى الخوارزميومؤسس علم الجبر الرياضيات شرحها الحقًا. يتمسوالتي (Flowchart) التدفق

.من خالل خطوات وأنشطة متتابعة ومعطيات محددةهدف أو ناتج محدد مطلوب هو الوصول إلى

ناتج هدف أو إلىتنفيذها للوصول يتم التيو ترتيبًا منطقيًا المرتبة اإلجراءاتمجموعة من هي محدد من معطيات محددة.

( 3 )


Problem Solving

(:Program Design) البرنامج على الكمبيوتر ما: تصميثالثً الكمبيوتر( ولحل المشكلة باستخدام Flowchartمن عمل خريطة التدفق ) االنتهاءبعد

إلى إحدى لغات البرمجة. بترجمتهانقوم

(Program Testing) أخطائه وتصحيح صحة البرنامج را: اختبارابعً بدال (–))قد نكتب عالمة الطرح األخطاء بدون قصد بعضنقع في البرنامج كتابةأثناء

عندما إالاكتشاف هذه األخطاء ال نستطيعمثال( عند كتابة البرنامج (+)من عالمة الجمع مسبقا حتى نتمكن من مقارنة النتائج التي نتائجهانقوم بإدخال بيانات للبرنامج معروف

.بتصحيحهااألخطاء ونقوم نحصل عليها بالنتائج الفعلية وبذلك يمكن أن نكتشف

(Program Documentation) البرنامج ق: توثيخامًسا حللحل المشكلة من مدخالت ومخرجات وخطة اتخذتالتي كل الخطوات كتابةيتم

البرنامج وتاريخ آخر تعديل أوامر و واللغة التي كتب بها البرنامج وخريطة التدفق المستخدمةفي أي وقت بهدف إليهللبرنامج ومن شارك في عمل البرنامج لالحتفاظ به موثق للرجوع

أو عند التعديل في التصحيح وهذا يفيد في حالة اشتراك أكثر من شخص في كتابة البرنامج البرنامج بواسطة أشخاص آخرين.

خطوات الحل. يلثواآلن سوف ندرس خرائط التدفق كأحد طرق تم

أنهاالبرنامج. كما حيث يصبح من السهل كتابة وتوضح للمبرمج ما يجب عمله المشكلةفهم تيسر

إذاتوثيق أفضل للبرنامج وخصوصا توفر خرين. وبالتالي فإن خريطة التدفقفي شرح البرنامج لآل مفيدة .اً كان البرنامج معقد

حل ترتيب العمليات الالزمة لح يضلتو بأشكال قياسية يعتمد على الرسم تخطيطيتمثيل هي محددة. مشكلةأو مسألة

( 4 )


Problem Solving

رموز استخدامباستخدام بعض الرموز القياسية )المتفق عليها(, و يمكن خرائط التدفق أغلب رسم يتم :(1-1كما في الجدول ) الشائعة الرموزبعض يليوفيما استثنائيةخاصة في حاالت

التدفقخرائط ل الرموز الشائعة( 1-1جدول )

مشكلة باستخدام خرائط ( أليAlgorithm)الخوارزمية حلالكيفية التعبير عن خطوات نتعلموسوف أمثلة متدرجة.التدفق من خالل

: (Simple Flowcharts) خرائط التدفق البسيطة 1-3-1

المشكلة: تعريفأواًل: حاصل جمع عددينالمخرجات: Bو الثاني Aالعدد األول المدخالت:

Cحيث الناتج هو C=A+B:الحل

الوظيفة الرمز (Terminal)البداية أو النهاية

(Input/Output ) اإلدخال أو اإلخراج

(Process) معالجة أو عملية

(Decision) اتخاذ قرار

(Flow Lines) اتجاه وطخط

( 5 )


Problem Solving

عددينتدفق لجمع الخريطة خطوات الحل و ( 2-1جدول )

. يجب أن تبدأ خريطة التدفق برمز البداية وتنتهي برمز النهاية -1

مة.قيويعنى مخزن بالذاكرة يحتوى على Variableاسم متغير CوB وA يطلق على كل من -2

.Cووضع الناتج في المتغير Bوقيمة المتغير A تعنى جمع قيمة المتغير C=A+Bالمعادلة -3

متوازي األضالع" داخل شكل Enterباستخدام لفظ " Bو A تم التعبير عن إدخال قيم -4

.أو أدخل Inputأو Readمثل يؤدى نفس المعنى لفظ آخر أيويمكن استخدام

حسابية.حيث إنها تمثل عملية تم وضع معادلة الجمع داخل مستطيل -5

Outputبلفظ داخل الشكل Cالتعبير عن المخرج وهو قيمة المتغير تم -6 أو اطبع أو اخرج. Printمثل يؤدى نفس المعنىلفظ آخر أياستخدام ويمكن

يوضح ترتيب تدفق خطوات الحل. حظ خط االتجاه من أعلى إلى أسفلال -7

التدفق خريطة :ثالثًا خطوات الحل :ثانًيا بداية 1

Bالعدد و Aإدخال العدد 2

بالمعادلة Bو Aجمع العددين 3C=A+B ويكون الناتج هوC

Cطباعة الناتج 4

نهاية 5

Start

Enter A and B

C=A+b

Output C

End

( 6 )


Problem Solving

أواًل: تعريف المشكلة: Productوحاصل ضربهم Averageمتوسط ثالث أعداد المخرجات : Z, العدد Y, العدد Xالعدد المدخالت:

Product=X*Y*Zو Average=(X+Y+Z)/3:الحل

أعداد تدفق لحساب متوسط وحاصل ضرب ثالثةالخريطة و حل ال( خطوات 3-1جدول )

: تعريف المشكلة:أوالً Y: قيمة المخرجات X: المدخالت

Y=3X+2من المعادلة Yحساب قيمة الحل:


Zو Yو Xاقرأ قيم 2

3 average=(X+Y+Z)/3

product=X*Y*Z

Productو averageطباعة 4

نهاية 5

Read

X,Y,Z

Print average ,

product

average=(x+y+z)/3 product=x*y*z

End

Start

( 7 )


Problem Solving

.ي معادلة على متغير واحد وهو ناتج )مخر(( المعادلةأل األيسريجب أن يحتوى الطرف -1متغير قيم مجردة او تعبير حسابي يمكن أن يحتوي على أن يحتوى الطرف األيمن على يمكن -2

.أو أكثر)مدخالت(


Xأدخل قيمة المتغير 2

Y=3*X+2حساب 3

Yطباعة قيمة 4

نهاية 5

حل معادلة من الدرجة األولىلتدفق الخريطة ( خطوات الحل و 4-1جدول )

وارسم خريطة التدفق لحساب مساحة ومحيط مستطيل بمعلومية الطول الحلاكتب خطوات L والعرضW مع العلم أن معادلة حساب المساحة هيArea=L*W ومعادلة حساب المحيط

.Perimeter=2*(L+W)هي

perimeterعبارة عن اسم متغير قيمته المساحة المحسوبة كذلك كلمة Areaأن كلمة متغير قيمته المحيط المحسوب وقد تم استخدام هذه األسماء لكي تدل على محتوى المتغير

بشكل جيد.

Start

Input X

Print Y

Y=3*X+2

End

( 8 )


Problem Solving

أواًل: تعريف المشكلة: :المخرجات

المدخالت:

: لحلا

خطوات الحل :ثانًيا خريطة التدفق :ثالثًا

وارسم خريطة التدفق لحساب مساحة الدائرة بمعلومية نصف الحلاكتب خطوات Area=3.14*R*Rمع العلم أن معادلة حساب المساحة هي Rالقطر

بمعلومية عددالسنوات عددوارسم خريطة التدفق لحساب الحلاكتب خطوات شهور.ال

( 9 )


Problem Solving

:التدفق ( في خرائطDecision القرار اتخاذاستخدام التفرع ) 1-3-2من المشكالت تحتوى على سؤال وحسب اإلجابة يتم التفرع إلى جزء محدد من خريطة الكثيرهناك

.ويمكن وجود أكثر من إجابتين ,السؤال نعم أو ال حيان تكون إجابةالتدفق وفى أغلب األ

: تعريف المشكلة:أوالً .طباعة ناجح المخرجات :

.Xالدرجة المدخالت: .يطبع كلمة ناجح 55أكبر من أو تساوى X: إذا كانت قيمة الحل


Xادخل الدرجة 2

:إذن X>=50 إذا كان 3

اطبع ناجح 3-1

نهاية 4

تدفق لطباعة كلمة ناجحالخريطة ( خطوات الحل و 5-1جدول )

Start

Enter X

X>=50

Printناجح

End

50أكبر من أو تساوى Xإال في حالة أن تكون قيمة 1-3ة لن يتم تنفيذ الخطو

)الشرط غير 50أما إذا كانت القيمة أقل من 4ة رقم و )الشرط صحيح( ثم ينتقل إلى الخط مباشرًة. 4وينتقل للخطوة 1-3صحيح( فلن يتم تنفيذ الخطوة

( 11 )


Problem Solving

إذا كان نعم سوف يتم طباعة عبارة num2=0)شكل المعين( يوجد سؤال وهو هل 4الخطوة رقم -1إلنهاء البرنامج ولمنع تنفيذ عملية 7"غير معرف" حسب قوانين الرياضيات ثم الذهاب إلى الخطوة

القسمة.أو 1-4 مباشرًة ألنه لن يتم تنفيذ الخطوة 5( ينتقل إلى الخطوة 4في حالة عدم تحقق الشرط )خطوة -24-2

: تعريف المشكلة:أوالً أو طباعة عبارة "غير معرف" R: طباعة ناتج قسمة عددين المخرجات num2والمقسوم عليه num1القاسم المدخالت:

Rإذن اطبع عبارة "غير معرف" وغير ذلك اطبع ناتج القسمة num2=0إذا كان الحل :


num1ادخل القاسم 2

num2 ادخل المقسوم عليه 3

:إذن mun2=0إذا كان 4

اطبع "غير معرف" 4-1

7اذهب للخطوة رقم 4-2

5 R=num1/num2

Rاطبع 6

7 End

تدفق لطباعة حاصل قسمة عددينالخريطة ( خطوات الحل و 6-1جدول )

Start

Enter num1

Num2=0

Enter num2

R=num1/num2

print

”غير معرف“

End

Print R

( 11 )


Problem Solving

حالتين للشرط في حالة الشرط صحيح يتم يوجدبخالف المثالين السابقين المثالفي هذا (.1-4( وغير صحيح يتم طباعة "فردي" )الخطوة 1-3طباعة "زوجي" )الخطوة

: تعريف المشكلة:أوالً )زوجي أو فردى( العددالمخرجات : طباعة نوع

Nالمدخالت: عدد

بدون باقي وغير ذلك فيعنى انه 2زوجي إذا كان يقبل القسمة على العددالحل : يتم تحديد رقم فردى

)زوجي أو فردى(العدد تدفق إلدخال رقم ثم طباعة نوع الخريطة ( خطوات الحل و 7-1جدول )

التدفق خريطة :ثالثًا خطوات الحل :ثانًيا بداية 1 Nأدخل 2

2قبل القسمة على ت N تإذا كان 3 :إذن بدون باقي اطبع الرقم زوجي 3-1

:غير ذلك 4 اطبع الرقم فردى 4-1

إنهاء 5

Start

Get N

N

divisible by 2

الرقم زوجي

الرقم فردى

End

( 12 )


Problem Solving

: تعريف المشكلة:أوالً ."" أو "تساوى صفرطباعة "أكبر من الصفر" أو "أقل من صفرالمخرجات : .Dدرجة الحرارة المئوية المدخالت:

.يتم مقارنة درجة الحرارة بالصفرالحل :

التدفق خريطة :ثالثًا خطوات الحل :ثانًيا بداية 1 )درجة الحرارة( Dأدخل 2 :إذن D=0إذا كان 3

اطبع تساوى صفر 3-1

:ذلك غير 4 :إذن D<0إذا كان 4-1

تحت الصفراطبع 4-1-1

ذلك غير 4-2

فوق الصفراطبع 4-2-1

إنهاء 5

لحصول على درجة الحرارةلتدفق الخريطة ( خطوات الحل و 8-1جدول )

: تعريف المشكلة:أوالً ."" كبر هو "" "العدد األصغر هو: طباعة عبارتين هما "العدد األالمخرجات

.X , Y: تالمدخال

Start

Get D

D =0

Print

Equal 0

End

D<0

=0

Print

below 0

Print above 0

ثم طباعة "العدد األكبر هو مختلفين وارسم خريطة تدفق إلدخال عددين الحلخطوات اكتب ؟" و "العدد األصغر هو ؟ "

( 13 )


Problem Solving

الحلخطوات الحل: ثانًيا خريطة التدفق: ثالثًا

خريطة التدفق المعدلة خريطة التدفق

خريطة تدفق حساب مساحة دائرة( 9-1جدول )

Start

Input R

Print A

A= 3.14 * R * R

End

, أعد رسم خريطة التدفق R التدفق التالية لحساب مساحة دائرة نصف قطرها خريطةدام استخ .بالسالب R بحيث تظهر رسالة غير مسموح ثم الخروج من البرنامج عند إدخال قيمة

( 14 )


Problem Solving

(:LOOPاستخدام الحلقات التكرارية في خرائط التدفق ) 1-3-3

: تعريف المشكلة:أوالً .M العدد: المدخالت .3إلى 1األعداد من : طباعة المخرجات

. 3 إلى Mثم الطباعة حتى تصل قيمة 1بمقدار تهثم زياد Mطباعة العدد : الحل

3إلى 1طباعة األعداد من لتدفق الخريطة ( خطوات الحل و 11-1جدول )

التدفق خريطة خطوات الحل بداية 12 M=1

:إذن M<=3 إذا كان 3 Mاطبع 3-1

3-2 M=M+1 3اذهب للخطوة 3-3

نهاية 4

Start

M<=3

M=1

Print M

End

M=M+1

يقوم M=4وعندما تصبح Mسيظل يطبع البرنامج قيمة 3لم تتعدى القيمة Mطالما أن قيمة -1 4بالذهاب للخطوة

وهذا يعني أن العبرة ليست ولكن بشكل مختلف السابقة هو نفس خريطة التدفق (1-1شكل )-2 ترتيب خطوات الحل.بولكن خريطة التدفق بشكل

( 15 )


Problem Solving

3إلى 1طباعة األعداد من خريطة تدفق ل( 1-1شكل )

:(11-1كما هو موضح بجدول )يمكن تتبع سير خطوات الحل

الناتج Mقيمة الخطوة ال يوجد المتغير بداية 12 M=1 1 M<=3 (True) 1 إذا كان -3 M 1 1اطبع 3-1 3-2 M=M+1 2 2 3اذهب للخطوة 3-3 M<=3 (True) 2 إذا كان -3 M 2 2اطبع 3-1 3-2 M=M+1 3 3 3اذهب للخطوة 3-3 M<=3 (True) 3 إذا كان -3 M 3 3اطبع 3-1 3-2 M=M+1 4 4 3اذهب للخطوة 3-3 M<=3 (False) 4 إذا كان -3 4 نهاية -4

(8-1ع المتغيرات والناتج بتدريب )( تتب11-1جدول )

Start

M<=3

M=1

Print M

End

M=M+1

1

3

2

( 16 )


Problem Solving

ما عدد مرات تنفيذ محتوى الحلقة التكرارية؟..........................................

ما قيمةM بعد انتهاء الحلقة التكرارية؟.............................................

o o o o o o o o o o

3جدول ضرب طباعة لتدفق الخريطة ( خطوات الحل و 12-1جدول )

قارن هذه الخريطة مع خريطة التدفق بالتدريب السابق )ما هي االختالفات؟(

التدفق خريطة خطوات الحل بداية 12 J=1 :إذن J<=12إذا كان 3

J*3 اطبع 3-1 3-2 J=J+1 3اذهب للخطوة 3-3

إنهاء -4

Start

J<=12

J=1

Print J*3

End

j=j+1

. وقيمة ما يطبع عند تنفيذ كل خطوة بالتدريب السابق )دون في كراستك( Jالمتغيرقيم تتبع بعد أن يصبح الشرط غير صحيح وتنتهي الحلقة التكرارية. Jقيمة المتغير ماهي

.4تساوى Mعندما تكون قيمة Falseيصبح الشرط خطأ -1 المثال.نستنتج أن عدد مرات التكرار معروف مسبقًا في هذا -2

1-3أي عداد حيث أنه يتسبب في تكرار الخطوات Counterيسمى Mالمتغير-3

لعدد محدد من المرات )ثالث مرات(. 3-3و 2-3و

( 17 )


Problem Solving

التدفق خريطة خطوات الحل بداية 1 Nادخل 2

3 J=1 إذن: J<=12إذا كان 4

J*N اطبع 4-1 4-2 J=J+1 4اذهب للخطوة 4-3

إنهاء -5

جدول الضرب ألى عدد مدخلطباعة ( خطوات الحل ل13-1جدول )

التدفق خريطة خطوات الحل

الالزم بخريطة التدفق بالتدريب السابق حتى يمكن إدخال رقم جدول الضرب بالتعديلقم .دائماً 3المطلوب بداًل من طباعة جدول

10إلى 1من األعداد فيعداد الزوجية ألتدفق لطباعة ا خريطةارسم خطوات الحل و اكتب (8-1)انظر تدريب

( 18 )


Problem Solving

خريطة التدفق خطوات الحل بداية 1

2 N=1

3 Sum=0

4 Sum=Sum+N

5 N=N+1

:إذن N>3إذا كان 6

Sum اطبع 6-1

غير ذلك: 7

4اذهب إلى الخطوة رقم 7-1

إنهاء -8

3إلى 1طباعة مجموع األعداد الصحيحة من لتدفق الخريطة ( خطوات الحل و 14-1جدول )

Start

End

N=1

Sum=0

Sum=Sum+N

N=N+1

N>3

Print Sum

( 19 )


Problem Solving

:(ٍ 14-1بجدول )قيم المتغيرات كما هو موضح تتبع الناتج Sumقيمة Nقيمة الخطوة

ال يوجد المتغير ال يوجد المتغير بداية 12 N=1 1 ال يوجد المتغير 3 Sum=0 1 0 4 Sum=Sum+N 1 1 5 N=N+1 2 1 N>3 (false) 2 1إذا كان 6

1 2 4اذهب إلى الخطوة رقم 7-1 4 Sum=Sum+N 2 3 5 N=N+1 3 3 N>3 (false) 3 3إذا كان 6

3 3 4اذهب إلى الخطوة رقم 7-1 4 Sum=Sum+N 3 6 5 N=N+1 4 6 N>3 (true) 4 6إذا كان 6

Sum 4 6 6 اطبع 6-1 11-1تتبع قيم المتغيرات والناتج بتدريب ( 15-1جدول )

كراستك بعد تعديلها بحيث تطبع مجموع األعداد فيأعد رسم خريطة التدفق بالتدريب السابق 10إلى 1الفردية في األعداد من

تنفيذ النشاط السابق أعد رسم خريطة التدفق في كراستك بحيث تطبع مجموع األعداد بعد الزوجية بداًل من الفردية

فيعتبر متغير تجميع sumعداد أما المتغير متغير N المتغيريعتبر

( 21 )


Problem Solving

مما يلي:الخطأ عبارةال( أمام Xو عالمة ) أمام العبارة الصحيحة (ضع عالمة ) -أوالً ) ( خرائط التدفق تستخدم أشكال وخطوط لتمثيل خطوات حل المشكلة. -1 ) ( خطوات الحل عند رسم خريطة التدفق. لتمثيلشكل هندسي أييمكن استخدام -2 ) ( وال يمكن رسمها على الورق. فقطخرائط التدفق يتم رسمها باستخدام برامج كمبيوتر -3 ) ( . Terminalيستخدم للتعبير عن البداية أو النهاية رمز -4 ) ( .فقط رمز المستطيل يعبر عن عملية معالجة واحدة -5 ) ( من أعلى إلى أسفل أو من اليسار إلى اليمين . دائماتدفق الخطوات -6 ) ( يستخدم الشكل في حالة سؤال له أكثر من بديل. -7 ) ( من الشكل خطين اتجاه على األقل. يخر(أن يجب -8 ) ( أن يكون من اليمين لليسار أو من أعلى إلى أسفل. يجبخط االتجاه -9

) ( هي أول مراحل حل المشكلة. Algorithmالخوارزمية -15 وامر في كِل مما يلي:أمن هما يناسب رمز بخريطة التدفقاكتب داخل كل -ثانًيا

(:Rخريطة تدفق لحساب مساحة ومحيط الدائرة بمعلومية نصف القطر ) -1

A= 3.14 * R * R

C= 2 * 3.14 * R Start

End Output a

Output c

Read R

( 21 )


Problem Solving

.(بمعدل فائدة محدد)لرصيد ل المحسوبة خريطة تدفق لحساب قيمة الفائدة -2

خريطة تدفق إليجاد حاصل قسمة رقمين -3

Interest=balance*rate

End

Read name , balance , rate

Output name,balance,interest

Start

Read number1

is number2=0

Print "not defined" Start End

Read number2

Output the result

result=number1/number2

Yes

No

( 22 )


Problem Solving

"equal" وفى حالة التساوي يعطى رسالةريطة تدفق إليجاد أكبر رقم من رقمين خ -4

10إلى 1 خريطة تدفق لطباعة مجموع األعداد الزوجية الصحيحة من -5

IS A=B

IS A > B

Output "equal"

Read A,B

Output B

N=N+2 Is N>10

Sum=0 Sum=Sum+N

Print Sum

N=2

YES NO

Output A

YES

NO

Start

End

start

end

Yes

No

ch1 ar

Education