Algoritmické myšlení

MTL
Zkopírovat krátkou adresu (umime.to/MTL)
Ukázat QR kód

umime.to/MTL


Stáhnout QR kód
Ukázat/skrýt shrnutí

Algoritmické myšlení je součást obecnějšího informatického myšlení, která se zaměřuje na navrhování algoritmů.

Co zahrnuje algoritmické myšlení?

Algoritmus je přesně daný postup, kterým řešíme určitý problém. Algoritmické myšlení se typicky využívá při programování, tj. při zápisu algoritmů, které provádí počítač. Má však svoje využití i v běžném životě: typickými příklady jednoduchých algoritmů jsou recepty na vaření nebo instrukce k sledování cesty z jednoho místa na druhé.

Algoritmické myšlení zahrnuje nejen tvorbu algoritmu, ale i další související kroky:

  • Porozumění problému, jasná formulace problému.
  • Abstrakce, rozklad problému na podčásti, odlišení podstatných prvků od těch, které jsou méně důležité.
  • Zvážení různých přístupů k řešení problému, porovnání efektivity algoritmů, optimalizace postupů.
  • Porozumění algoritmu, který vymyslel někdo jiný, a jeho provedení.
  • Hledání a opravování chyb.

Algoritmické myšlení na Umíme informatiku

V rámci Umíme informatiku dělíme toto téma na několik podtémat:

Příklady v této části staví především na „mikrosvětech“, což jsou jednoduchá, intuitivní prostředí s omezeným množstvím příkazů a současně zajímavou dynamikou. Jsou začleněny jak variace na často používané principy (želví grafika, robot na mřížce), tak originální variace jako kouzla nebo deaktivace bomby.

Pro zápis programů zde využíváme blokové programování, k jehož použití nabízíme samostatný metodický text pro učitele.

Souhrn mi pomohl
Souhrn mi nepomohl
Souhrn je skryt.

Rozhodovačka

Rychlé procvičování výběrem ze dvou možností.


Algoritmické myšlení
Rozpoznávání vzorů
Společná vlastnost  
Zobrazit souhrn tématu
Společná vlastnost: slova
Vzory v posloupnostech  
Zobrazit souhrn tématu
Číselné řady obrázkově
Popis vzorů  
Zobrazit souhrn tématu
Číselné řady s popisem
Zpětné inženýrství
Slovní vztahy
Rozklad obrázků na části  
Zobrazit souhrn tématu
Vzory z dlaždic
Posloupnosti příkazů
Vstup a výstup  
Zobrazit souhrn tématu
Pořadí příkazů  
Zobrazit souhrn tématu
Vláček: posloupnost akcí
Posloupnosti kouzel
Deaktivace bomby: posloupnosti
Vnořené bloky  
Zobrazit souhrn tématu
Cykly a podmínky
Opakuj N×  
Zobrazit souhrn tématu
Opakovací kouzla
Deaktivace bomby: opakování
Podmínky a větvení  
Zobrazit souhrn tématu
Podmíněná kouzla: oblékání příšerek
Deaktivace bomby: podmínky
Deaktivace bomby: rozhodovací stromy
Opakuj dokud  
Zobrazit souhrn tématu
Vláček: opakuj dokud
Deaktivace bomby: opakuj dokud
Opakované rozhodování  
Zobrazit souhrn tématu
Vláček: opakované rozhodování
Vnořené cykly  
Zobrazit souhrn tématu
Vnořeně opakovací kouzla
Deaktivace bomby: vnořené cykly
Cykly a podmínky: mix
Kouzla: mix
Deaktivace bomby: mix
Proměnné
Proměnné: základní princip  
Zobrazit souhrn tématu
Proměnná kouzla
Deaktivace bomby: proměnné
Přiřazovací příkaz  
Zobrazit souhrn tématu
Výrazy s proměnnými  
Zobrazit souhrn tématu
Cykly s proměnnými  
Zobrazit souhrn tématu
Podmínky s proměnnými  
Zobrazit souhrn tématu
Typy proměnných  
Zobrazit souhrn tématu
Pojmenování proměnných  
Zobrazit souhrn tématu
Použití proměnných  
Zobrazit souhrn tématu
Funkce a zobecňování
Funkce  
Zobrazit souhrn tématu
Zobecňování programů  
Zobrazit souhrn tématu
Rozklad programů  
Zobrazit souhrn tématu


Pexeso

Hledání dvojic, které k sobě patří.


Algoritmické myšlení
Rozpoznávání vzorů
Stejné vzory  
Zobrazit souhrn tématu
Vločky
Kytičky
Náramky
Stejné grafy
Knoflíky a nitě
Společná vlastnost  
Zobrazit souhrn tématu
Společná vlastnost: znaky a čísla
Popis vzorů  
Zobrazit souhrn tématu
Zápis klikyháků
Rozklad obrázků na části  
Zobrazit souhrn tématu
Rozklad obrázků
Rozklad tvarů
Rozklad obrázků (s opakováním)
Barevné dlaždice
Posloupnosti příkazů
Základní akce  
Zobrazit souhrn tématu
Pořadí příkazů  
Zobrazit souhrn tématu
Posloupnosti kouzel
Želví obrázky
Cykly a podmínky
Opakuj N×  
Zobrazit souhrn tématu
Opakovací kouzla
Želví obrázky (s opakováním)
Proměnné
Proměnné: základní princip  
Zobrazit souhrn tématu
Typy proměnných  
Zobrazit souhrn tématu
Funkce a zobecňování
Abstrakce  
Zobrazit souhrn tématu
Klasifikace obrázků
Abstrakce příšerek


Přesouvání

Přesouvání kartiček na správné místo. Jednoduché ovládání, zajímavé a neotřelé úlohy.


Algoritmické myšlení
Rozpoznávání vzorů
Společná vlastnost  
Zobrazit souhrn tématu
Společná vlastnost: obrázky
Společná vlastnost: slova
Společná vlastnost: příšerky
Trojice
Vzory v posloupnostech  
Zobrazit souhrn tématu
Postupná přeměna
Doplňování řad: čísla
Doplňování řad: symboly
Doplňování řad: geometrické útvary
Popis vzorů  
Zobrazit souhrn tématu
Popis vzorů: Vyšívání
Zpětné inženýrství
Vztahy slov
Kouzelné hůlky
Obrázkový mixér
Kódy květin
Rozklad obrázků na části  
Zobrazit souhrn tématu
Obrázky a vrstvy
Rozklad obrázků
Rozklad obrázků (s opakováním)
Posloupnosti příkazů
Pořadí příkazů  
Zobrazit souhrn tématu
Sběr odpadu
Bloudící myš
Stavby z kostek
Posloupnosti kouzel
Cykly a podmínky
Opakuj N×  
Zobrazit souhrn tématu
Sběr vlajek
Včelí smyčky
Opakovací kouzla
Podmínky a větvení  
Zobrazit souhrn tématu
Sběr vlajek: podmínky
Oblékání příšerek
Rozhodovací stromy
Opakuj dokud  
Zobrazit souhrn tématu
Vláček
Proměnné
Proměnné: základní princip  
Zobrazit souhrn tématu
Proměnná kouzla
Funkce a zobecňování
Abstrakce  
Zobrazit souhrn tématu
Žebřík abstrakce
Klasifikace
Funkce  
Zobrazit souhrn tématu
Obrázkové funkce
Vývoj programů
Vývojové diagramy
Vývojové diagramy: úpravy textu
Vývojové diagramy: proměnné a čísla


Psaná odpověď

Cvičení, ve kterém píšete odpověď na klávesnici.


Algoritmické myšlení
Rozpoznávání vzorů
Stejné vzory  
Zobrazit souhrn tématu
Vzory pozpátku
Vzory v posloupnostech  
Zobrazit souhrn tématu


Krok po kroku

Doplňování jednotlivých kroků v rozsáhlejším postupu.


Algoritmické myšlení
Cykly a podmínky
Opakuj N×  
Zobrazit souhrn tématu
Podmínky a větvení  
Zobrazit souhrn tématu
Opakuj dokud  
Zobrazit souhrn tématu
Proměnné
Proměnné: základní princip  
Zobrazit souhrn tématu
Funkce a zobecňování
Funkce  
Zobrazit souhrn tématu
Vývoj programů
Úprava programů  
Zobrazit souhrn tématu
Úprava programů
Úprava programů s proměnnými
Ladění, hledání chyb  
Zobrazit souhrn tématu
Ladění programů
Ladění programů s proměnnými


Doplňování textu

Krátké texty, do kterých doplňujete na vybraná místa správnou variantu ze dvou možností.


Algoritmické myšlení
Proměnné
Proměnné: základní princip  
Zobrazit souhrn tématu
Pojmenování proměnných  
Zobrazit souhrn tématu
Použití proměnných  
Zobrazit souhrn tématu


Šipkovaná

Navigujte skřítka do domečku. Logická úloha, která funguje jako rozcvička na programování.


Skřítkova rozcvička

Položte do lesa šipky, aby skřítek došel do svého domečku. Šipek je málo, tak ať vám vystačí.

Sběr hříbků

Než dojde skřítek domů, musí posbírat všechny hříbky.

Skoky

V lese jsou občas rybníčky. Skřítek je zvládne přeskočit, ale musíte mu přistavit na správné místo pružinku.

Víc skřítků

Máme tu několik skřítků a všichni chtějí do domečku. Někteří jsou navíc červení. A nikdo se nesmí srazit!

Pozor na skřeta!

V lese se objevil zlý skřet. Skřítek se musí dostat domů a vyhnout se mu.

Přebarvování

Skřítek se naučil přebarvovací kouzlo, které mu změní barvu kabátku.

Kameny a hůlka

V lese občas překáží velké kameny. Naštěstí tu je kouzelná hůlka, která je odčaruje.

Vybuchující muchomůrka

V lese začaly růst kouzelné muchomůrky. Když kolem nich někdo projde, vybuchnou!

Rotující šipky

Lesní vynálezci vymysleli rotující šipky, které se otočí pokaždé, když kolem nich skřítek projde.

Mizející šipky

Tentokrát tu máme speciální mizející šipky, které jsou jen na jedno použití.

Lesní výpravy I

Lesní výpravy s různými prvky: hříbky, rybníky, několik skřítků…

Teleport

Máme tu další kouzla – tentokrát teleportační brány, které přenesou skřítka z jednoho místa na druhé.

Lesní výpravy II

Pokračování lesních výprav s různými prvky.

Lesní výpravy III

Třetí díl lesních výprav s různými prvky.

Obtížné

A na závěr několik obtížnějších úloh.



Želví grafika

Vykreslování obrázků želví grafikou za využití blokového programování.


Základy

Pro začátek naučíme želvu základní příkazy pro posun a zatáčení a nakreslíme s ní pár jednoduchých obrazců. Pokud si sami potřebujete ujasnit, jak fungují úhly, zkuste nejdřív pexeso na úhly.

Obrázky s opakováním

Přidáme želvě možnost opakovat příkazy, díky čemuž zvládne vykreslit už trochu zajímavější obrázky.

Kreslení

Aby to kreslení nebylo tak fádní, naučíme želvu malovat barevně a zvedat štětec.

Kreslení II

A teď si zkusíme nakreslit pár obrázků z (želvího) života. Kreslení těchto obrázků není sice úplně jednoduché, ale nevyžaduje žádný složitý nápad.

Vzory s opakováním

Když správně použijete vnořené opakování, želva dokáže vykreslit zajímavé obrazce.

Želva s limitem

V této sadě máte za úkol psát pro želvu krátké programy –⁠ každá úloha má limit na počet příkazů. Dokážete najít ten správný, stručný zápis programu?

Vzory s opakováním II

Pár dalších vzorů s pravidelným opakováním. Některé vypadají komplikovaně, ale jdou všechny vykreslit snadno. Jen je potřeba se na ně správně podívat.

Proměnné

Naučíme želvu používat proměnné a ta nám díky tomu nakreslí pěkné spirály.

Proměnné II

Složitější příklady s proměnnými.

Úprava programů

V této sadě máte k dispozici hotové řešení, které je ale nepěkné. Úkolem je program vylepšit, aby byl stručnější a vešel se do limitu na počet příkazů.

Ladění obrázků

V této sadě máte připravené programy, které jsou skoro správně. Ale jenom skoro. Zkuste v nich najít chybu a opravit ji.

Správné úhly

Želva zvládne nakreslit pěkné hvězdy a další obrazce. Musíte jí ale říct, o jaký úhel má přesně zatočit. Zkuste ten správný úhel nehádat, ale vypočítat.

Želva s limitem II

Druhá, náročnější sada s limity na počet příkazů.

Záludné

Směsice těžších úloh. Jdou často řešit krátkým programem, ale může k tomu být potřeba ten správný nápad.

Želví experimentárium

Na závěr tu máme úlohy „na hraní“. U těchto úloh není žádné jasné zadání k vyřešení. Máte připravený program, se kterým můžete experimentovat.



ProgMalování

Tvorba obrázků skládáním základním tvarů (např. kruh, čtverec), využití blokového programování.


Skládání tvarů

Skládáním základních tvarů se dají vykreslit zajímavé geometrické obrazce. Zvlášť když zapojíme speciální inverzní štětec.

Skládání tvarů II

Dokážete se na útvary správně podívat a poskládat je ze základních?

Malovací rozcvička

Sada příkladů na rozcvičení a vyzkoušení ovládání.

Obrázky

Kreslení obrázků pomocí základních operací. Bude potřeba se trochu zamyslet nad správným pořadím...

Obrázky II

Trochu rozsáhlejší obrázky. Nevyžadují žádný velký nápad, jen trochu důslednosti.

Vzory s opakováním I

Zde máme navíc příkaz pro opakování, který využijeme pro vykreslování řad a vzorů.

Vzory s opakováním II

Pokročilejší sada využívající opakování.

Proměnné

A teď si přidáme proměnné, což dohromady s opakováním umožňuje dělat nové zajímavé vzory.

Funkce

Pomocí funkcí můžeme vytvořit nové vzory a umisťovat je na různá místa na plátně.

Ladění obrázků

Důležitou součástí programování je ladění, tedy hledání chyb a jejich opravování. V této sadě si to můžete natrénovat: dostanete připravený program a jen ho musíte mírně doladit.

Záludné

Sbírka náročnějších úloh na závěr.



Plošinovka

Ovládejte skákající postavu pomocí blokového programování.


Rozcvička

Pan Blob se potřebuje dostat ke dveřím. Naučte ho, jakou akci má kdy provést, aby úspěšně splnil svoji misi.

Podmínky: základy

Pan Blob je inteligentní a nemusí u každého kaktusu dělat to stejné. Může se rozhodnout podle toho, zda kaktus roste na trávě, nebo písku.

Interakce

Vytvořte si vlastní pravidla hry a pak si hru zahrajte! V této sadě pan Blob dokáže reagovat nejen na prvky na plánu, ale i na kliknutí.

Pavouci a střely

Pozor, některé plošinky hlídají obří pavouci. Pan Blob je však umí sestřelit.

Rozšířené podmínky

Aby se pan Blob mohl lépe rozhodovat, naučíme ho nové podmínky na směr chůze a počet mincí.

Interakce a podmínky

Nyní se pan Blob pustí do průzkumu záludnějších plošinových světů, na což se bude hodit využít podmínky i událost klikání.

Čarování s podmínkami

Nyní pan Blob bude potřebovat jak čarování, tak podmínky.

Kombinace podmínek

V této sadě využijeme kombinace podmínek (logické spojky, vnořené podmínky).

Čarování

Pan Blob umí kouzlit! Dokáže třeba odčarovat všechny plošinky s trávou.

Duch

Pan Blob se dokáže proměnit na ducha. Jako duch dokáže přejít přes nebezpečné ostny, ale neumí sbírat mince a vejít do dveří.

Čítače

Pan Blob umí i počítat. Sice jen po jedné, ale i to stačí.

Záludné

Výběr těžších úloh. Některé jdou vyřešit i jednoduchým programem, nemusí být ale snadné to správné řešení najít.



Stavitel

Pomocí blokového programování vytvořte program pro stavitele Standu.


Základy stavitelství

Stavitel Standa se představuje a natrénuje si základní akce (chůze, přesun materiálu, stavění, kácení).

Stavby s opakováním

Standa je pracovitý a dokáže toho postavit hodně. Pro zadávání úkolu se nám bude hodit příkaz opakuj.

Stavby s opakováním: těžší

Úkoly využívající jen základní cyklus opakuj. Je ale potřeba to dobře vymyslet.

Opakuj dokud

Tentokrát vyzkoušíme formu příkazu opakuj s využitím podmínek.

Opakuj dokud: těžší

Mírně náročnější úkoly využívající cyklus opakuj dokud.

Opakování a podmínky

Standu čekají náročnější stavební úkoly, bude se muset opakovaně rozhodovat podle aktuální situace v terénu.

Opakování a podmínky: těžší

Vnořené cykly

Funkce

Rekurze

Bonusová sada, ve které nejsou dostupné bloky pro opakování. Místo toho je potřeba vhodně využít rekurzivní funkce (funkce, které volají sami sebe).

Záludné

Kód kostky

Navigujte kostku po plánu podle zadaného programu. Procvičení schopnosti číst programy.


Rozcvička kostek

Madam Kostka a pan Kostka vyráží na procházku po herním plánu. Postupují ovšem přesně podle instrukcí.

Opakuj N×

Pro stručný zápis delší procházky využijeme pokyn opakuj.

Procházky s rozhodováním I

Průběh procházky může záviset na barvě pole nebo na počtu teček kostky.

Procházky s rozhodováním II

Nyní stojí kostky před složitějšími rozhodnutími.

Opakuj dokud

Doposud jsme měli cykly se zadaným počtem opakování. Nyní využijeme opakování podle podmínky.

Opakované rozhodování I

Když zkombinujeme opakování a podmínky, vzniknou již zajímavé trasy procházek.

Opakované rozhodování II

Dvojité opakování

Nyní máme programy, ve kterých se vyskytuje opakování uvnitř opakování. Z toho už se občas panu Kostkovi motá hlava.

Výpravy kostek

Kostky vyráží na výpravy, při kterých si vyzkouší příkazy různého typu a trochu záludnější programy.

Funkce kostky

Nyní naučíme kostky nové pokyny. A tyto pokyny hned využijeme pro stručný zápis zajímavé procházky.

Funkce s parametry

Nyní kostky naučíme funkce, jejichž význam záleží na vstupním parametru.

Robotanik

Jednoduché grafické ovládání, zapeklité programátorské úlohy.


Trénink

Vyzkoušejte si základní ovládání Robotanika.

Lehké

Sada úloh, které zvládne s trochou přemýšlení vyřešit i programátorský nováček.

Středně těžké

U těchto úloh už se budete muset trochu víc zamyslet, ale nejsou v nich ještě žádné záludné finty.

Těžké

Tady už to začíná být komplikovanější. U těchto příkladů už je často potřeba využít naplno princip rekurze (zanořování a vynořování z funkcí).

Opravdová výzva

Tyto úlohy už mohou dát zabrat i zkušenému programátorovi.



Python želva

Tvorba programů v Pythonu, kreslení obrázků želví grafikou.


Rekurze a fraktály

Náročné, bonusové téma pro pokročilé. Za využití rekurze můžeme pomocí želví grafiky kreslit elegantní fraktály. Jde to často krátkým programem, který však vůbec není lehké vymyslet...



NAPIŠTE NÁM

Děkujeme za vaši zprávu, byla úspěšně odeslána.

Napište nám

Nevíte si rady?

Nejprve se prosím podívejte na časté dotazy:

Čeho se zpráva týká?

Vzkaz Obsah Ovládání Přihlášení Licence