خطوات حل المشكلة باستخدام الحاسب
كثير من الأفراد يتساءلون عن كيفية حل المشكلات وما هي الخطوات اللازمة لهذه العملية، نظرًا لأنها تلعب دورًا حاسمًا في تنفيذ بعض العمليات لنتمكن من التوصل إلى هدف معين.
لتحقيق أي شيء في الحياة، يجب أن تتوافر بعض المواصفات والعناصر، وهذا ما سيتم توضيحه في هذا المقال.
تعريف المشكلة
- المشكلة هي حالة تواجه الفرد تتطلب إيجاد حل للتخلص منها، وهي تتطلب اتخاذ مجموعة من الخطوات التي تهدف بشكل أساسي إلى تجاوز هذا التحدي.
- بدلاً من أن نكون في حيرة من أمرنا غير قادرين على معالجة مشكلاتنا، يمكننا اتباع خطوات خاصة يتم استخدامها من قبل المبرمجين المحترفين، حيث يجب أولًا توضيح ما هي البرمجة.
ما هي البرمجة؟
- البرمجة هي عملية تقسيم المهمة المراد تنفيذها على الحاسب الآلي إلى أجزاء صغيرة، بحيث تكون مترابطة مع بعضها، مما يسمح لنا بحلها عبر أوامر بسيطة.
هناك تعريف آخر أكثر دقة للبرمجة، وهو كالتالي:-
تعريف البرمجة
- البرمجة تتجاوز إتقان لغة معينة أو تصحيح الأخطاء في الكود، إذ إن تعريفها هو عملية تثبت الفكر التحليلي والرياضي والمنطقي.
- كما تمنحنا القدرة على تحليل المشكلات الكبيرة والمعقدة وتحويلها إلى مشاكل أصغر يسهل فهمها وحلها عبر أوامر بسيطة.
- من ثم، يمكننا أن نفهم أن البرمجة هي الأداة الرئيسية للتفاعل مع الحاسب الآلي.
خطة لحل المشكلة
- تشمل هذه الخطة العديد من الخطوات التي يجب اتباعها لمواجهة المشكلات المعقدة.
- هذه الخطة ليست تعليمات ثابتة تُطبق على جميع المشكلات، بل هي توجيهات تُكيف حسب طبيعة كل مشكلة.
تتضمن هذه الخطة مجموعة من الخطوات لنوضحها لكم ليسهل عليكم حل المشكلات بشكل فعال:
أولاً: فهم المشكلة
- تعتبر مرحلة فهم المشكلة من أصعب المراحل، حيث تكمن صعوبة حل المشكلات في عدم وضوح المطلوب.
- لكن يمكن التغلب على هذه الصعوبة من خلال شرح المشكلة بطريقة بسيطة تسهل استيعابها وتحديد الحلول بأسهل الأوامر.
- وغالبًا ما يواجه المبرمجون أخطاء ضمن المشاكل المعقدة، حيث يتم توثيق تلك الأخطاء باستخدام مخططات الحالة.
يمكن تعريف مخططات الحالة كالتالي:
مخططات الحالة
- هي نوع من المخططات يهدف إلى وصف سلوك أي نظام كانت طبيعته.
- كما يمكنك استخدامها عند التحدث مع شخص ما عن مشكلة تواجهك، سواءً كان زميل أو عضو في فريقك، أو عند طلب المساعدة من الآخرين.
نظام البطة المطاطية
- لقد أصبح أسلوب “البطة المطاطية” شائعًا بين المبرمجين لشرح مكونات المشكلة بطريقة بسيطة، مما يسهل فهمها والتوصل إلى حل.
- يحمل هذا الأسلوب فكرة توجيه المشكلة بأسلوب يسهل التعامل معه.
- يمكنك الاستفادة من هذا الأسلوب من خلال وضع دمية بطة بجوار الحاسوب الخاص بك، وعندما تواجه مشكلة، يمكنك شرح الكود البرمجي للبطة.
- ستقوم بموازنة نتائج الكود مع الكود الحالي، مما يساعد في الحل بدون أي أخطاء.
ثانياً: تحليل المشكلة
- عند تحليل المشكلة إلى أجزاء صغيرة، يصبح الوصول إلى الحل أسهل.
- في هذه المرحلة، يتم تقسيم المشكلة إلى أقسام يمكن حل كل منها على حدا، ويجب البدء بالجزء الذي تراه الأسهل ثم الانتقال إلى الأجزاء الأصعب.
-
بهذه الطريقة يمكن حل جميع أجزاء المشكلة، ومن ثم تجميعها للحصول على الحل النهائي قبل تفكيكها.
- فقد تم عرض البرمجة في متصفح جوجل لتسهيل الأمر على موقع معين من خلال تقسيم المشكلة إلى أجزاء عدة.
- من المهم الإشارة إلى أن بعض المبرمجين يكتبون شفرة بدون اتباع مبادئ SOLID، مما يعني أنها تتصف بالتعقيد وعدم القدرة على الصيانة.
- تتسم هذه الشفرات بالتشابك والتعقيد، مما يجعل قراءتها وتعديلها صعبًا.
- لذا فإن مواجهة أي مشكلة في هذه الحالة تعقد عملية التحليل والتقسيم، مما يصعب تحديد الجزء الخاطئ، مما يدعو للاعتماد على شفرات مرنة وسهلة التعديل.
- يمكن أن تساعد مبادئ SOLID في تقسيم المشكلة إلى ثلاث أجزاء لتسهيل تنقيحها وتطويرها.
ثالثاً: إعداد خطة للحل
- تأتي هذه الخطوة بعد فهم المشكلة وتحليلها إلى أجزاء.
- هدف هذه الخطوة هو تغطية جميع جوانب المشكلة وتفاصيلها.
- لا ينبغي أن تبدأ في حل المشكلة قبل وضع خطة مناسبة تساهم في الوصول إلى الحل الصحيح.
- تكون خطة الحل هي المفتاح الرئيسي لتحقيق الهدف المطلوب.
- يجب أن تكون الصفات الأساسية لهذه الخطة الوضوح والتنظيم، وتهدف إلى الوصول إلى الحل المناسب.
- قم بربط المعلومات المتعلقة بالمشكلة مع بعضها وتحديد نوع المعلومات الناتجة، حتى تسهل فهم السياق الخاص بالخطة.
رابعاً: مواجهة حالة السكتة البرمجية
تتجه إلى المرحلة الرابعة إذا كانت المشكلة غير قابلة للتحليل أو الفهم، إليك بعض الحلول البديلة:
تنقيح الأخطاء
-
يشار إلى تنقيح الأخطاء كعملية كشف الأخطاء الصغيرة مثل نسيان وضع فواصل منقوطة أو أخطاء في المتغيرات.
- تتمكن بيئة التطوير من اكتشاف مثل هذه الأخطاء.
- تحدث هذه المشاكل نتيجة لأخطاء في فتح الملفات أو الأخطاء المنطقية مثل القسمة على صفر.
مراجعة وتقييم الحل
- أحيانًا قد نغفل عن الحل الفعلي للمشكلة بسبب التركيز على التفاصيل الصغيرة، مما يتطلب العودة لمراجعة الخطوات السابقة من منظور مختلف.
- قد يسمح لك هذا بملاحظة العديد من الأخطاء التي قد تكون غفلت عنها بسبب انشغالك بالتفاصيل السهلة.