El algoritmo
- 1. EL ALGORITMO 1.- Es una secuencia de pasos o procesos lógicamente relacionados entre sí a fin de obtener la solución a un problema planteado. 2- Conjunto “FINITO” de pasos o instrucciones, seguidas en un orden lógico, los cuales nos llevan a la solución de un problema específico.
- 2. CLASES DE ALGORITMO • 4.- Una serie de instrucciones colocadas en cierta secuencia, necesarias para la descripción de las operaciones que llevan a la solución de un problema. • 5.- Es un procedimiento completo para resolver un problema específico en un número “FINITO” de pasos. • 6.- Es un método para resolver un problema mediante una serie de datos precisos, definidos y finitos.
- 3. ‘PASOS PARA REALIZAR EL ALGORISMO • 1.- Análisis del problema. • 2.- Identificar las entradas, procesos y salidas del problema, declaración de variables. • 3.- Diseño del Algoritmo: Describe la secuencia ordenada de los pasos, sin ambigüedad, es decir, siendo preciso y veraz en la búsqueda de la solución al problema. • 4.- Codificación del Algoritmo: Es la expresión en un lenguaje de programación de los pasos definidos en el algoritmo. • 5.- Ejecución y validación del programa por el computador.
- 4. CARASCTERISTICAS DEL ALGORITMO • Las características fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son: • 1.- Un algoritmo debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso. • 2.- Un algoritmo debe estar bien definido, es decir, si se sigue la ejecución dos veces del mismo se debe obtener la misma secuencia lógica. El algoritmo debe definirse de forma precisa para cada paso, es decir, hay que evitar toda ambigüedad al definir cada paso. Puesto que el lenguaje humano es impreciso, los algoritmos se expresan mediante un lenguaje formal, ya sea matemático o de programación para un computador. • 3.- Un algoritmo debe ser “FINITO”, Si se sigue un algoritmo se debe terminar en algún momento; o sea, debe tener un numero finito de pasos. • 4.- Entrada: El algoritmo tendrá cero o más entradas, es decir, cantidades dadas antes de empezar el algoritmo. Estas cantidades pertenecen además a conjuntos especificados de objetos. Por ejemplo, pueden ser cadenas de caracteres, enteros, naturales, fraccionarios, etc. Se trata siempre de cantidades representativas del mundo real expresadas de tal forma que sean aptas para su interpretación por el computador. • 5.- Salida: El algoritmo tiene una o más salidas, en relación con las entradas .
- 5. • Estos a su vez, se clasifican en: • Finito: El número de pasos a realizar son conocidos así como la factibilidad de solución al problema planteado, o sea, que va a ver una respuesta al proceso. • Ejemplo: Medir distancia • A B • Es factible que algún día pueda saber la distancia entre la Sede antigua del IUTEPAL (Av. Constitución) y la Sede Nueva del IUTEPAL (Urb. Caña de Azúcar). • Infinito • Se desconoce el número de pasos a realizar, así como la imposibilidad de encontrar la solución al problema planteado. • Cuando realmente es imposible lograr la solución, por más vueltas que le demos al problema. • Ejmplo: 20 ; +" ; -2 • 3 -"
- 6. LOS EJEMPLOS DE ALGORITMO • Podemos idear un algoritmo para un determinado proceso, así como también hacerlo en diferentes formas . • Por ejemplo: Cómo podríamos encontrar el promedio de un conjunto de números?. • Una posible solución sería: • 1.- Sumar los números dados. • 2.- Contar dichos números. • 3.- Dividir el resultado obtenido en el punto 1 entre el resultado obtenido en el punto 2 . • Otra clase de ejemplo de Algoritmos, sería el de una llamada telefónica, o el proceso para efectuar un viaje en el Metro de Caracas, o la obtención de la licencia para conducir o el cambio de un caucho que esté bajo de aire, etc; en fin, hay muchas formas de aplicar los algoritmos en cuestiones cotidianas descomponiendo la acción en pasos lógicos, como es el caso de una llamada desde una cabina de un teléfono público : • 1.- Inicio • 2.- Descolgar el teléfono • 3.- Esperar la señal digital. • 4.- Preguntamos si está dañado. Si lo está: Vamos al paso 5. • Si no lo está: Vamos al paso 8. • 5.- Vociferar una palabra de mal gusto y fruncir el ceño.
- 7. OTROS EJEMPLOS DE ALGORITMO • 6.- Colgar. • 7.- Fin. • 8- Digitar los números. • 9.- Verificamos si suena ocupado. Si suena ocupado: Vamos al paso 11. • Si no lo está: Vamos al paso 13. • 10.-Insistir digitando los números. • 11.- Ir al paso 8 • 12.- Verificamos si contestan. Si contestan: Vamos al paso 14 • Si no contestan: Vamos al paso 21. • 13. Preguntamos si se encuentra la persona. • Si se encuentra: Vamos al paso 14. • Si no se encuentra: Vamos al paso 17. • 14.- Hablar lo deseado
- 8. ALGUNOS EJEMPLOS PARA CAMBIAR EL AIRE • 1.- Levantar el carro con el gato hidraúlico. • 2.- Quitar los tornillos del rin. • 3.- Quitar el caucho dañado. • 4.- Poner el caucho de repuesto. • 5.- Apretar los tornillos. • 6.- Bajar el carro con el gato. • A los anteriores pasos, podríamos agregar muchos más detalles como por ejemplo, abrir la maleta, aflojar tornillos antes de levantar el carro, etc. Presentamos a continuación, dos versiones mas amplias del algoritmo anterior:
- 9. VERSIÓN N#1 • 1.- Sacar el caucho de repuesto y herramientas de la maletera. • 2.- Verificamos si está dañado el caucho de repuesto. • Si lo está vamos al punto 3. • Si no lo está vamos al punto 4. • 3.- Vociferamos ruidosamente algo. • Nos vamos caminando a buscar ayuda ó telefoneamos alguien para que ayude. • Vamos al punto 14. • 4.- Verificamos si el caucho bajo de aire es el caucho delantero. Si lo es : • 4.1.- Quitamos la tapa del centro de la rueda delantera. • 4.2.- Aflojamos los tornillos.
- 11. VERSION N#2 • 1.- Observamos si el caucho de repuesto está vacío. • Si lo está vamos al punto 2. • Si no lo está vamos al punto 3. • 2.- Llamamos a un taller. • Vamos al punto 12. • 3.- Levantamos el carro con el gato hidráulico. • 4.- Quitamos un tornillo. • 5.- Observamos si hemos quitado todos los tornillos. • Silo hemos quitado vamos al punto 6. • Si no lo hemos quitado vamos al punto 4. • 6.- Quitamos el caucho dañado. • 7.- Ponemos el caucho de repuesto. • 8.- Apretamos un tornillo.
- 12. DESCRIPCIÓN DEL ALGORITMO • Cuando una secuencia de actividades que definen un problema es muy simple en su naturaleza, es decir que sólo implique seguir una serie de pasos, uno después de otro, y que no tenga decisiones lógicas ni alternativas a tomar, es muy fácil describirlo en palabras. Pero si esta secuencia de actividades se hace más compleja será no sólo difícil describirlo en palabras sino también retener todas las alternativas . • Para ilustrar lo anterior, analicemos la secuencia de eventos que tienen lugar todas las mañanas para un estudiante de Universidad que tiene clase los lunes y los miércoles a las 08:00 am y los martes y jueves a las 09:00 am. • Una vez que el estudiante se despierta mira el reloj y si no son aún las 06:30 am, continúa durmiendo. Los lunes y los miércoles, procura levantarse entre las 06:30 am y las 07:30 am. Si llegara a despertarse después de la hora como frecuentemente ocurre, pensará nuevamente en la falta que le hace el reloj despertador, pero toma la decisión de no ir a clases en esa mañana, sin embargo, después de esta decisión, se baña, se desayuna y se dedica a estudiar. • Si se despierta entre las 06:30 am y las 07:30 am, los lunes o los miércoles se baña, se desayuna y se dedica a leer el periódico hasta que sean más de las 07:30 am, luego toma el bus y llega a la Universidad. Entra a clase solamente si han transcurrido menos de 15 minutos desde su comienzo, de otra manera, no entra a clase y se dedica a leer las carteleras y a esperar la próxima clase . • Los martes y los jueves, procura levantarse entre las 07:30 am y las 08:30 am; si se despierta después de las 08:30 am realizará las mismas actividades que tendrían lugar si se levantara los lunes o los miércoles después de las 07:30 am. De otra forma se baña, se desayuna y lee el periódico hasta que sean más de las 08:30 am, luego realiza las mismas actividades que tienen lugar los lunes o lo miércoles cuando sale de su casa. • Los demás días de la semana, procura dormir hasta las 08:30 am, después de esta hora se baña, se desayuna y se dedica a estudiar.
- 15. GENERALIDADES • El programador de computadoras es ante que nada una persona que resuelve problemas, por lo que para llegar a ser un programador eficaz se necesita aprender a resolver problemas de un modo riguroso y sistemático. A la metodología necesaria para resolver problemas mediante programas se denomina Metodología de la Programación. El eje central de esta metodología es el concepto, ya tratado, de algoritmo. • Un algoritmo es un método para resolver un problema. Aunque la popularización del término ha llegado con el advenimiento de la era informática, algoritmo proviene de Mohammed al -Khowarizmi, matemático persa que vivió durante el siglo IX y alcanzo gran reputación por el enunciado de las reglas para sumar, restar, multiplicar y dividir números decimales; la traducción al latín del apellido de la palabra algorismus derivo posteriormente en algoritmo. Euclides, el gran matemático griego (del siglo IV antes de Cristo) que invento un método para encontrar el máximo común divisor de dos números, se considera con Al-Khowarizmi el otro gran padre de la algoritmia (ciencia que trata de los algoritmos). • El profesor Niklaus Wirth, inventor de Pascal, Modula-2 y Oberon, titulo uno de sus mas famosos libros, Algoritmos + Estructuras de Datos = Programas, significándonos que solo se puede llegar a realizar un buen programa con el diseño de un algoritmo y una correcta estructura de datos. Esta ecuación será de una de las hipótesis fundamentales consideradas en esta obra. • La resolución de un problema exige el diseño de un algoritmo que resuelva el problema propuesto.