A partir de la siguiente información deben realizar un resumen en el cuaderno para la próxima clase (Si desean ampliar la información de algún texto o página en internet lo pueden hacer)

INTRODUCCIÓN A LOS ALGORITMOS

¿QUÉ ES ALGORITMO?

La palabra algoritmo se deriva de la traducción al latín de la palabra árabe alkhowarizmi, nombre de un matemático y astrónomo árabe que escribió un tratado sobre manipulación de números y ecuaciones en el siglo IX.

Un algoritmo es una serie de pasos organizados que describe el proceso que se debe seguir, para dar solución a un problema específico.

CLASIFICACIÓN Y TIPOS DE ALGORITMOS

Se ha clasificado a los algoritmos de diversas formas, de acuerdo con algunos de sus atributos. Por ejemplo:

A)   Según el sistema de signos con el que describen los pasos a seguir, se reconocen:

–Algoritmos cualitativos: cuando se hace a través de palabras, es decir, las instrucciones son verbales. Sucede, por ejemplo, con recetas de cocina.

–Algoritmos cuantitativos: cuando se hace a través de cálculos numéricos. Se puede hacer un algoritmo, por ejemplo, para obtener la raíz cuadrada de un número.

B)   Según su función, los algoritmos pueden ser:

–Algoritmos de ordenamiento: secuencian los elementos que ingresan a partir de un cierto orden, en general, según un orden numérico o léxico.

–Algoritmos de búsqueda: al contrario de realizar operaciones o secuenciar elementos, se dedica a encontrar dentro de una lista que ingresa, uno o varios elementos en particular que cumplan con el conjunto de condiciones dadas.

–Algoritmos de encaminamiento: deciden de qué modo se deberá transmitir algo que llega, y cómo seguirá un conjunto de pasos encadenados. Se dividen fundamentalmente entre adaptativos y estáticos, los primeros con cierta capacidad de aprendizaje y ajuste a la circunstancia, mientras que los segundos funcionan mecánicamente, siempre del mismo modo. Es importante decir que los algoritmos de encaminamiento cuentan con una propia subdivisión, según el camino que se toma para que la transmisión llegue de manera efectiva (ejemplos de estos tipos son: por el camino más corto, de manera óptima, basado en el flujo).

C)   También los algoritmos han sido clasificados según la estrategia que se utiliza para llegar al resultado. Veamos algunos ejemplos:

–Algoritmos probabilísticos: no se puede estar seguro de la exactitud de la respuesta que darán. Se agrupan en distintos subtipos, pero con esa premisa: o bien presentan soluciones aproximadas del problema, o bien presentan soluciones que pueden ser correctas pero también erróneas.

–Algoritmo cotidiano: es el que se da en la vida común de las personas, no se aplica en sistemas informáticos ni en nada ajeno al día a día. Muchas de las decisiones que se toman desde que uno se despierta por la mañana pertenecen a este grupo.

–Algoritmo heurístico: abandona alguno de los objetivos como recurso para terminar llegando a la solución. En general, son utilizados cuando no existe una solución mediante las vías tradicionales.

–Algoritmo de escalada: se comienza con una solución insatisfactoria (que no cumple la entrada y la salida), y se la va modificando aproximándose a lo que se busca. En algún momento, estaremos cerca de (o llegaremos a) la solución correcta.

–Algoritmo voraz: Con la idea de llegar a una solución óptima definitiva, elige analizar cada paso como único y elegir la solución óptima para ese paso.

–Algoritmo determinista: es completamente lineal (cada paso tiene un paso sucesor y un paso predecesor) y por lo tanto predictivo, si se conocen sus entradas y su forma de proceder. El algoritmo de Euclides, que permite averiguar el máximo común divisor entre dos números, responde a este tipo. Se distinguen de los no deterministas, donde el algoritmo tiene un comportamiento en forma de árbol.

LENGUAJES ALGORÍTMICOS

Es una serie de símbolos y reglas que se utilizan para describir de manera explícita un proceso.

Tipos de Lenguajes Algorítmicos

•Gráficos: Es la representación gráfica de las operaciones que realiza un algoritmo (diagrama de flujo).

•

•No Gráficos: Representa en forma descriptiva las operaciones que debe realizar un algoritmo (pseudocódigo).

Diagrama de flujo

Se basan en la utilización de diversos símbolos para representar operaciones específicas. Se les llama diagramas de flujo porque los símbolos utilizados se conectan por medio de flechas para indicar la secuencia de la operación.

Diagramas estructurados (Nassi-Schneiderman)

•El diagrama estructurado N-S también conocido como diagrama de Chapin es como un diagrama de flujo en el que se omiten las flechas de unión y las cajas son contiguas. Las acciones sucesivas se pueden escribir en cajas sucesivas y como en los diagramas de flujo, se pueden escribir diferentes acciones en una caja.

•Los diagramas estructurados, son una técnica que permite formular algoritmos mediante una representación geométrica y de asignación de espacios de un bloque específico.

Pseudocodigo

• Mezcla de lenguaje de programación y español (o inglés o cualquier otro idioma) que se emplea, dentro de la programación estructurada, para realizar el diseño de un programa. En esencial, el pseudocódigo se puede definir como un lenguaje de especificaciones de algoritmos.

• Es la representación narrativa de los pasos que debe seguir un algoritmo para dar solución a un problema determinado. El pseudocódigo utiliza palabras que indican el proceso a realizar.

Clase sumar_números

    Método Ppal()

       Real N1,N2,SUMA

       IMPRIMA “DIGITE PRIMER NUMERO”

       LEA N1

       IMPRIMA “DIGITE SEGUNDO NUMERO”

       LEA N2

       SUMA= N1+ N2

       IMPRIMA “LA SUMA ES”, SUMA

   Fin Método

Fin Clase

METODOLOGÍA PARA LA CREACIÓN DE ALGORITMOS

Ahora que ya sabemos qué es un algoritmo, vamos a estudiar la metodología para la solución de un problema mediante un ordenador. La creación de un algoritmo y su programación es una etapa, pero como programador debes realizar varios pasos antes y después.

El computador es una máquina que por sí sola no puede hacer nada, necesita ser programada, es decir, introducirle instrucciones u órdenes que le digan lo que tiene que hacer. Un programa es la solución a un problema inicial, así que todo comienza allí: en el Problema. El proceso de programación es el siguiente: Dado un determinado problema el programador debe idear una solución y expresarla usando un algoritmo (aquí es donde entra a jugar); luego de esto, debe codificarlo en un determinado lenguaje de programación y por último ejecutar el programa en el computador el cual refleja una solución al problema inicial. Esto es a grandes rasgos lo que hace el programador de computadores.

La parte que corresponde a este manual es la de: “Dado un determinado problema debemos idear una solución y expresarla usando un ALGORITMO!”.

PASOS PARA REALIZAR ALGORITMOS

Para la realización de un algoritmo es necesario realizar una secuencia de pasos para llegar a cumplir con la resolución de un problema dado. Para ello, definiremos los siguientes pasos:

1.            Análisis previo del Problema: Se debe realizar un análisis del funcionamiento del problema antes que se realice cualquier algoritmo.

2.            Definición de Requerimientos: Los problemas a solucionar, esto es, por ejemplo, el sumar dos números, multiplicar dos matrices, ordenar una lista de números, generar un reporte, etc.

3.            Identificación de los Módulos: La identificación de los módulos es tan importante como la identificación correcta de los requerimientos, esto porque la correcta identificación de los módulos simplifica considerablemente la realización de los algoritmos que darán solución a los requerimientos identificados en el paso anterior.

4.            Realización de los Algoritmos: El algoritmo deberá cumplir con las características que se indicaron para posteriormente implementarse en un lenguaje de programación comprensible por una computadora.

5.            Implementación de los Algoritmos: La implementación de los algoritmos se debe realizar en un lenguaje de programación para que una computadora pueda comprender las instrucciones que el algoritmo modela para así poder ejecutarlas y lograr el resultado esperado.

En el último paso ya podemos hablar de una aplicación o programa de computadora, que estará compuesto por una serie de instrucciones que ordenadas una tras otra logran representar los algoritmos diseñados y dar así solución a los requerimientos identificados.

EJEMPLOS: