Características
Por algoritmo, se entiende a un conjunto finito de instrucciones que se deben seguir para resolver un problema. No obstante, desde el punto de vista de la programación de ordenadores, la definición del algoritmo como la especificación de una serie de pasos, es incompleta. Debe observarse que los ordenadores son equipos que tienen limitaciones físicas en cuanto a capacidad de almacenamiento y procesamiento. Por consiguiente debemos refinar un poco más nuestra definición de algoritmo para hacerla aplicable de manera efectiva en el ámbito de la informática.
El algoritmo es un conjunto de pasos, instrucciones o acciones que se deben seguir para resolver un problema. Existen una gran cantidad de algoritmos, hay que escoger el más efectivo. Hay dos tipos de algoritmos que son los cualitativos y cuantitativos, cualitativos son todos aquellos pasos o instrucciones descritos por medio de palabras que sirven para llegar a la obtencion de una respuesta o solucion de un problema, y cuantitativos son todos aquellos pasos o instrucciones que involucran calculos numéricos para llegar a un resultado satisfactorio.
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Tiene que ser preciso.
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Tiene que estar bien definido.
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Tiene que ser finito.
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La programación es adaptar el algoritmo al ordenador.
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El algoritmo es independiente según donde lo implemente.
Algoritmo
Definición
Un algoritmo se entiende como una sucesión finita de pasos que debe cumplir las siguientes especificaciones:
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Cada paso del algoritmo debe estar bien definido: Esto significa que la definición de un paso debe ser suficientemente clara, para que una persona pueda entenderla y realizarla. Si bien no se puede dar un criterio determinístico para decidir si un paso está bien definido, debemos apelar al sentido común para decidir que un paso está especificado sin ambigüedades.
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Un algoritmo debe tener un principio y un fin: Un programa es un algoritmo escrito con un objetivo: conseguir un resultado. No tiene sentido crear un programa que espere ~ segundos (infinitos segundos) y luego escriba en pantalla "Hola Mundo!", del mismo modo que un algoritmo debe tener un principio bien definido (tampoco tiene sentido el algoritmo "haz nada, y luego escribe Hola Mundo!")
Estructura de un ALgoritmo
La estructura de un algoritmo sirve para organizar a los elementos que aparecen en él. Todos los algoritmos tienen la misma estructura, la cual viene definida por tres secciones:
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Cabecera
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Declaraciones
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Cuerpo
Cabecera En la cabecera de un algoritmo se debe de indicar el nombre (identificador) asignado al mismo. La sintaxis es: “Algoritmo <nombre_del_algoritmo>”.
Ejemplo
Si se quiere diseñar el algoritmo de un programa que calcule el are de una circunferencia por lo tanto el algoritmo debe llevar en la cabecera “algoritmo Area_de_una_circuferencia”
Declaraciones En esta sección se declaran las constantes, los tipos de datos y las variables que se usan en un algoritmo. La sintaxis es la siguiente:
Constantes
<declaración_de_constantes>
Tipos de datos
<declaracion_de_tipos_de_datos>
Variables
<declaración_de_de_variables>
Ejemplo
Para resolver el problema planteado en el tema anterior, es necesario declarar una constante y dos variables
Constantes
PI=3.1416
Variables
Real área, radio
Cuerpo En el cuerpo se escriben todas las instrucciones del algoritmo la sintaxis es:
Inicio
<Instrucción 1>
…
<Instrucción n>
Fin
Inicio y Fin Son palabras reservadas que marcan el principio y el final de la sección de l cuerpo, que es donde esta el bloque de instrucciones principal del algoritmo.
Ejemplo
Inicio
Escribir (“introduzca radio: “)
Leer (radio)
Área =PI*radio**2
Escribir (“El área de la circunferencia es:”, área)
Fin
Propiedades del ALgoritmo
Los algoritmos son independientes de cualquier lenguaje de programación y del ordenador que los ejecuta. Se pueden expresar en multitud de lenguajes y ejecutarse en distintos ordenadores.
Entre las propiedades de los algoritmos tenemos:
a) Siempre debe terminar.
b) Debe tener instrucciones concretas, es decir, sin ninguna ambiguedad.
c) Todos sus pasos deben ser simples y tener un orden definido.
d) Debe ser eficiente y rápido. Para un problema existen múltiples soluciones, y debemos escoger que consuma menos tiempo y recursos.
e) Debe funcionar sean cuales sean sus datos de entrada.
A partir de este punto trataremos de hacer entradas cortas y un poco mas precisa, para hacer mas cómoda la búsqueda de temas.
Como diseñar un algoritmo...
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:
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Análisis previo del Problema: Se debe realizar un análisis del funcionamiento del problema antes que se realice cualquier algoritmo.
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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.
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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.
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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.
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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 de ALgoritmos
ALGORITMO #1
ALGORITMO: Promedio
DESCRIPCIÓN: Calcular la media (promedio) de 3 números
CONSTANTES: --------------------------------
VARIABLES: Entero: N1, N2,N3
Real: Prom
INICIO
1.Leer N1, N2,N3
2. Prom= (N1+ N2+N3)/3
3.Escribir Prom
FIN
ALGORITMO #2
ALGORITMO: Promedio final
DESCRIPCCION: Elaborar un algoritmo para calcular el promediofinal de la materia de algoritmos.
Dicha calificación se compone delos siguientes porcentajes.55% -----del promedio final de sus calificaciones parciales (3)30% ----- de la calificación de promedio15% ----- de la calificación de un trabajo final
CONSTANTE: ----------------------------------
VARIABLE: Real: P1, P2, P3, Prom., Examen, TrabajoF, Prom. Final
INICIO
1.Leer P1, P2, P3
2.Prom=(( P1+ P2+ P)/3)*0.55
3.Leer Examen
4.Leer TrabajoF
5.Prom. Final= (Prom + (Examen*0.30) + (TrabajoF *0.15) )
6.Escribir Prom.
Final FIN