Algoritmos
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Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad de Ingeniería Ingeniería de Sistemas Programación Básica INTRODUCCIÓN A LOS ALGORITMOS Diariamente el ser humano trata de dar solución a cada problema que se le presenta; algunas veces la solución de éstos se obtiene al seguir una serie de acciones de manera ordenada, otras veces la solución depende del estado de ánimo de la persona o de las condiciones de su entorno, mientras que en otras ocasiones no se puede llegar a solución alguna. ALGORITMOS Un ALGORITMO es una secuencia finita ‘bien definida’ de tareas ‘bien definidas’, cada una de las cuales se puede realizar con una cantidad de recursos finitos. Se dice que una tarea esta ‘bien definida’, si se sabe de manera precisa las acciones requeridas para su realización. Aunque los recursos que debe utilizar cada tarea deben ser finitos estos no están limitados, es decir, si una tarea bien definida requiere una cantidad inmensa (pero finita) de algún recurso para su realización, dicha tarea puede formar parte de un algoritmo. Además, se dice que una secuencia de tareas esta ‘bien definida’ si se sabe el orden exacto de ejecución de cada una de las mismas. EJECUTAR un algoritmo es realizar las tareas del mismo, en el orden especificado y utilizando los recursos disponibles. Características de un algoritmo Las características que debe poseer una secuencia de tareas para considerarse algoritmo son: precisión, determinismo y finitud. Precisión Determinismo Finitud El algoritmo debe indicar el orden exacto de ejecución de cada tarea. Si se sigue el algoritmo dos o más veces con los mismos datos de entrada, se deben obtener los mismos datos de salida. El algoritmo debe terminar en algún momento y debe usar una cantidad de recursos finita. Dada una cantidad de datos de entrada de un algoritmo, se dice que la cantidad de un recurso usada por dicho algoritmo para su ejecución determina la complejidad del algoritmo respecto a tal recurso. Cuando se implementa un algoritmo en un computador digital, los recursos con los que se cuenta son tiempo de proceso y memoria. Por lo tanto, a un algoritmo implementado en un computador digital se le pueden calcular sus complejidades temporal y espacial. 1 de 3
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Universidad Distrital Francisco Jos de CaldasFacultad de IngenieraIngeniera de Sistemas
Programacin Bsica
INTRODUCCINALOSALGORITMOSDiariamenteelserhumanotratadedarsolucinacadaproblemaqueselepresenta;algunasveceslasolucindestosseobtieneal seguirunaseriedeaccionesdemaneraordenada,otrasveces lasolucindependedelestadodenimodelapersonaodelascondicionesdesuentorno,mientrasqueenotrasocasionesnosepuedellegarasolucinalguna.
ALGORITMOSUnALGORITMOesunasecuenciafinitabiendefinidadetareasbiendefinidas,cadaunadelascuales se puede realizar conunacantidadde recursos finitos. Sediceque una tareaesta biendefinida, si se sabedemaneraprecisa las acciones requeridaspara su realizacin.Aunque losrecursosquedebeutilizarcadatareadebenserfinitosestosnoestnlimitados,esdecir,siunatareabiendefinidarequiereunacantidadinmensa(perofinita)dealgnrecursoparasurealizacin,dichatareapuedeformarpartedeunalgoritmo.Adems,sedicequeunasecuenciadetareasestabiendefinidasisesabeelordenexactodeejecucindecadaunadelasmismas.
EJECUTARunalgoritmoesrealizarlastareasdelmismo,enelordenespecificadoyutilizandolosrecursosdisponibles.
CaractersticasdeunalgoritmoLas caractersticas que debe poseer una secuencia de tareas para considerarse algoritmo son:precisin,determinismoyfinitud.
Precisin Determinismo Finitud
El algoritmo debe indicar el orden exacto de ejecucin de cada tarea.
Si se sigue el algoritmo dos o ms veces con los mismos datos de entrada, se deben obtener los
mismos datos de salida.
El algoritmo debe terminar en algn momento y debe usar una
cantidad de recursos finita.
Dadaunacantidaddedatosdeentradadeunalgoritmo,sedicequelacantidaddeunrecursousadapordichoalgoritmoparasuejecucindeterminalacomplejidaddelalgoritmorespectoatalrecurso.Cuandoseimplementaunalgoritmoenuncomputadordigital,losrecursosconlosquesecuentasontiempodeprocesoymemoria.Porlotanto,aunalgoritmoimplementadoenuncomputadordigitalselepuedencalcularsuscomplejidadestemporalyespacial.
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Programacin Bsica
EstructurabsicadeunalgoritmoEnesenciaunalgoritmoestconstituidoporlossiguientestreselementos:
Datos Instrucciones Estructuras de control
Lo que el algoritmo recibe, procesa y entrega como resultado.
Las acciones o procesos que el algoritmo realiza sobre los
datos.
Las que determinan el orden en que se ejecutarn las instrucciones
del algoritmo.
RepresentacindeAlgoritmosLastcnicasparalarepresentacindealgoritmosutilizadasmscomnmenteson:
Pseudocdigo
Esunlenguajedeespecificacindealgoritmos.Elusodetallenguajehaceelpasodecodificacinfinal(estoes, la traduccinaunlenguajedeprogramacin)relativamentefcil.Elpseudocdigonacicomounlenguajesimilarallenguajenaturalyeraunmediopararepresentarbsicamentelasestructurasdecontroldeprogramacinestructurada.
Seconsideraunprimerborrador,dadoqueelpseudocdigotienequetraducirseposteriormenteaunlenguajedeprogramacin.Laventajadelpseudocdigoesqueensuusoenlaplanificacindeunprograma,elprogramadorsepuedeconcentrarenla lgicayenlasestructurasdecontrolynopreocuparsedelasreglasdeunlenguajeespecfico.Estambinfcilmodificarelpseudocdigosisedescubrenerroresoanomalasenlalgicadelprograma,ademsdetodoestoesfcilsutraduccinalenguajescomoPascal,CoBasic.
Elpseudocdigoutilizapararepresentarlasaccionessucesivaspalabrasreservadas(similaresasushomnimosenloslenguajesdeprogramacin),talescomoinicio,fin,sientoncessino,mientras,....Etc.
Diagramasdeflujo
Sebasanenlautilizacindediversossmbolospararepresentaroperacionesespecficas.Selesllamadiagramasdeflujoporquelossmbolosutilizadosseconectanpormediodeflechasparaindicarlasecuenciadeoperacin.
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Programacin Bsica
PROBLEMASSetieneunproblemacuandosedeseaencontrarunoovariosobjetosdesconocidos(ya seanestosnmeros,diagramas,figuras,demostraciones,decisiones,posiciones,algoritmos,uotrascosas),quecumplen condiciones y/o relaciones, previamente definidas, respecto a uno o varios objetosconocidos.Deestamanera,solucionarunproblemaesencontrarlosobjetosdesconocidosdedichoproblema.
ClasificacindeproblemasLosproblemasseclasificanporlaexistenciadeunasolucinensolubles,nosolubleseindecidible.
UnproblemasediceSOLUBLEsisesabedeantemanoqueexisteunasolucinparal. UnproblemasediceINSOLUBLEsisesabequenoexisteunasolucinparal. UnproblemasediceINDECIDIBLEsinosesabesiexisteonoexistesolucinparal.
Asuvez,losproblemassolublessedividenendosclases:losalgortmicosylosnoalgortmicos. UnproblemasediceALGORTMICOsiexisteunalgoritmoquepermitadarlesolucin. UnproblemasediceNOALGORTMICOsinoexisteunalgoritmoquepermitaencontrarsu
solucin.
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INTRODUCCIN A LOS ALGORITMOSALGORITMOSCaractersticas de un algoritmoEstructura bsica de un algoritmoRepresentacin de AlgoritmosPseudocdigoDiagramas de flujo
PROBLEMASClasificacin de problemas
