ESTRUCTURA GENERAL DE UN ALGORITMO

 UNIVERSIDAD TECTICA ESTATAL DE QUEVEDO

UNIDAD DE ADMISION Y NIVELACION

Misión y Visión de la UTEQ

Visión: Ser una institución modelo en sostenibilidad universitaria con impacto nacional y responsabilidad social.

Misión: Formar profesionales y académicos competitivos y de excelencia; generando conocimiento, tecnología; servicios de calidad soluciones a los problemas de la sociedad; sustentada en principios y valores éticos.

Unidad 1: Estructura general de un Algoritmo

¿Qué es algoritmo?

Se puede entender un algoritmo como una secuencia de pasos finitos bien definidos que resuelven un problema. Por ejemplo, la ejecución de tareas cotidianas tan simples como cepillarse los dientes, lavarse las manos o seguir el manual de instrucciones de armado de un mueble, se pueden ver como un algoritmo.

Un algoritmo es un método para resolver un problema (Libro de Luis Joyanes Aguilar) Un algoritmo consiste en una lista ordenada de operaciones que tienen el propósito de buscar la solución a un problema en matemática, informática y disciplinas afines. Es un Procedimiento para resolver un problema. Un grupo finito de operaciones organizadas de manera lógica y ordenada que permite solucionar un determinado problema. Un algoritmo es un conjunto de instrucciones elaboradas con la finalidad de resolver un problema.

Las partes que se utilizan en la construcción de un algoritmo son:

 

• Comandos

• Datos

• Variables y contantes

• Operadores

 

Elementos de un Algoritmo

 

• ENTRADA: Corresponde al insumo, a los datos necesarios que requiere el proceso para ofrecer los resultados esperados.

 

• PROCESO: Pasos necesarios para obtener la solución del problema o la situación planteada.

 

• SALIDA: Resultados arrojados por el proceso como solución.

¿QUÉ ES UN ALGORITMO INFORMÁTICO?

Un algoritmo informático es un conjunto de instrucciones definidas, ordenadas y acotadas para resolver un problema, realizar un cálculo o desarrollar una tarea. Es decir, un algoritmo es un procedimiento paso a paso para conseguir un fin. A partir de un estado e información iniciales, se siguen una serie de pasos ordenados para llegar a la solución de una situación. 

 

En programación, un algoritmo supone el paso previo a ponerse a escribir el código. Primero debemos encontrar la forma de obtener la solución al problema (definir el algoritmo informático), para luego, a través del código, poder indicarle a la máquina qué acciones queremos que lleve a cabo. De este modo, un programa informático no sería más que un conjunto de algoritmos ordenados y codificados en un lenguaje de programación para poder ser ejecutados en un ordenador.

 

No obstante, los algoritmos no son algo exclusivo de los ámbitos de las matemáticas, la lógica y la computación. Utilizamos numerosos algoritmos para resolver problemas en nuestra vida cotidiana. Algunos de los ejemplos más habituales son los manuales de instrucciones o las recetas de cocina. 

Partes de un algoritmo informático

 

Las tres partes de un algoritmo son:

 

1. Input (entrada). Información que damos al algoritmo con la que va a trabajar para ofrecer la solución esperada.
2. Proceso. Conjunto de pasos para que, a partir de los datos de entrada, llegue a la solución de la situación. 
3. Output (salida). Resultados, a partir de la transformación de los valores de entrada durante el proceso.

De este modo, un algoritmo informático parte de un estado inicial y de unos valores de entrada, sigue una serie de pasos sucesivos y llega a un estado final en el que ha obtenido una solución.

Características de los algoritmos

Asimismo, los algoritmos presentan una serie de características comunes. Son:

• Precisos: Objetivos, sin ambigüedad. 
• Ordenados: Presentan una secuencia clara y precisa para poder llegar a la solución.
• Finitos: Contienen un número determinado de pasos.
• Concretos: Ofrecen una solución determinada para la situación o problema planteados.
• Definidos: El mismo algoritmo debe dar el mismo resultado al recibir la misma entrada. 

Tipos de algoritmos y ejemplos

Existen diversas clasificaciones de algoritmos, en función de diferentes criterios. Según su sistema de signos (cómo describen los pasos a seguir), se distingue entre algoritmos cuantitativos y cualitativos, si lo hacen a través de cálculos matemáticos o secuencias lógicas. Asimismo, si requieren o no el empleo de un ordenador para su resolución, se clasifican en computacionales y no computacionales.

Pero, si nos fijamos en su función (qué hace) y su estrategia para llegar a la solución (cómo lo hace), encontramos muchos más tipos de algoritmos. Destacamos los siguientes cinco tipos de algoritmos informáticos:

Elementos de un algoritmo

Datos:

El dato es una representación simbólica (numérica, alfabética, algorítmica, entre otros.), un atributo o característica de una entidad. Los datos describen hechos empíricos, sucesos y entidades.

Tipos de datos:

2

Características y elementos de un algoritmo

Las características fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son:

• Un algoritmo debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso.

• Un algoritmo debe estar definido. Si se prueba un algoritmo dos veces, se debe obtener el mismo resultado cada vez. (Prueba de escritorio)

• Un algoritmo debe ser finito. El algoritmo se debe terminar en algún momento; o sea, debe tener un número finito de pasos.

• Un algoritmo debe ser legible: El texto que lo describe debe ser claro, tal que permita entenderlo y leerlo fácilmente.

• Un algoritmo debe definir tres partes: Entrada, Proceso y Salida.

Algoritmo Naturales

Ejemplos:

Comprar una camisa

1.    Busco una tienda o almacén de ropas

2.    Miro el modelo y precios de la camisa

3.    Probar la camisa si le queda

4.    Llevar la camisa a caja

5.    Sacar el dinero en efectivo o en tarjeta para pagar

6.    Salir de la tienda de camisa

Proceso para lavar ropa

1.    Buscar la ropa sucia

2.    Dirigirse a la lavadora

3.    Conectar la lavadora a la corriente

4.    Poner la ropa sucia dentro de la lavadora

5.    Llenar agua

6.    Poner detergente y suavizante

7.    Enciende la lavadora con temporizador

8.    Esperar que lave

9.    Sacar la ropa y ponerla en la secadora

10. Después de secar tender la ropa

Constante y variable

Una constante es un dato numérico o alfanumérico que no cambia durante la ejecución del programa

Ejemplos: pi = 3.1416, sueldo básico=400, valor_iva=12%, velocidad luz=3000000 Gravedad=9,81, grados_ebullicion_agua=100, num_euler=2,7182, Valo_ini=200

Una variable es un espacio en la memoria de la computadora que permite almacenar temporalmente un dato durante la ejecución de un proceso, su contenido puede cambiar durante la ejecución del programa.

Para poder reconocer una variable en la memoria de la computadora, es necesario darle un nombre con el cual podamos identificarla dentro de un algoritmo.

Ejemplo: área = pi * radio ^ 2

‘Las variables son : el radio, el área y la constate es pi

Suma=a+b, multi=a*1

Utilización de variables

Una vez declarada e iniciada una variable, es el momento de utilizarla. Esta es la parte que presenta un mayor abanico de posibilidades. A continuación tenemos unas cuantas:

Incrementar su valor:                           i := i + 1

Controlar un bucle:                              for i:=1 to 10 do...

Determinar una condición:                 if i<10 then .. .

Participar en una expresión:                  n :=(Max – Min) mod i = 5

I= 10

Max=150

Mi=25

 

Diferencia de constante y variable

Una constante es un elemento de datos con nombre con un valor predefinido, mientras que una variable es un elemento de datos con nombre cuyo valor puede cambiar durante el curso de la ejecución de un programa. Las variables pueden ser globales o locales.

Todos los tipos de datos se representan como uno de estos tres tipos de datos básicos:

Int

Tipo de datos entero ( + - seguido de 1 o más dígitos entre 0 y 9).

Real

Coma flotante (+- seguido de cero o más dígitos 0–9). Coma decimal seguida de 1 o más dígitos 0-9. Tenga en cuenta que todos los números se almacenan internamente como Float.

String

Cualquier cadena de caracteres Unicode válida especificada entre comillas.

Constantes

Una constante es un elemento de datos con nombre con un valor predefinido. No se puede cambiar el valor asignado a una constante predefinida. Las constantes predefinidas son:

NULL

Una referencia vacía. Parecido a un puntero vacío. Tenga en cuenta que no es lo mismo que una cadena de caracteres nula "".

TRUE

Equivalente al número 1.

FALSE

Equivalente al número 0.

Ejemplo de Constantes y variables

Const

Min = 0;

Max = 100;

iva = 12;

var

i : integer;

i=1

Expresiones

Las expresiones son combinaciones de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis y nombres de funciones especiales. Las mismas ideas son utilizadas en notación matemática tradicional; por ejemplo:

Var

a= 100

b= 10

c= 20

 

Total= a + (b + gravedad) + c

100+(10+9,8)+20 =139,8

Celsius = 30

Fahrenheit = (Celsius *9/5)+32 = 86

 

Una expresión consta de operandos y operadores. Según sea el tipo de objetos que manipulan, las expresiones se clasifican en:

• Aritméticas,

• Relacionales,

• Lógicas,

• Carácter

Ejemplos:

Ø 4*6/5+7-9= 2.8

Ø 7^9/5-5(6-5)*4= 8,070

Ø 7/9*3+8(3+8)= 90.33

ESTRUCTURA GENERAL DE UN ALGORITMO

COMPILACIÓN Y ERRORES

CLASIFICACIÓN DE ERRORES:

Los errores en un programa o algoritmo se pueden clasificar en distintos tipos. Atendiendo a los efectos que ocasionan se podría hablar de errores que impiden la ejecución de un programa y errores que no impiden la ejecución de un programa. Atendiendo al momento en que se producen podríamos hablar de errores de compilación y errores de ejecución.

Atendiendo a los efectos que ocasionan:

Atendiendo al momento en que se producen:

Cuando una vez tenemos escrito el código del programa y ordenamos su ejecución, se produce una “lectura de interpretación” previa llamada compilación. Recordemos que el ordenador no interpreta directamente las órdenes que le damos sino que necesita una traducción. Si durante esa traducción se detecta un problema el programa no comienza a ejecutarse. Lo más habitual es que se detecten fallos de sintaxis, ciertos procesos no válidos e incluso errores lógicos tipo bucle infinito en algunas circunstancias. Si el programa no compila estamos obligados a realizar las correcciones oportunas antes de poder ejecutarlo.

Durante la ejecución del programa pueden producirse errores previsibles porque se derivan del código o imprevisibles por ser su origen externo (entradas incorrectas de usuario, problemas con ficheros, etc.).

Un error de ejecución puede ser gestionado (vía detección o vía lógica) pero uno de compilación no.

Atendiendo a la naturaleza del error los clasificaremos en:

Y según el tratamiento que reciben:

Por su facilidad de detección tendríamos:

Hay errores cuya clasificación no es sencilla. Por ejemplo, si al usuario se le pide un número entero durante la ejecución del programa, pero introduce uno real, se puede producir un error de ejecución por proceso no válido. Sin embargo, el trasfondo del error es lógico: el programa no está preparado para reaccionar ante una situación que es posible. A estos errores los llamaremos errores de fondo lógico.