ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN GRADO DÉCIMO TEMA 1: CONCEPTOS BÁSICOS

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1 ALGORITMOS Y PROGRAMACIÓN GRADO DÉCIMO TEMA 1: CONCEPTOS BÁSICOS
Un algoritmo es una secuencia, finita y ordenada de instrucciones que han de seguirse para resolver un problema. Un programa normalmente implementa (traduce a un lenguaje de programación concreto) uno o más algoritmos. Un algoritmo puede expresarse de distintas maneras: en forma gráfica, como un diagrama de flujo, en forma de código como en pseudocódigo o un lenguaje de programación, en forma explicativa, etc.

2 ALGORITMO: Nombre El nombre en latín de algoritmo proviene de la traducción que realizó Fibonacci, de la obra del matemático árabe Al'Khwarizmi llamada , Algoritmi de Numero Indorum.

3 ALGORITMO Es el método para resolver problemas. Es una serie de operaciones detalladas a ejecutar paso a paso y que conducen a la resolución de un problema. Conjunto de reglas o la forma de describir la solución del problema. Es una descripción de acciones que deben ser ejecutadas y una descripción de los datos que son manipulados por esas acciones.

4 ALGORITMO: Características
LEGIBLE CONCRETO Debe tener terminar en algún momento Debe estar bien estructurado para su fácil entendimiento. Debe realizar las operaciones con un mínimo de utilización de recursos. Debe indicar un orden de realización de cada paso. Debe generar el mismo resultado siempre que se siga. Debe realizar las funciones u operaciones para las que fue creado. Debe estar libre de errores. (Validado) EFICIENTE FINITO Debe ser... DEFINIDO NO AMBIGUO PRECISO

5 1.- Entrada: Datos e Información 2.- Proceso: Elaboración o Desarrollo
 PARTES DE UN ALGORITMO 1.- Entrada: Datos e Información 2.- Proceso: Elaboración o Desarrollo 3.- Salida: Resultado y Terminación

6 ALGORITMO: Estructura
Corresponden a los datos requeridos para realizar el algoritmo (datos de entrada) y los datos que son generados (datos de salida) Datos Procesos Conforma el grupo de instrucciones que realizan las operaciones con los datos. Estructuras de Control Determinan la organización de las instrucciones que deben ser realizadas.

7 ALGORITMO: Elementos Las instrucciones que se van a realizar deben estar bien estructuradas y tener un orden lógico, con el fin de evitar inconsistencias en el resultado. Definición de variables y constantes Proceso Estructuras de control Entrada Salida Cuerpo del algoritmo Es necesario identificar que datos se necesitan ingresar, cuales sirven de forma auxiliar y cuales se van a generar.

8 ALGORITMO: Quienes pueden hacer un algoritmo?
Toda persona, implícitamente y diariamente diseña y realiza algoritmos, para dar solución a situaciones cotidianas de forma natural. Sin embargo el programador, diseña el algoritmo consiente de que al realizar cada paso obtendrá la solución de un problema específico.

9 ALGORITMO: Cómo se hace?
El programador sin embargo, lo haría de este otro modo: Buscar la página de cines en el diario local, con fecha de hoy 1 2 Revisar la cartelera de arriba abajo y de izquierda a derecha, buscando entre los títulos existentes. 3 Si se encuentra el título La Guerra de las Galaxias, no seguir buscando. Apuntar el nombre del cine, su dirección y los horarios Si no se encuentra el título en la cartelera, esperar una semana y volver a empezar el proceso a partir del punto 1 de esta lista. 4

10 ALGORITMO: Otro ejemplo
Encender un automóvil 1. Poner la llave. 2. Asegurarse que el cambio esté en neutro. 3. Pisar el el acelerador. 4. Girar la llave hasta la posición “arranque”. 5. Si el motor arranca antes de 6 seg, dejar la llave en la posición “encendido”. 6. Si el motor no arranca antes de 6 seg, volver al paso 3 (como máximo 5 veces). 7. Si el auto no arranca, llamar a la grúa.

11 ALGORITMO: Requisitos
Los algoritmos se crean para resolver problemas. Es importante que junto al algoritmo, describamos claramente el problema que éste nos permite resolver. ALGORITMO: Requisitos Por ejemplo: Si se requiere hallar la velocidad de un automóvil, es necesario, definir si la distancia debe ser en metros, kilómetros, etc y el tiempo estará dado en segundos u horas, ya que la velocidad puede representarse en Km/h ó mts/seg. Debe Definirse el problema Debe estar dentro de contexto No debemos omitir el contexto de nuestros algoritmos. Es necesario establecer lo que se necesita y dónde se debe comenzar. Debe resolver el problema Debe evitar la ambigüedad Seguir los pasos del algoritmo debe llevarnos a la resolución del problema. Siempre que sea posible seguiremos personalmente los pasos de nuestro algoritmo para comprobar que son efectivamente correctos y conducen efectivamente a la solución esperada.

12 ALGORITMO: Técnicas de Representación
Está técnica permite representar el algoritmo mediante un lenguaje más estructurado, facilitando su posterior codificación. Diagrama de Flujo Pseudocódigo Inicio Instrucción 1 Instrucción 2 Si condición entonces Instrucción 3 . Instrucción n Fin Es una técnica que permite representar gráficamente las operaciones y estructuras que se van a realizar, mediante una simbología estándar, con un único punto de inicio y uno de finalización.

13 PSEUDOCÓDIGO: Cómo se Hace?
Cada instrucción que se va a realizar debe comenzar por un verbo, ejemplo: Muestre, Haga, Lea, etc. 1 2 Se debe mantener una identación o sangría sobre el margen izquierdo para identificar fácilmente el comienzo y final de las estructuras 3 La representación de las estructuras son similares u homónimas de los lenguajes de programación, ejemplo: inicio, fin, mientras que, repita_hasta, si_entonces_sino, etc.

14 PSEUDOCÓDIGO:Cómo se Hace?
Inicio : Denota el punto de inicio del algoritmo. Leer : Denota la acción de introducir datos o variables desde un dispositivo estándar de entrada. Imprimir : Representa la acción de enviar datos desde variables a un dispositivo estándar de salida. Calcular : Denota la realización de cualquier operación aritmética que genere valores para ser almacenados en una variable. Fin: Denota el punto de finalización del algoritmo.

15 DIAGRAMA DE FLUJO: Simbología
Proceso Lectura Captura Inicio Fin Permite indicar la Entrada de datos desde un dispositivo estándar Permite indicar la realización de un proceso matemático, o una operación de asignación Se utiliza para indicar el punto de inicio y finalización del diagrama

16 DIAGRAMA DE FLUJO: Simbología
Conectores Decisión Impresión Permiten enlazar los símbolos de un sentido único pueden ser horizontales o verticales. Estas no pueden entrecruzarse y cada una de ellas debe tener un único símbolo de partida y un único símbolo de destino. Permiten dar continuidad al diagrama si la página o área de trabajo esta llena, el círculo se utiliza como un conector dentro de la misma página, el otro símbolo se define como un conector a otra página. Permite establecer una condición relacional ó lógica que puede tomar un valor de verdadero o falso, de este símbolo se deducen 2 flujos alternativos de ejecución. Indica la realización de operaciones de salida a un dispositivo estándar (el monitor o impresor.)

17 DIAGRAMA DE FLUJO: Simbología Estructuras de Decisión (Condición)
Decisión Anidada Decisión Múltiple Decisión Compuesta Decisión Simple Si condición entonces Instrucciones si no Caso condición Val1: Instrucciones Val2: Val3: Otros: Fin Caso Si condición entonces Instrucciones si no Si condición entonces Instrucciones Condición Si No Condición Si No Val3 Val1 Val2 Otro Condición Si No Condición Si No

18 DIAGRAMA DE FLUJO: Simbología Estructuras de Ciclo
Ciclo Para Ciclo Hasta Ciclo Mientras . Para v=valini, v=valfinal, inc Instrucciones Fin Para v: variable valini: valor inicial valfinal: valor final inc: incremento . Repita Instrucciones Hasta que condición . Mientras que condición Instrucciones Fin Mientras Condición Si No Instrucciones Instrucciones v=valini,v=valfinal, incremento Condición Si No Instrucciones

19 SIMBOLO, REPRESENTACIÓN Y SIGNIFICADO DIAGRAMA DE FLUJO
Representación gráfica del algoritmo: diagramas de flujo Símbolo Representación Significado Flechas o líneas de flujo Indica el sentido de ejecución de las acciones Rectángulo Proceso o acción a realizar (por ejemplo, asignación) Paralelogramo Representa una entrada o salida Rombo Representa el constructor de selección (decisión lógica) Rectángulo redondeado Representa el inicio y fin del diagrama Círculo Se usa como conector entre dos partes del diagrama

20 ALGORITMO: Fases de Diseño
Definición del problema Análisis del problema Algoritmo Selección de la mejor alternativa Diagramación Prueba de escritorio

21 ALGORITMO: Definición del Problema
Está dada por el enunciado del problema, el cuál debe ser claro y completo Es importante que conozcamos exactamente que se desea. Mientras qué esto no se comprenda, no tiene caso pasar a la siguiente etapa.

22 ALGORITMO: Análisis del Problema
Proceso Los datos de entrada que nos suministran Recursos Fórmulas Área de Trabajo Los datos de salida o resultados que se esperan Entendido el problema para resolverlo es preciso analizar

23 ALGORITMO: Selección de Alternativa
Solución ..1 Solución ..2 Solución ..3 Solución ..5 Se debe tener en cuenta el principio de que las cosas siempre se podrán hacer de una mejor forma. La que produce los resultados Esperados en el menor tiempo y al menor costo Lo importante es determinar cuál es la mejor alternativa Analizado el problema Posiblemente tengamos varias formas de resolverlo

24 ALGORITMO: Diagramación
Dibujar gráficamente la lógica de la alternativa seleccionada Una vez que sabemos cómo resolver el problema Plasmar la solucion mediante el Pseudocódigo

25 ALGORITMO: Prueba de Escritorio
Esta prueba consiste en: Dar diferentes datos de entrada al programa seguir la secuencia indicada hasta obtener los resultados Al realizar lo anterior se puede comprobar si el algoritmo es correcto o si hay necesidad de hacer ajustes (volver al paso anterior) Se utiliza para corroborar que el algoritmo plasmado en cualquier herramienta presenta la solución al problema inicial Es Recomendable Dar diferentes datos de entrada y considerar todos los posibles casos, aún los de excepción o no esperados, para asegurar que el programa no produzca errores en ejecución cuando se presenten estos casos.

26 ALGORITMO: Conceptos Variable Constante Tipo de Dato Dato
Minima parte de la información. Se refiere a los elementos que se utilizan en los algoritmos para realizar alguna operación sobre estos. Corresponde a un espacio de memoria que almacena un dato que dentro del programa en ejecución mantiene siempre su contenido (valor). Corresponde al tipo de valor que puede almacenarse en un espacio de memoria definido y a la cantidad de espacio que requiere para almacenar un valor. Corresponde a un espacio de memoria que almacena un dato que dentro del programa en ejecución cambia o varía su contenido (valor)..

27 ALGORITMO: Tipos de Datos
Boleano Real cadena Tipos de Datos Lógicos Entero Caracter Numéricos Carácter

28 ALGORITMO: Operadores
+ - Aritméticos > < = / ^ % >= <= Relacionales != <> Lógicos No Y && O ||

29 Programa de Aplicación
Programa que permite resolver la ecuación de primer grado Programa que permite resolver la ecuación de primer grado #include <stdio.h> int a,b,x; main() { printf(“Ingrese valores de EC”); scanf(“%d %d”,&a,&b); if a ==0 printf (“error”); else x = -b / a; printf(“La solución es %d:”,x); } printf(“Fin programa”); Algoritmo EC 1er Grado Variables a,b,x de tipo entero Inicio Escribir(“Ingrese valores de EC”) Leer (a,b) Si a = 0 entonces escribir (“Error”) sino x=-b/a Escribir (“La solución es:”,x) Fin Escribir(“Fin programa”) ALGORITMO Programa a x + b = 0 ? a b x = -b / a

30 EJEMPLO DE ALGORITMOS Ir al trabajo 1.Levantarse 2.Darse una ducha
Algoritmo: Secuencia ordenada de acciones primitivas que realizan un trabajo. Ejemplos: Cálculo de la media aritmética de dos números con una calculadora 1.Pulsar la tecla AC 2.Teclear el primer número 3.Pulsar la tecla + 4.Teclear el segundo número 5.Pulsar la tecla + 6.Pulsar la tecla / 7.Teclear el número 2 8.Pulsar la tecla = Ir al trabajo 1.Levantarse 2.Darse una ducha 3.Vestirse 4.Desayunar 5.Tomar el bus (transporte)

31 Búsqueda Secuencial Consiste en ir comparando el elemento que se busca con cada elemento del arreglo hasta que se encuentra. I N F O M Á T I C A M M M M M Índice resultado = 4 1

32 Ordenamiento Burbuja El algoritmo consiste en que los elementos mÁs pesados se hundan y los mÁs livianos salgan a flote. 25 25 25 15 15 1 1 32 15 15 25 1 15 15 15 32 1 1 25 25 25 1 1 32 32 32 32 32 1

33 Un primer ejemplo de algoritmo
El siguiente algoritmo calcula el área y el perímetro de un rectángulo Datos de entrada: b y a (base y altura) Datos de salida: ar y pe (área y perímetro) Procesos: ar = b*a, pe = 2*(b + a) Análisis resumido del problema Inicio Leer base y altura (b, a) ar ← b*a pe ← 2*(b + a) Escribir “Área del rectángulo: ”, ar Escribir “Perímetro del rectángulo: ”, pe Fin

34 ACTIVIDADES COPIAR DIAPOSITIVAS EN EL CUADERNO.
DESARROLLAR LOS SIGUIENTES ALGORITMOS EN EL CUADERNO (Llegar al colegio, REALIZAR EXAMEN EN EL SIGUIENTE LING: (Copiar en el cuaderno preguntas y respuestas) REALIZAR EL SIGUIENTE TEST: (Copiar en el cuaderno preguntas y respuestas) REALIZAR TEST: (Copiar en el cuaderno preguntas y respuestas)

35 GENERALIDADES SOBRE LOS ALGORITMOS
Describir los pasos para cruzar la calle. Describa los pasos para cambiar un bombillo quemado. Describa los pasos para llevar a una amiga a cine. Describa los pasos para cambiar la llanta pinchada de una cicla.

36 PALABRAS CLAVES Computadora, Hardware, Software, Informática,
Código binario, Periféricos, Memoria, Programación de computadoras, programador, Programación estructurada, Lenguaje de programación, Interprete, Compilador, Variable, Constante, Diagrama de flujo, Diagramas de flujo, Algoritmos, Toma de decisión, Ciclos, Funciones