Tema 3 Fundamentos y diseño de algoritmos

Algoritmo La palabra algoritmo procede del nombre del matemático Mohamed Ibn Al Kow Rizmi que en su obra recoge el sistema de numeración indú y el concepto del cero. Fibonacci tradujo la obra al latín y la llamó Algoritmi Dicit. Matemático y astrónomo árabe (siglo IX)

Algoritmo Conjunto ordenado y finito de operaciones que permite hallar la solución de un problema. (RAE) Método para resolver un problema. (Joyanes) Secuencia finita bien definida de tareas bien definidas.

Algoritmo

Características obligatorias de los algoritmos Los algoritmos deben ser precisos. Los algoritmos deben ser finitos. Los algoritmos deben ser definidos Un algoritmo debe resolver el problema para el que fue formulado. Los algoritmos son independientes de la computadora. Preciso: indicando el orden de realización de cada uno de los pasos Finito: número finito de pasos Definido: si se sigue el mismo algoritmo varias veces con las mismas entradas sedeb obtener siempre las mismas salidas.

Características recomendables de los algoritmos Es recomendable que un algoritmo sea: Válido Eficiente Óptimo Valido carece de errores, eficiente resuelve en poco tiempo, óptimo si es valido y eficiente. Objetivo de un programador

Diseño del algoritmo Pasos generales Método descendente (top-down) ….. Pasos detallados Método de diseño de algoritmo en etapas, de los conceptos generales hacia los detalles mediante refinamientos sucesivos

Algoritmo Ejemplo: Problema: Se tiene una bombilla fundida en una lámpara Posible algoritmo: Comprobar si hay bombillas de repuesto. Si las hay cambiar la bombilla quemada por la nueva. Si no hay bombillas ir a comprar una nueva y cambiarla por la bombilla fundida.

Algoritmo Comprobar si hay bombillas de repuesto. 1.1 Abrir el cajón de las bombillas 1.2 Observar si hay bombilla 2. Si hay bombillas 2.1 Tomar la bombilla 2.2 Tomar una silla 2.3 Subir a la silla …. 3. Si no hay bombillas 3.1 Abrir la puerta 3.2 Bajar las escaleras…. En los algoritmos para programación se deben utilizar instrucciones muy concretas, ejemplo:

Elementos de un algoritmo Entrada ¿Qué datos son de entrada?. ¿Cuántos datos son? Proceso Cómo se resolverá el problema Salida ¿Qué datos son de salida?. ¿Cuántos datos son? Entrada: Información dada al algoritmo. Proceso: Operaciones o cálculos necesarios para resolver un problema. Acciones que lleva a cabo el algoritmo Salida: Resultados finales de los cálculos, respuestas dadas por el algoritmo

Datos y Tipos de datos Dato Representación formal de hechos, conceptos o instrucciones, adecuada para su comunicación, interpretación y procesamiento por seres humanos o medios automáticos. Tipo de dato Especificación de un dominio (rango de valores) y de un conjunto válido de operaciones.

Clasificación de los tipos de datos En función de su representación interna: Tipos de datos simples o primitivos Tipos de datos estructurados

Datos de tipo booleano (lógico) Tipos de datos simples Datos de tipo numérico Números enteros Números reales Datos de tipo carácter Datos de tipo booleano (lógico)

Tipos de datos estructurados Arreglos Estructuras de datos

Pasos para la creación de algoritmos Análisis Determinar el problema Datos de entrada y de salida Diseño Elaborar el algoritmo Prueba Verificar si se obtiene la salida esperada para todas las entradas

El algoritmo del programador 1 Definir el problema 2 Planear la solución del problema 3 Codificar el programa 4 Verificar y depurar el programa 5 Si el programa no tiene errores documentarlo

Ejemplo Problema : un estudiante que se encuentra en su casa durmiendo temprano en la mañana, debe llegar a tiempo a su clase en la universidad Entrada: hora en la que suena el despertador Salida: hora de llegada a su clase Algoritmo: Ejemplo