Tema 1 Algoritmos. IWI Tema 1 Algoritmos Algoritmos ¿Que es un algoritmo? –“Una lista de instrucciones donde se especifica una sucesión de operaciones.

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1 Tema 1 Algoritmos

2 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos ¿Que es un algoritmo? –“Una lista de instrucciones donde se especifica una sucesión de operaciones necesarias para resolver cualquier problema de un tipo dado”. –Ejemplo sumar dos números

3 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos

4 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos 1.5+1=6 2.Anotar 6 3.2+9=11 4.Anotar 1 y guardar 1 5.4+0=4 6.4+1=5 7.Anotar 5 8.El resultado es 516 491 + 25 516

5 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos V + F F + VVV VFF FVF FFF

6 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos san + sano sansano

7 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos Entrada –¿Qué se necesita para realizar los pasos? Salida –¿Que se obtiene al final del algoritmo? Tipos de datos –Números: enteros, reales, complejos –Texto: letras, palabras, frases –Otros

8 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos Sirven para resolver un tipo de problema especifico. Son secuencias de pasos concretos. Requiere la definición de la entrada y la salida. Adecuados para ser ejecutados por un computador

9 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos ¿Qué tiene que ver con la programación? –La programación consiste en crear programas de computador que resuelvan problemas específicos. –Un programa de computador es la implementación de un algoritmo.

10 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Algoritmos ¿Qué es un programa de computador? –Es una secuencia de pasos a ejecutar –Los pasos están descritos en un lenguaje especial. –Este lenguaje se puede traducir al lenguaje del computador. –Por lo general es un archivo de texto. –El texto escrito en dicho lenguaje se denomina el código del programa.

11 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Descripción de un algoritmo Es necesario contar con formas de expresar algoritmos –Diseño del algoritmo antes de codificar –Diseño del algoritmo de manera independiente del lenguaje de programación Diferentes alternativas –Pseudo - código –Diagramas de flujo –Diagramas de Nassi-Schneidermann

12 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Descripción de un algoritmo Pseudo – código –El algoritmo se expresa en lenguaje natural –Expresa de manera genérica los pasos del algoritmo –No provee detalles de la implementación particular del código final

13 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Descripción de un algoritmo Diagramas de flujo –Presentan el algoritmo de manera gráfica. –De gran utilidad para seguir la “ruta” de un algoritmo. –Aplicables a muchas otras disciplinas.

14 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Descripción de un algoritmo Diagrama de Nassi-Schneidermann –También se denominan diagramas de caja. –Menos usado que el diagrama de flujo –Mas ordenado –Ocupa mucho espacio para representar algoritmos complejos.

15 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Construcción de un algoritmo 1.Definir el problema a resolver 2.Identificar las entradas del algoritmo 3.Identificar la salida del algoritmo 4.Definir los pasos a seguir para convertir las entradas en la salida 5.Seguir los pasos y comprobar que el algoritmo sea correcto analizando la salida. 6.Revisar los pasos y hacer las correcciones. 7.Resolver el problema.

16 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Construcción de un algoritmo Construcción de un programa 1.Definir el problema a resolver 2.Definir el algoritmo que lo resuelve 3.Escribir el programa Escribir cada uno de los pasos del algoritmo en el lenguaje de programación 4.Ejecutar el programa en el computador 5.Verificar que las salidas sean correctas 6.Hacer correcciones al programa 7.Resolver el problema

17 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Construcción de un algoritmo Ejemplo: –Objetivo: Calcular el precio de una manzana –Entradas Precio (en pesos) del kilo de manzanas [K] Peso (en gramos) promedio de una manzana[P] –Salida Precio (en pesos) de una manzana [M]

18 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Construcción de un algoritmo Inicio Ingresar valor de K y P Calcular G = K/100 Calcular M = G x P Devolver el valor de M Fin.

19 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Construcción de un algoritmo G=K/1000 M=G x P Ingresar K y P Devolver M

20 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Construcción de un algoritmo G=K/1000 M=G x P Ingresar K y P Devolver M

21 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Construcción de un algoritmo Operaciones básicas –Entrada de datos –Salida de datos –Utilización de variables –Utilización de constantes –Aplicación de operadores –Asignación de valores Combinación de operaciones básicas –Secuencial –Selectiva –Repetitiva

22 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Entrada de datos Los algoritmos son para solucionar tipos de problemas Es imprescindible poder entregar entradas distintas en cada ejecución La entrada de datos se realiza mediante algún dispositivo

23 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Entrada de datos Dispositivos de entrada –Teclado –Mouse –Botones –Censores de tacto –Cámaras digitales –Scanners –Archivos

24 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Entrada de datos

25 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Entrada de datos Cada dispositivo tiene distintas características. Por lo general, sirven para cosas distintas Los sistemas definen un dispositivo de entrada por defecto –Este dispositivo se denomina la entrada estándar. –En un computador suele ser el teclado.

26 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Salida de datos De nada sirve implementar un algoritmo si no podemos saber su resultado. Al finalizar el algoritmo (o durante), es imprescindible obtener la información resultante de su ejecución. La salida de datos se realiza mediante dispositivos.

27 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Salida de datos Dispositivos de salida –Pantalla –Impresora –Parlantes –Tableros luminosos –Motores –Tarjeta de red –Archivos

28 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Salida de datos C:\

29 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Salida de datos Al igual que con la entrada, cada dispositivo tiene finalidades distintas. Los sistemas definen un dispositivo de salida por defecto –Este dispositivo se denomina la salida estándar. –En un computador suele ser la pantalla.

30 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Utilización de variables Durante la ejecución del algoritmo, es importante recordar los resultados parciales de cada paso. Estos resultados se etiquetan con un nombre. Al invocar con posterioridad ese nombre, recuperamos el resultados parcial.

31 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Utilización de variables G=K/1000 Esta variable se denomina G y se utiliza para recordar el valor de un gramo de manzana. K es un dato de entrada, y también Se considera una variable

32 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Utilización de variables La principal característica de una variable es que su valor puede cambiar en el tiempo. Usualmente se compara con una caja donde se puede almacenar una sola “cosa”. Por lo general, las variables se definen con un tipo de dato. El tipo de dato restringe que tipo de “cosas” se pueden guardar en las “cajas”.

33 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Utilización de constantes Además de las variables, un algoritmo requiere de constantes. A diferencia de las variables, su valor no puede cambiar en el tiempo. Las constantes también pueden recibir nombres para mayor claridad. –Ej.: PI = 3.1415

34 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Utilización de constantes G=K/1000 La constante “1000” sirva para transformar el valor Por kilo a un valor por gramo

35 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Aplicación de operadores Para obtener resultados, generalmente es necesario “transformar” las entradas en la salida. Para esto se aplican operadores de distinta índole –Aritméticos ( +, -, *, / ) –Lógicos (igual que, mayor que, menor que, y, o, no) –Etc. Los operadores requieren de operandos y entregan un resultado. Por lo general, los operadores son unarios o binarios.

36 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Aplicación de operadores M=G * P operandos operador

37 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Asignación de valores El resultado de un operador se puede almacenar en una variable. Para esto se utiliza un tipo especial de operador. Este es el operador de asignación. Solo se pueden asignar valores a variables, no a constantes

38 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Asignación de valores M=G * P Operador de asignación El resultado de GxP se asigna a la variable M

39 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Secuencial –Un conjunto de operaciones básicas pueden ser ejecutadas en forma secuencial. –Una operación no inicia hasta que la anterior termina

40 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas G=K/1000 M=G * P Ingresar K y P Devolver M Ingresar K=200 y P=250 G tiene el valor 0,2 M tiene el valor 50 G=K/1000 M=G * P Ingresar K y P Devolver M Diagrama de flujo Diagrama de Nassi-Schneidermann

41 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Selectiva –Un algoritmo puede optar por ejecutar o no una operación (SI –ENTONCES). –Un algoritmo puede optar por ejecutar una u otra operación (SI-ENTONCES-SINO). –Esta decisión se basa en un condición. –Esta decisión controla el flujo del algoritmo. –Por esto, se denomina una estructura de control.

42 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas C 3 4 2 1 C: Condición

43 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 3 sino 4 2 1 C C: Condición

44 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio Ejecutar 1 Ejecutar 2 si se cumple C entonces Ejecutar 3 fin si Ejecutar 4 fin

45 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Ejemplo: levantarse en la mañana Inicio salir de la cama ducharse tomar desayuno si esta lloviendo entonces tomar el paraguas fin si tomar la mochila tomar la micro fin

46 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas C 3a3b 4 2 1 sino C: Condición

47 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 3a3b sino 4 2 1 C C: Condición

48 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio Ejecutar 1 Ejecutar 2 si se cumple C entonces Ejecutar 3a si no Ejecutar 3b fin si Ejecutar 4 fin

49 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Ejemplo: levantarse en la mañana Inicio salir de la cama ducharse tomar desayuno si esta lloviendo entonces llevar la parca si no llevar la chaqueta fin si tomar la mochila tomar la micro fin

50 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Estructura de control selectiva –Una condición es cualquier proposición lógica que tenga un valor verdadero o falso definido. –Este esquema selectivo se denomina “decision binaria”. –¿Y si hay más de dos opciones?

51 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Estructura de control selectiva –Toda decisión se puede llevar a un esquema de decisión binaria. –Basta con decidir entre una alternativa y todo el resto –Si se elige “el resto”, se decide entre una alternativa y el resto del resto. –Etc…

52 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 2a 2b 2c 3 1 x? x mayor que 0 x igual a 0 x menor que 0

53 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 3 x mayor que 0? 1 x menor que 0? si no 2a 2b 2c

54 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 1 3 2a x mayor que 0? x menor que 0? 2b2c si no

55 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio Ejecutar 1 Si x es mayor que cero entonces Ejecutar 2a Si no Si x es menor que cero entonces Ejecutar 2c Si no Ejecutar 2b fin si Ejecutar 3 fin

56 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Ejemplo: levantarse en la mañana Inicio salir de la cama ducharse tomar desayuno si esta lloviendo entonces llevar la parca si no esta lloviendo pero hace frío llevar la chaqueta si no llevar un chaleco fin si tomar la mochila tomar la micro fin

57 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Estructura de selección múltiple –Para algunos casos se puede utilizar un esquema selectivo no binario (EN EL CASO DE) –Ejemplo: ingreso de opción de menú de un cajero automático Si el usuario presionó el botón 1, hacer un giro Si el usuario presionó el botón 2, entregar saldo Si el usuario presionó el botón 3, cambiar la clave Etc.

58 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Botón girosaldoclave error 132 … etoc salir

59 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas giroclavesaldoerror Botón 123 etoc salir …

60 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio en el caso que el botón presionado sea el 1 hacer giro sea el 2 entregar saldo sea el 3 cambiar clave … En cualquier otro caso Error fin caso fin

61 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Repetitiva –Además de combinar operaciones en forma secuencial y selectiva, se puede repetir la ejecución de una operación cuantas veces se desee. –Existen varios esquemas Repetir MIENTRAS se cumpla una condición. Repetir HASTA QUE se cumpla una condición. Repetir un número de veces.

62 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas MIENTRAS –Se repite una operación mientras una condición sea verdadera. –Al dejar de serlo, se rompe el ciclo –Si la condición nunca es falsa, se tiene un ciclo infinito.

63 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas C 2 1 3 C: Condición si no

64 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 1 3 2 C C: Condición

65 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio ejecutar 1 mientras se cumpla la condición ejecutar 2 fin mientras ejecutar 3 fin

66 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Ejemplo validar ingreso de valor positivo Inicio definir variable x asignar el valor -1 a x mientras x sea menor que cero ingresar x por teclado fin mientras mostrar valor de x fin

67 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas HASTA QUE –Se repite la ejecución de una operación hasta que se cumpla una condición. –La principal diferencia con MIENTRAS es que la operación se ejecuta al menos una vez.

68 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas C 2 1 3 C: Condición si no

69 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 1 3 2 C C: Condición

70 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio ejecutar 1 repetir ejecutar 2 hasta que se cumpla condición ejecutar 3 fin

71 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Ejemplo –Mismo ejemplo anterior Inicio definir variable x repetir ingresar x por teclado Hasta que x sea mayor que cero mostrar valor de x fin

72 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Repetir un número fijo de veces –Muy útil cuando se sabe el numero de repeticiones a ejecutar. –Por lo general se define una variable que sirve de contador –El contador mantiene el número de cada iteración. –También se puede definir el incremento del contador en cada iteración.

73 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio contador, fin contador 2 3 1

74 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas 1 3 2 Inicio contador, fin contador

75 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Inicio ejecutar 1 desde contador inicial hasta contador final ejecutar 2 fin desde ejecutar 3 fin

76 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Ejemplo Inicio definir variable “sumatoria” asignar el valor 0 a “sumatoria” desde i igual a 0 hasta i igual a 5 sumatoria = sumatoria + i fin desde mostrar valor de “sumatoria” fin

77 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Combinación de estructuras de control seriales, selectivas y repetitivas –Cualquier combinación es posible –Pueden existir estructuras anidadas –Es importante definir el comienzo y el termino de cada estructura

78 IWI-131 - Tema 1 Algoritmos Combinación de operaciones básicas Ejemplos –Cachi-pun –Ordenar objetos

79 Fin tema 1 Algoritmos