algoritmos

 

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PENSAMIENTO COMPUTACIONAL.

El pensamiento computacional es un proceso cognitivo de alto nivel que nos permite pensar de manera científica a la hora de resolver un problema.

CUATRO EJES:

• Descomponer: todo problema está formado por pequeñas partes que pueden dividirse para comprenderlas mejor.
• Saber reconocer patrones: todo fenómeno, toda experiencia, estímulo, problema o circunstancia suele seguir un esquema interno y responder a un patrón que podemos identificar.
• Pensamiento abstracto. Este tipo de razonamiento es exclusivo del ser humano. Gracias a él podemos crear ideas originales o más interesante aún, prever situaciones o escenarios para saber cómo actuaríamos ante esas circunstancias.
• Algoritmos. Un algoritmo es un plan, un conjunto de pasos o esquemas que nos permiten solucionar un problema paso a paso. Gracias a ellos logramos elaborar una serie de instrucciones claras y simples con las que afrontar cualquier encrucijada. Asimismo hay aspectos que los definen, como por ejemplo, que siempre tienen un número finito de pasos, que se orientan a un fin y que son específicos (no ambiguos).

QUE ES PROGRAMAR?

Resolver un problema de la vida real, de forma automática usando programas de computadora.

ALGORITMO

¿Qué tan recientes son los algoritmos?

Los humanos han creado, modificado y utilizado algoritmos a lo largo de la historia. Hace más de 4500 años los sumerios ilustraron en tablas de arcilla un método repetitivo utilizado para distribuir de forma equitativa la cosecha de granos entre un número variable de hombres [2].

Aproximadamente en el año 300 A.C en la Grecia Helenística, el matemático Euclides escribió “Elementos”, un trabajo que sentaría las bases para la geometría de los próximos milenios, ese texto incluye su famoso algoritmo para hallar el máximo común divisor.

A mediados del siglo XIX, Augusta Ada Byron (Ada Lovelace) crea lo que se considera el primer algoritmo diseñado para ser ejecutado por una máquina. Lovelace, sentó las bases para los lenguajes de programación futuros (como la programación funcional).

Ya en el siglo pasado con la llamada “Revolución Informática” los algoritmos comenzaron a tener un peso cada vez mayor. A medida que avanzaba la era de la computación estos adquirieron cada vez más relevancia hasta convertirse en parte de un engranaje vital en los procesos tecnológicos que afectan nuestro diario vivir.

Características y clasificaciones de los algoritmos

Partes del algoritmo y generalidades

Independientemente de la clasificación y el tipo de algoritmo, básicamente todos están compuestos de tres partes principales:

Entrada: Se trata del conjunto de datos que el algoritmo necesita como insumo para procesar.

Proceso: Son los pasos necesarios aplicados por el algoritmo a la entrada recibida para poder llegar a una salida o resolución del problema.

Salida: Es el resultado producido por el algoritmo a partir del procesamiento de la entrada una vez terminada la ejecución del proceso.

Además del tipo de algoritmo existen una serie de características comunes a todos, a continuación, se mencionan alguna de ellas.

Exactitud: el algoritmo tiene que indicar un orden claro de la ejecución de cada paso, estos no pueden ser ambiguos (debe existir una confiabilidad).

Estar definido: si se realiza la ejecución de un mismo algoritmo en distintas instancias utilizando la misma entrada, debe resultar en la misma salida.

Completo: en la solución se deben considerar todas las posibilidades del problema.

Finito: necesariamente un algoritmo debe tener un número finito de pasos.

Instrucciones entendibles: Las instrucciones que lo describen deben ser claras y legibles.

General: debe poder abarcar problemas de un mismo tema soportando las distintas variantes que se presentan en la definición del problema.

Criterios de clasificación de los algoritmos

Según el criterio utilizado se aplican diferentes clasificaciones a los algoritmos. Por ejemplo, si usamos la clasificación por el sistema de signos con el cual se describen los pasos a seguir del algoritmo, podemos diferenciar dos tipos, algoritmos cualitativos: aquellos que sus pasos son instrucciones verbales y algoritmos cuantitativos: aquellos que se siguen instrucciones de cálculos numéricos.

Si se clasifican en base a su función se pueden establecer tres grupos principales como son los algoritmos de búsqueda, algoritmos de ordenamiento y algoritmos de encaminamiento o enrutamiento.

Varias de las acciones de tu vida cotidiana pueden verse como algoritmos ya que para completar ciertas tareas, realizas las mismas acciones una y otra vez. Por ejemplo, cuando lavas tus dientes. Para redactar un algoritmo define las entradas de tu proceso, es decir, los elementos que son necesarios para realizar una acción. En el caso de lavarse los dientes, los insumos que requiere son la crema dental, el cepillo y un vaso con agua. Después determina las acciones que llevas a cabo, redáctalas de forma sencilla y numera cada instrucción. Por ejemplo, tomar la pasta dental, abrir el producto, colocar la tapa de la pasta en algún lugar, tomar el cepillo de dientes, exprimir cierta cantidad de pasta en el cepillo, dejar la pasta sobre algún lugar, abrir la boca, colocar el cepillo en las encías, cepillar los dientes, cepillar la lengua suavemente, tomar el vaso con agua y enjuagarse la boca, repetir el procedimiento hasta que la boca esté libre de residuos. Determina qué resultados se pretende llegar. Para el algoritmo del ejemplo, el objetivo es obtener dientes sin residuos de comida.

ENTRADAS

PROCESOS

RESULTADOS

¿Para qué se utilizan los algoritmos?

Una vez fijados los términos de lo qué es un algoritmo, cómo se utilizan en nuestra vida cotidiana?

Cuando un desarrollador crea un programa, en esencia lo que está creando es un conjunto de algoritmos. Un programa de ordenador es un conjunto de órdenes que se dan a la máquina, escritas en un lenguaje concreto, para que realice una serie de operaciones determinadas con el fin de obtener un resultado. Como puedes suponer, un ordenador, “en crudo”, no entiende el lenguaje humano. Es por eso que, para comunicarse con su equipo, el programador utiliza los lenguajes de programación.

El lenguaje de programación es, pues, la herramienta que sirve de puente entre el lenguaje humano y el lenguaje que puede entender la máquina. Gracias a él, el programador puede elaborar los algoritmos y crear una serie de instrucciones que el ordenador puede “entender” gracias al lenguaje de programación y obedecer (dado que, por el momento, los ordenadores no disponen de voluntad propia, no les queda otro remedio que hacerlo).

CUALITATIVOS

SE UTILIZAN PARA LISTAR LOS PASOS A SEGUIR EN ACTIVIDADES DIARIAS CÓMO PREPARAR UNA BEBIDA O PEINARSE.

CUANTITATIVOS

IMPLICAN CÁLCULOS NUMÉRICOS, POR EJEMPLO CALCULAR EL FINIQUITO DE UN EMPLEADO U OBTENER LA RAÍZ CUADRADA DE UN NÚMERO.

CARACTERISTICAS DE ALGORITMOS CUANTITATIVOS

• MUY PRECISOS
• DEFINIDOS
• INDEPENDIENTE Y AUTONOMO

EJEMPLOS DE ALGORITMOS CUANTITATIVOS

Obtener el área de un triángulo

1 Inicio.

2 Declarar (base, altura, área_triángulo): números reales.

3 Ingresar valores del triángulo (base, altura).

4 área_triángulo= (base * altura) / 2.

5 Mostrar (área_triángulo).

6 Fin.

Obtener el promedio de tres números naturales

1 Inicio.

2 Declarar (número1, número2, número3, sumar, promediar): números naturales.

3 Ingresar los valores de (número1, número2, número3).

4 sumar= número1 + número2 + número3.

5 promediar= sumar / 3.

6 Mostrar (sumar, promediar).

7 Fin.

LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS A TRAVÉS DE ALGORITMOS ES LA FORMA MÁS EFECTIVA PARA DESARROLLAR UN

PENSAMIENTO ESTRUCTURADO Y

LÓGICO.

NOTA: Los algoritmos son cualitativos cuando no se tienen involucrados cálculos numéricos en sus instrucciones o pasos. Por ejemplo, las instrucciones para desplegar una actividad física, para ensamblar un mueble que viene desarmado de fábrica o para realizar una receta de cocina.

Por otro lado, los algoritmos son cuantitativos cuando tienen instrucciones o pasos que involucran cualquier tipo de cálculo numérico. Ejemplos: el algoritmo para resolver una combinatoria o un factorial, o para calcular algún promedio.