Algoritmos Computacionales

Algoritmos computacionales

Índice

1. Introducción

2.Marco Histórico

3.Generalidades

4. Análisis De Algoritmos

5. Técnica de diseño de algoritmos

6. Algoritmos de búsqueda y ordenación

7. Verificación y derivación de programas

8 .Análisis Foda

9. Conclusión

10. Bibliografía

1. Introducción

En el siguiente trabajo pretendemos presentar una serie de concepto y definiciones propios del estudio de los

Algoritmos, su análisis y diseño.

En el mismo podremos encontrar los conceptos de algoritmo y algunos de sus componentes, análisis y diseño.

También veremos los diferentes tipos de formas y tamaños o medidas en que se pueden almacenar y

representar los datos y estructuras en un algoritmo o programa. En ese mismo orden encontraremos las

diferentes técnicas para diseñarlos como son el método de la fuerza bruta, el voraz, divide y vencerás,

programación dinámica, de vuelta atrás, entre otros.

De igual forma podremos ver las definiciones y algunas características, reglas, normas, tipos de algoritmos de

búsqueda y ordenación así como sus aplicaciones.

Finalmente veremos los que es la verificación y derivación de programas, donde daremos los conceptos

básicos de semántica y sus tipos haciendo mayor énfasis en la semántica axiomática, la recursividad e

iteración, los diseños de estos últimos, así como los típicos ciclos utilizados en algoritmos y programas y los

paso a tener en cuenta al momento de desarrollar un algoritmo iterativo o recursivo.

Justificación

Es importante el estudio y conocimiento de lo que hoy conocemos como Algoritmos Computacionales, que

desde su aparición hasta nuestros días es, y seguirá siendo; vital para el desarrollo de aplicaciones para

computadoras y el manejo y dominio de la lógica de programación para resolver problemas.

Motivación

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Como estudiantes de la Facultad de Ciencias y Tecnología Escuela de Informática y Computación de la

Universidad Dominicana Organización y Métodos O&M con aspiraciones de iniciarnos como Ingeniero en

Sistemas y Computación. Con el objetivo inmediato de aprobar con los mejores meritos la asignatura de

Algoritmos Computacionales.

Objetivos

General :

Posibilitar la estudiante alcanzar una visión sistemática de lo que conocemos sobre Los Algoritmos

Computacionales.

Específicos :

Introducir los conceptos propios sobre Algoritmo, su importancia en el mundo de las aplicaciones para

computadoras y el manejo de lógica de programación.

ð Proporcionar una idea de su uso.

ð Visualizar sus ventajas e importancia.

ð Definir sus tipos y variantes.

ð Proporcionar conceptos sobre su análisis y diseño.

ð Proporcionar concepto sobre las técnicas de diseño.

ð Desglosar sus variantes (ordenación, búsqueda, etc. ).

2. Marco Histórico

Un algoritmo es un conjunto de operaciones y procedimientos que deben seguirse para resolver un problema.

La palabra algoritmo se deriva del nombre latinizado del gran Matemático Árabe Mohamed Ibn Al Kow

Rizmi, el cual escribió sobre los años 800 y 825 su obra Quitad Al Mugabala, donde se recogía el sistema de

numeración hindú y el concepto del cero. Fue Fibinacci, el que tradujo la obra al latín y el inicio con la

palabra: Algoritmi Dicit.

El lenguaje algorítmico es aquel por medio al cual se realiza un análisis previo del problema a resolver y

encontrar un método que permita resolverlo. El conjunto de todas las operaciones a realizar y e orden en que

se deben efectuarse, se le denomina algoritmo.

Es un método para resolver un problema mediante una serie de datos precisos, definidos y finitos.

3. Generalidades

El programador de computadoras es ante que nada una persona que resuelve problemas, por lo que para llegar

a ser un programador eficaz se necesita aprender a resolver problemas de un modo riguroso y sistemático. A

la metodología necesaria para resolver problemas mediante programas se denomina Metodología de la

Programación. El eje central de esta metodología es el concepto, ya tratado, de algoritmo.

Un algoritmo es un método para resolver un problema. Aunque la popularización del término ha llegado con

el advenimiento de la era informática, algoritmo proviene de Mohammed al−Khowarizmi, matemático persa

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que vivió durante el siglo IX y alcanzo gran reputación por el enunciado de las reglas para sumar, restar,

multiplicar y dividir números decimales; La traducción al latín del apellido de la palabra algorismus derivo

posteriormente en algoritmo. Euclides, el gran matemático griego (del siglo IV antes de Cristo) que invento un

método para encontrar el máximo común divisor de dos números, se considera con Al−Khowarizmi el otro

gran padre de la algoritmia (ciencia que trata de los algoritmos).

El profesor Niklaus Wirth, inventor de Pascal, Modula−2 y Oberon, titulo uno de sus más famosos libros,

Algoritmos + Estructuras de Datos = Programas, significándonos que solo se puede llegar a realizar un buen

programa con el diseño de un algoritmo y una correcta estructura de datos. Esta ecuación será de una de las

hipótesis fundamentales consideradas en esta obra.

La resolución de un problema exige el diseño de un algoritmo que resuelva el problema propuesto.

Los pasos para la resolución de un problema son:

Diseño de algoritmo, que describe la secuencia ordenada de pasos que conducen a la solución de un

problema dado. (Análisis del problema y desarrollo del algoritmo).

·

· Expresar el algoritmo como un programa de lenguaje de programación adecuado. (Fase de codificación.)

· Ejecución y validación del programa por la computadora.

Para llegar a la realización de un programa es necesario el diseño previo de algoritmo, de modo que sin

algoritmo no puede existir un programa.

Los algoritmos son independientes tanto del lenguaje de programación en que se expresan como de la

computadora que lo ejecuta. En cada problema el algoritmo se puede expresar en un lenguaje diferente de

programación y ejecutarse en una computadora distinta; sin embargo, el algoritmo será siempre el mismo. Así,

por ejemplo, en una analogía con la vida diaria, una receta de un plato de cocina se puede expresar en español,

ingles o francés, pero cualquiera que sea el lenguaje, los pasos para la elaboración del plato se realizaran sin

importar el idioma del cocinero.

En la ciencia de la computación y en la programación, los algoritmos son más importantes que los lenguajes

de programación o las computadoras. Un lenguaje de programación es tan solo un medio para expresar un

algoritmo y una computadora es solo un procesador para ejecutarlo. Tanto el lenguaje de programación como

la computadora son los medios para obtener un fin: conseguir que el algoritmo se ejecute y se efectúe el

proceso correspondiente.

Dada la importancia del algoritmo en la ciencia de la computación, un aspecto muy importante será el diseño

de algoritmos. El diseño de la mayoría de los algoritmos requiere creatividad y conocimientos profundos de la

técnica de la programación. En esencia, la solución de un problema se puede expresar mediante un algoritmo.

Características de los Algoritmos:

Las características fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son:

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

ð Un algoritmo debe estar definido. Si se sigue un algoritmo dos veces, se debe obtener el mismo resultado

cada vez.

ð Un algoritmo debe ser finito. Si se sigue un algoritmo se debe terminar en algún momento; o sea, debe tener

un numero finito de pasos.

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La definición de un algoritmo debe definir tres partes: Entrada, Proceso y Salida. En el algoritmo de receta de

cocina citado anteriormente se tendrá:

Entrada: ingrediente y utensilios empleados.

Proceso: elaboración de la receta en la cocina.

Salida: terminación del plato (por ejemplo, cordero).

Ejemplo de Algoritmo:

Un cliente ejecuta un pedido a una fábrica. Esta examina en su banco de datos la ficha del cliente; si el cliente

es solvente entonces la empresa acepta el pedido; en caso contrario rechazara el pedido. Redactar el algoritmo

correspondiente.

Los pasos del algoritmo son:

· inicio

· leer el pedido

· examinar la ficha del cliente

· si el cliente es solvente aceptar pedido; en caso contrario, rechazar pedido

· fin

Diseño del Algoritmo:

En la etapa de análisis del proceso de programación se determina que hace el programa. En la etapa de diseño

se determina como hace el programa la tarea solicitada. Los métodos mas eficaces para el proceso de diseño

se basan en el conocido por Divide y Vencerás, es decir, la resolución de un problema complejo se realiza

dividiendo el problema en sub− problemas y a continuación dividir estos sub problemas en otros de nivel mas

bajo, hasta que pueda ser implementada una solución en la computadora. Este

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