Algoritmos

ALGORITMOS

El tema de este capítulo será uno de los más importantes en su formación académica, no por su sencillez y didáctica comprobadas, sino porque aporta técnicas, habilidades y hábitos que le servirán para toda su vida. Aprender a resolver los problemas que se nos presenta a lo largo de la existencia utilizando un orden establecido, el algoritmo adecuado y la lógica, nos lleva a un desarrollo pleno en todos los ámbitos: en el hogar, en la escuela y en el lugar de trabajo.

Algoritmo es una serie finita de pasos o instrucciones que deben seguirse para resolver un problema. Muchas palabras relativas a la aritmética provienen del árabe, debido a sus grandes adelantos en esta materia.

Para casi todos los problemas, y hasta para las más elementales acciones que se tienen que llevar a cabo diariamente, se realiza una secuencia de pasos, aunque esto sea haga inconscientemente. Para ir al trabajo o a la escuela, etc.

De esta manera se llevan a cabo todas las actividades del ser humano. Las recetas de cocina y los manuales de procedimientos son ejemplos claros de algoritmos. Las computadoras que utilizan estos pasos lógicos para resolver los problemas o realizar actividades como el procesamiento de texto, los cálculos, el ordenamiento y manejo de los datos, el diseño de presentaciones, la creación de gráficas e imágenes, en general, todo lo que se hacen con los programas de cómputo.

Antes de desarrollar los algoritmos para la solución de problemas, hay que estar claros de lo que son los problemas. Problema es una palabra que tiene muchas acepciones, las más empleadas son:

Situación difícil que debe resolverse.

Cuestión que se trata de aclarar o resolver.

Cuestión en que hay algo que averiguar o alguna dificultad.

Cuestión en la que se conocen algunos datos, mediante los cuales es posible encontrar otro que se busca.

Asunto de que se espera una solución.

Situación que nos presenta la necesidad de cambiar algo que tenemos por algo que deseamos, es decir, la satisfacción de las necesidades es una solución de los problemas.

Como se puede ver, no todos los problemas presentan situaciones difíciles que han de resolverse. Algunos problemas son tan triviales como ir a la escuela todas las mañanas. La serie de pasos lógicos que han de llevarse a cabo para hacerlo, es lo que se conoce como algoritmo.

Los problemas podrán resolverse de diversas maneras, sin embargo, los que nos atañen, que requieren de las computadoras y un lenguaje de programación para proporcionar soluciones a los usuarios, siempre deben ser resueltos utilizando algoritmos y la lógica, ya que los circuitos de una computadora de esa manera, utilizando los operadores lógicos del álgebra de boole.

Método para la solución de un problema con computadora.

La mejor manera de solucionar los problemas utilizando computadoras, es llevar acabo una serie de pasos lógicos. Esto permite encontrar una metodología adecuada para cada tipo de problema. La computadora, como elemento físico no puede llevar a cabo ninguna tarea, sino cuenta con un programa o instrucciones bien definidas para ello.

El desarrollador de programas de computación deberá tomar en cuenta las siguientes consideraciones, cada vez que se tenga un problema que resolver:

1 Definición del problema. Antes de diseñar una metodología para resolver un problema, es necesario tener muy claro de qué problemas se trata.

Elementos del problema. Descomponer el problema en una serie de elementos los cuales eran más fáciles de entender, esto es entender los subproblemas del problema original.

2 Especificación o análisis. Una vez definido el problema, lo primero que se debe hacer, antes de comenzar cualquier programa, es de qué datos se dispone y qué objetivos se persiguen como solución.

3 Diseño de algoritmo. Cada problema es diferente, por lo tanto, la creación del algoritmo que lo resolverá representa una gran parte del éxito o fracaso del proyecto. Los algoritmos deben ser muy precisos, es decir evitar rodeos innecesarios, consistentes, para lograr obtener los mismos resultados para el mismo problema, y finitos, es decir, que cuenten con una rutina de terminación.

4 Codificación o programación. Es la etapa de llevar el algoritmo a un lenguaje de programación para crear el código fuente.

5 Depuración y verificación. Es el proceso de ejecutar el programa para corregir los errores que pudieran presentarse y verificar los resultados con pruebas de escritorio para certificar su buen funcionamiento.

6 Compilación. Una vez que se ha dado por terminada la elaboración de un programa, si se cuenta con un lenguaje de programación que incluya entre sus herramientas, un compilador se puede crear un archivo ejecutable, que se puede ejecutar en la computadora sin necesidad de lenguaje de programación.

7 Documentación y mantenimiento. Estos pasos a veces se dejan a un lado, porque una vez obtenido el programa final, parecería que se ha resuelto el problema por completo. Es conveniente documentar del programa para que diversos usuarios puedan entenderlo y utilizarlo. También es necesario conservar a buen resguardo el código fuente para realizar correcciones o ajustes posteriores, cuya necesidad surge después de algún tiempo de usar el programa.

En general, los algoritmos deben completar el esquema básico de trabajo de las computadoras: entrada de datos, procesamiento de los datos, y obtención de resultados.

ENTRADA

SALIDA

PROCESAMIENTO

PROGRAMACION

Una de las herramientas más útiles para la informática es la programación, pues todas las operaciones y manejo de información que realiza la computadora sólo funcionan bien si el programa correspondiente se ha diseñado correctamente, mediante una secuencia de instrucciones bien definidas que permitan resolver paso a paso un problema.

En computación, programar y desarrollar programas para procesar información y obtener resultados, que es precisamente el trabajo que desarrollan las computadoras. Si se crean sistemas complejos, la programación toma el nombre de ingeniería de software.

Los cuidados que debe tomar en cuenta todo programador, cuando desarrolla un programa son:

1 Que el programa no contenga bucles o ciclos infinitos de los cuales es muy difícil salir.

2 Que el software diseñado maneje correctamente los archivos, de tal forma que no se pierda la información.

3 Que el código

...