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Unidad Nº 2 Introducción a los problemas algorítmicos y sus soluciones. Algoritmos y problemas. Definición de problemas y descripción de algoritmos. Estados inicial y final de un algoritmo: Entradas y salidas. Introducción de variables simples. Lenguaje algorítmico: Sintaxis y semántica. Especificaciones de un Algoritmo. Lectura: [TUCKE,94] [Capítulo 4] [LUCAS,85] [Capítulo 4]
Definición: Un algoritmo es una lista de instrucciones que realizan una descripción paso a paso y precisa de un proceso que garantiza que resuelve cualquier problema que pertenezca a un tipo determinado y que termina después de que se hayan llevado a cabo un número finito de pasos.
Los algoritmos se diseñan para resolver problemas algorítmicos.
Definición: Un problema algorítmico es cualquier problema, conceptual o práctico, cuya solución puede expresarse a través de un algoritmo. Para cada problema algorítmico existen varios algoritmos alternativos.
Los algoritmos deben reunir las siguientes características: exactitud, efectividad y terminación garantizada. Pueden necesitar de distintos períodos de tiempo para su ejecución pero ésta debe terminar. Cualquier descripción paso a paso de un proceso que no termine, no es un algoritmo. Ej: escribir todos los números enteros positivos. En informática F 0 E 0algoritmo es un proceso que puede ser ejecutado por una computadora. Pero cualquier algoritmo que diseñemos para una computadora puede ser realizado a mano. La computadora lo hace más rápido y con menos posibilidad de error. No todos los algoritmos pueden ser ejecutados por una computadora F 0 E 0deben componerse de acciones individuales que puedan entender y realizar.
Indicadores: Estado del sistema Ti = datos Tf = resultado
Entrada : conjunto de informaciones que necesitan los pasos del algoritmo para ejecutarse. Proceso : conjunto de acciones elementales, organizadas en el tiempo (paralelo o secuencial). Salida : resultado que se obtiene ejecutando los pasos del algoritmo con los datos de entrada. Estado del algoritmo : instántanea que describe el valor de los indicadores en un determinado momento de la ejecución.
Ejemplo: Calcular el promedio de tres notas de un alumno
- Obtener la lista de calificaciones
- (^) Calcular la suma de las notas (Sum)
- Calcular el promedio (Prom = Sum/3)
- Motrar Prom
En la resolución de problemas algorítmicos, el nivel de precisión (tanto en la descripción del problema como en la solución misma) debe ser detallada y rigurosa.
¿Existe un rango para los valores de las notas?
Estado inicial = precondición Especificaciones del algoritmo Estado final = poscondición
Pre = {NOTA1, NOTA2, NOTA3: notas de un alumno entre 1 y 10} Pos = {PROM: promedio de las notas}
Existen valores intermedios que son necesarios para obtener los resultados finales pero que no forman parte de los datos. En el ejemplo: Sum. Es imposible predecir de antemano cuál va a ser su valor.
Definición: Una variable es un nombre simbólico que se asocia con un valor o serie de valores particulares, durante una ejecución concreta de un algoritmo, pero cuyo valor no puede predeterminarse en el momento en que se construye el algoritmo.
Definición: Una constante es un nombre simbólico que se asocia con un valor que permanece permanente durante todas las ejecuciones del algoritmo.
LENGUAJE ALGORÍTMICO
Para entradas y salidas: Ingresar (NOTA1): para ingresar por teclado Mostrar (‘El promedio es: ‘, PROM): para mostrar por pantalla
Para asignar un valor a una variable: A := 5
Ejemplo:
Pre = {NOTA1, NOTA2, NOTA3: notas de un alumno entre 1 y 10}
COM
Mostrar (‘Ingrese la primera nota’) Ingresar (NOTA1) Mostrar (‘Ingrese la segunda nota’) Ingresar (NOTA2) Mostrar (‘Ingrese la tercer nota’) Ingresar (NOTA3) SUM:= NOTA1 + NOTA2 + NOTA PROM:= SUM/ Mostrar (‘El promedio es: ’, PROM) FIN
Pos = {PROM: promedio de las notas}
- Se puede caracterizar el elemento final o fin de la secuencia. Existe un elemento final que caracteriza el fin de la secuencia. A todos los elementos de la secuencia se les dará el mismo tratamiento (puede exceptuarse el elemento final).
Tratamiento en curso: es el que se le da a todos los elementos de una secuencia (excepto al último) Tratamiento final: es el que se le da al elemento final.
Esquemas de enumeración de secuencias:
a) Tratamiento en curso ≠ tratamiento final
Inicializar tratamiento {Obtener primer elemento} Inicializar adquisición Obtener elemento siguiente Mientras no elemento final hacer Tratar elemento Obtener elemento siguiente Fmientras Tratar elemento final
b) Tratamiento en curso = tratamiento final
Inicializar tratamiento Inicializar adquisición Repetir Obtener elemento siguiente Tratar elemento Hasta que elemento final
Ejemplo:
Sumar los primeros 99 números naturales. Emplear los dos esquemas de enumeración de secuencias
