PDF de programación - algoritmo - concepto

Algoritmo: concepto

La realización de cualquier tarea requiere la ejecución  de una serie de acciones. 
La  descripción de esa tarea  requiere la utilización de frases (sentencias) que reflejen las acciones a realizar. 
Se utiliza 1 frase / 1 acción 

ALGORITMO:  conjunto  de  instrucciones  que  es  necesario  ejecutar  ordenadamente  para  la  obtención  de  un  cálculo,  la 
resolución de un problema o la realización de una tarea en un número finito y determinado de pasos. 

Por ejemplo, describir las acciones necesarias para hacer café, o para obtener las raíces de la ecuación de segundo grado. 

NOTA. Algoritmo deriva del nombre del matemático persa del siglo IX Mohammed al-Khowârizmî que expuso las reglas para realizar paso a paso las operaciones
aritméticas básicas (sumar, restar, multiplicar y dividir) con números decimales. En latín, su apellido se escribió algorismus, de donde derivó a algoritmo
NOTA. Observe que no todas las tareas se pueden expresar con un algoritmo.

Sus  características  según D. Knuth son 
Finito : Tiene que acabar tras un número finito de pasos. 
Definido : Cada paso está definido de modo preciso, sin ambigüedad y están consideradas todas las posibilidades. 
Entrada . Todo algoritmo tiene cero o más entradas que las toma al principio o a lo largo del proceso. 
Salida . Todo algoritmo produce una o más salidas que dependen de las entradas si las hay. 
Efectividad .  Todas  las  operaciones se  pueden  realizar  con papel  y  lápiz.  No  es  realizable  una  división entre  dos  números  reales 
finitos si los  consideramos con infinitas cifras decimales que no sean todas cero 
Una consecuencia de las anteriores  características el la  determinación : todo algoritmo siempre produce la misma salida cada vez 
que se le de la misma entrada.
Por ejemplo, para la ecuación de segundo grado hay un algoritmo que da su solución resumido en la fórmula

En este caso, 
la entrada está formada por los coeficientes a, b, c de la ecuación; 
el proceso es el conjunto de operaciones que realizamos con ellos así como los análisis pertinentes para saber cuántas raíces hay; 
la salida son la raíz o raíces que encontramos o la información de que la ecuación no tiene solución real. 

Ejercicio

¿Es una receta de cocina  siempre  un algoritmo? Responder SI o NO y justificar la respuesta.
¿Tiene un número finito de pasos? 
¿Tiene entrada? 
¿Tiene salida? 
¿Está definida? 
¿Tiene la característica de determinación? 

Propiedades deseables de los algoritmos
Hay dos propiedades deseables en los algoritmos 
Generalidad. 
Eficiencia. 

GENERALIDAD: los algoritmos se deben construir para un caso general no para un caso particular. 

Si me piden que construya un algoritmo que calcule la media de edad de una clase de 30 alumnos  lo construyo para 30 alumnos . 
¿Qué ocurre si más adelante necesito calcular la media de tres clases que tienen 20, 75 y 103 alumnos? ¡Habría que crear otros tres 
algoritmos! 
Sería mejor que desde el principio hubiéramos creado un algoritmo capaz de obtener la media de edad de los alumnos de una clase 
cuyo tamaño puede variar entre 1 y 1000 alumnos. 
Hacer bien el trabajo una vez y reutilizarlo luego muchas veces.

http://arca.tic.udc.es/y/01Algor/02algoritmos.htm

EFICIENCIA:  Si  dos  algoritmos  son  capaces  de  producir  el  mismo  resultado  es  más  eficiente  el  que  lo  consigue  usando 
menos recursos. 

Los recursos que se tienen en consideración son principalmente la memoria y el tiempo  de cómputo. 
Límites en la búsqueda de la generalidad y de la eficiencia: 
Si  tuviéramos  un  Solucionador  General  de  Problemas  (General  Problem  Solver)  podríamos  someterle  cualquier  problema,  nos 
pediría las entradas adecuadas y generaría la salida correcta. 

 Construir UN programa que lo haga todo no está a nuestro alcance. 
 Quedarnos con algoritmos concretos no es buena idea 
 La solución es generalizar aquello que pueda hacerse fácilmente. 

Para poder comparar la eficiencia de dos algoritmos hay que aprender a medir el trabajo que realizan. 

 El  trabajo  suele  depender del  caso  que  se plantea (no  es  lo  mismo  ordenar  un  conjunto  de datos  que  está casi  ordenado  que 

hacerlo con uno que está desordenado). 

 Suelen plantearse tres casos 
 La situación más favorable. Suele ser fácil conocerla. 
 La situación más desfavorable. Suele ser fácil. 
 La situación promedio. Puede ser muy difícil de medir. 
  
Clases de algoritmos
En informática es interesante distinguir dos tipos de algoritmos/Programas
Automáticos : Realizan todas sus operaciones sin intervención humana. 
Interactivos : Necesitan pedir datos a un operario y luego le muestran los resultados. 

 
 
Los algoritmos automáticos pueden 
1. tener los datos de entrada  codificados  en el propio algoritmo, o  bien  leerlos de un disco , por ejemplo; 
2. escribir  los datos de salida en un  disco , enviarlos por teleproceso... 
 
 
En  los  algoritmos  interactivos   hay  dos personajes :  el  constructor   del  algoritmo  o  programa  y  el  usuario   u  operador  del 
programa.
Para que todo funcione bien es necesario un CONTRATO entre ambos personajes donde las obligaciones de uno son derechos para 
el otro.
El  constructor  tiene como  obligaciones

 Escribir el código correcto 
 Pedirle al usuario SÓLO los DATOS que no se pueden conocer cuando se hace el programa. Para ello debe indicar con  precisión
 Qué  dato  necesita 
 Que  formato  se le debe dar 
El  usuario  tiene como obligaciones 

 introducir los  datos  que pida el programa 
 escribirlas en el  formato  que se le pida. 
 en el  momento  que se le indique (ni antes ni después) 

Ejercicios

Citar algún derecho del constructor/autor del algoritmo 
Citar algún derecho del usuario 
 
 

 

http://arca.tic.udc.es/y/01Algor/02algoritmos.htm