Actualizado el 21 de Marzo del 2018 (Publicado el 30 de Enero del 2018)
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Creado hace 7a (13/01/2017)
Conceptos Básicos de Algoritmia
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
Algoritmo
Pseudocódigo
Variables
Literales
Instrucciones Algoritmicas Básicas
Expresiones Aritméticas
Expresiones Lógicas
1.1 Algoritmo
Un algoritmo es un conjunto ordenado y finito de instrucciones que conducen a la solución de un problema. En la vida cotidiana ejecutamos constantamente
algoritmos. Por ejemplo, al instalar un equipo de sonido ejecutamos las instrucciones contenidas en el manual del equipo, este conjunto de instrucciones
constituyen un algoritmo. Otro caso de algoritmo es el algoritmo matemático de Euclides para la obtención del máximo común divisor de dos números.
Si un algoritmo puede ser ejecutado por una computadora, se dice que es un algoritmo computacional; en caso contrario, se dice que es un algoritmo no
computacional. Según esto, el algoritmo de Euclides es un algoritmo computacional; pero el algoritmo para instalar el equipo de sonido es un algoritmo no
computacional. Para que un algoritmo pueda ser ejecutado por una computadora se necesita expresar el algoritmo en instrucciones comprensibles por la
computadora, para esto se requiere de un determinado lenguaje de programación. Al algoritmo expresado en un determinado lenguaje de programación, se
denomina programa. Puesto de otra manera, podemos decir que, un programa es la implementación o expresión de un algoritmo en un determinado lenguaje de
programación siguiendo las reglas establecidas por el lenguaje elegido. En la Figura 2.1 que sigue se muestra la relación entre problema, algoritmo y programa.
Figura 1.1 Problema, algoritmo y programa
Todo algoritmo debe tener las siguientes características:
Debe ser preciso, es decir, cada instrucción debe indicar de forma inequívoca que se tiene que hacer.
Debe ser finito, es decir, debe tener un número limitado de pasos.
Debe ser definido, es decir, debe producir los mismos resultados para las mismas condiciones de entrada.
Todo algoritmo puede ser descompuesto en tres partes:
Entrada de datos.
Proceso.
Salida de resultados.
Ejemplo 1.1:- Algoritmo para preparar ceviche de bonito para 6 personas.
Entradas :
- 1 kilo de bonito
- 3 camotes sancochados
- 3 cebollas cortadas a lo largo
- 1 rocoto en rodajas
- 3 ramas de apio picado
- 2 ramitas de culantro picado
- 4 vasos de jugo de limón
- 4 cucharadas de ajo molido
- 2 cucharadas de ají amarillo molido
- sal y pimienta
Proceso :
- Cortar la carne de pescado en pequeños trozos.
- Mezclar la carne con el jugo de limón, el ajo, la pimienta, el culantro, el ají amarillo y el apio.
- Dejar reposar 30 minutos.
- Agregar sal al gusto y echar las cebollas cortadas.
- Servir acompañando el cebiche con el camote sancochado y el rocoto en rodajas
Salida :
El ceviche
Evidentemente este es un algoritmo no computacional, no podrá ser ejecutado por una computadora, pero sí por una persona. Por si acaso el ceviche es peruano.
Ejemplo 1.2:- Algoritmo para expresar en centímetros y pulgadas una cantidad dada en metros.
Entrada:
La cantidad M de metros
Proceso:
Cálculo de centímetros : C = M*100
Cálculo de pulgadas : P = C/2.54
Salida :
La cantidad C de centímetros y la cantidad P de pulgadas
Este es un algoritmo computacional escrito en lenguaje natural, puede ser convertido en un programa de computadora, pero también puede ser ejecutado
manualmente por una persona.
1.2 El Pseudocódigo
El pseudocódigo es un lenguaje de pseudoprogramación utilizado para escribir algoritmos computacionales. Como lenguaje de pseudoprogramación, el
pseudocódigo es una imitación de uno o más lenguajes de programación. De esta manera podemos encontrar pseudocódigos orientados a lenguajes de
programación como Pascal, Java, C, C++, etc. En el caso de este curso orientaremos los pseudocódigos a los lenguajes Java, C y C++. El objetivo del
pseudocódigo es permitir que el programador se centre en los aspectos lógicos de la solución, evitando las reglas de sintáxis de los lenguajes de programación. No
siendo el pseudocódigo un lenguaje formal, los pseudocódigos varían de un programador a otro, es decir, no hay un pseudocódigo estándar.
1.3 Variables
Una variable es una localización o casillero en la memoria principal que almacena un valor que puede cambiar en el transcurso de la ejecución del programa.
Cuando un programa necesita almacenar un dato, necesita una variable. Toda variable tiene un nombre, un tipo de dato y un valor. Antes de poder utilizar una
variable es necesario declararla especificando su nombre y su tipo de dato. Para declarar declarar variables usaremos los siguientes formatos:
Declaración de una variable:
tipo nombre
Declaración de varias variables con el mismo tipo de dato:
tipo nombre1, nombre2, nombre3, ..., nombren
Donde:
tipo
nombre1, nombre2, ..., nombren
Ejemplo 1.3:- Declaración de variables.
Es el tipo de dato de la variable que puede ser: ENTERO (si la variable almacenará un número entero) ,
REAL (si la variable almacenará un número decimal) , CARACTER (si la variable almacenará un carácter),
CADENA (si la variable almacenará un conjunto de carácteres) o LOGICO (si la variable almacenará el valor
verdadero o el valor falso).
Nombres de las variables . El nombre de una variable debe comenzar con una letra, un símbolo de
subrayado o un símbolo de dólar. Los demás caractéres del nombre puede ser letras, símbolos de
subrayado o símbolo de dólar. Debe considerarse también que una letra mayúscula se considera diferente
de una letra minúscula.
La siguiente instrucción declara la variable edad de tipo ENTERO y la variable descuento de tipo REAL..
ENTERO edad
REAL descuento
Esto crea los casilleros de memoria edad y descuento. Luego de la creación, las variables están indefinidas ( ? ).
edad
descuento
?
?
La siguiente instrucción declara las variables nota1, nota2 y nota3, todas de tipo ENTERO.
ENTERO nota1, nota2, nota3
Esto crea los casilleros de memoria nota1, nota2 y nota3. Luego de la creación, las variables están indefinidas ( ? ).
nota1
nota2
nota3
1.4 Literales
?
?
?
Se denominan literales a todos aquellos valores que figuran en el pseudocódigo y pueden ser:
Literales enteros
12, 20300, 15, etc.
Literales reales
3.1416, 2345.456, etc.
Literales de carácter
'a', 'B', ';', '<', '+', etc.
Lieterales de cadena
"Hola", "Algoritmos Computacionales", etc.
Literales lógicos
verdadero, falso
1.5 Instrucciones Algorítmicas Básicas
Existen tres instrucciones algorítmicas básicas que son las siguientes
1.5.1 Entrada
Consiste en obtener un dato de un dispositivo de entrada, como el teclado, y almacenarlo en una variable. En general, la acción de ingresar un dato a una variable
se expresa en el pseudocódigo mediante la palabra LEER, de la siguiente forma:
LEER variable
Por ejemplo, la instrucción:
LEER estatura
Solicita el ingreso de un valor, desde algún dispositivo de entrada (como el teclado), para la variable estatura.
1.5.2 Salida
Consiste en mostrar el valor de una variable en un dispositivo de salida, como la pantalla. En general, la acción de mostrar el valor de una variable se expresa en
el pseudocódigo mediante la palabra IMPRIMIR de la siguiente forma:
IMPRIMIR variable
Por ejemplo, la instrucción:
IMPRIMIR importeCompra
Muestra, en algún dispositivo de salida (como la pantalla), el valor de la variable importeCompra.
1.5.3 Asignación
Consiste en asignar a una variable el valor de una expresión. La expresión puede ser una simple variable, un simple literal o una combinación de variables,
literales y operadores. La asignación se expresa en el pseudocódigo de la siguiente forma:
variable = expresión
Donde variable y el valor de expresión deben tener el mismo tipo de dato.
Cuando se asigna un valor ENTERO a una variable REAL, entonces el valor ENTERO se convertirá en REAL antes de almacenarse. Así, al asignar el valor
ENTERO 25 a una variable REAL, se almacenará 25.0.
Ejemplo 1.4:- Algoritmo para expresar en centímetros y pulgadas una cantidad dada en metros.
Esta es una solución en pseudocódigo del ejemplo 1.2 utilizando conceptos computacionales de variable, entrada de datos y salida de resultados. La solución
considera que 1 metro = 100 centímetros y que 1 pulgada = 2.54 centímetros.
INICIO
// Declara las variables M, C y P
REAL M, C, P
// Solicita el ingreso de la cantidad en metros
LEER M
// Calcula la cantidad en centímetros y lo asigna a la variable C
C = M*100
// Calcula la cantidad en pulgadas y lo asigna a la variable P
P = C/2.54
// Muestra los valores de las variables C y P
IMPRIMIR C, P
FIN
1.6 Expresiones Aritméticas
Una expresión aritmética es una combinación de variables, literales y operadores aritméticos.
1.6.1 Operadores Aritméticos
En la tabla que sigue se muestran los operadores aritméticos que vamos a utilizar.
Tabla 1.1 Operadores aritméticos
Operador
+
-
*
/
%
Significado
Suma
Resta
Multiplicación
División
Residuo
Ejemplo
a+b
a-b
a*b
a/b
a%b
Los operadores aritméticos pueden utilizarse con tipos enteros y reales. Si en una operación con dos operandos, ambos operandos son enteros, el resultado es un
entero; si alguno de ellos es real, el resultado es real. Así, 15/4 es 3 y no 3.75; en cambio, 15.0/4 es 3.75.
1.6.2 Reglas de jerarquía de los operadores aritméticos
Cuando una expresión aritmética tiene más de un operador aritmético, el orden de aplicación de los operadores sigue un orden preciso determinado por las reglas
de jerarquía de los operadores aritméticos, que se muestran en la siguiente tabla:
Tabla 1.2 Reglas de jerarquía de los operadores aritméticos
Operador
()
*, /, %
Orden de evaluación
Se evalúan en primer lugar
Se eva
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