algoritmos

1. Ing. Giovanni García Rodríguez
ISPA-SENA - Programación de software
22.02.2012

2.  Concepto de algoritmo, características
 Los lenguajes de programación
◦ Lenguajes de máquina
◦ Lenguajes de bajo nivel
◦ Lenguajes de alto nivel
◦ traductores de lenguaje (Interpretes,
Compiladores).
 La compilación y sus fases

3.  Datos
◦ tipos de datos
◦ operaciones primitivas
 Numéricos, Lógicos, carácter, cadena
 Constantes y variables
 Expresiones
◦ Aritméticas
◦ Lógicas
◦ Operación de asignación
◦ Diseño del algoritmo
◦ Condicionales simples y anidadas.

4. El programador debe resolver problemas de modo
eficaz y sistemático
◦ Definición/análisis del problema
◦ Diseño del ALGORITMO
◦ Transformación del algoritmo en programa
◦ Ejecución y validación del programa

5.  Método para resolver un problema
 Mohammed al-Khowarizmi (Persia, s.IX)
◦ Enunció reglas para sumar, restar, multiplicar,
dividir números decimales
 al-Khowarizmi  algorismus

6.  Secuencia finita de instrucciones, reglas o pasos
que describen de forma precisa las operaciones
de un ordenador debe realizar para llevar a cabo
un tarea en un tiempo mas finito. [Donald E.
Knuth, 1968]
 Descripción de un esquema de comportamiento
expresado mediante un repertorio finito de
acciones y de informaciones elementales,
identificadas, bien comprendidas y realizables a
priori. Este repertorio se denomina léxico [Pierre
Scholl, 1988]

7.  Un algoritmo es un conjunto finito de pasos
definidos, estructurados en el tiempo y
formulados con base a un conjunto finito de
reglas no ambiguas, que proveen un
procedimiento para dar la solución o indicar
la falta de esta a un problema en un tiempo
determinado. [Rodolfo Quispe-Otazu, 2004]

8. Definición/análisis del problema
Necesidades, límites, recursos…
◦ Diseño del ALGORITMO
 Secuencia ordenada de pasos
 Sin ambigüedades
◦ Transformación del algoritmo en programa
 A través de un lenguaje de programación
◦ Ejecución y validación del programa
 En un computador

9.  Independientes del lenguaje de programación
 Se puede expresar en distintos lenguajes y
ejecutar en plataformas distintas
 El algoritmo siempre será el mismo
 Ej. Recetas de cocina
◦ Idioma distinto, sin importar el cocinero
 Lenguaje de programación y plataforma
 = MEDIOS

10. Diseño de Algoritmos requiere:
 Grandes dosis de creatividad
 Conocimientos profundos de programación
Todo problema se puede describir por medio
de un algoritmo

11. 1. Debe ser preciso e indicar el orden de realización
de cada paso.
2. Debe estar definido.
Si se sigue un algoritmo dos veces, se debe obtener el
mismo resultado cada vez
3. Debe ser finito.
Debe terminar en algún momento. Número finito de pasos
4. Tener cero o más entradas
5. Tener una o más salidas
Siempre debe devolver “algo“
6. Efectividad
El tiempo y esfuerzo por cada paso realizado debe ser
preciso

12. ◦ Entrada
 Datos a manipular
 Recursos del sistema
◦ Proceso
 La solución del problema a través del algoritmo
planteado
◦ Salida
 Resultado esperado y a través de distintas formas
 Pantalla, impresión, indicadores, etc

13. Un cliente hace un pedido a una fábrica. La
fábrica examina ficha de cliente. Si el cliente
es solvente, la empresa acepta el pedido, de
caso contrario, debe ser rechazado el pedido.
1. Inicio
2. Leer pedido
3. Examinar ficha de cliente
4. SI el cliente es solvente, ACEPTAR pedido. SI
NO, rechazar pedido
5. Fin

14.  Elabore algoritmo para convertir un número
en base decimal a número binario.

15.  El algoritmo se debe expresar en un formato
llamado PROGRAMA
 Escrito en un Lenguaje de programación
 Operaciones que expresan un algoritmo en
forma de programa: PROGRAMACIÓN
 Tipos:
◦ Lenguaje de Máquina
◦ Lenguaje de bajo nivel
◦ Lenguaje de alto nivel

16.  Diferentes pasos de un algoritmo
◦ Instrucciones, sentencias o proposiciones
 Un programa consta de
◦ Secuencia de instrucciones
◦ Cada una especifica ciertas operaciones
◦ Ejecutar el computador

17.  Instrucciones de Entrada/Salida
◦ Transferencia de data entre periféricos y memoria
central
 Instrucciones aritmético lógicas
◦ Operaciones aritméticas y lógicas
 Instrucciones selectivas
◦ Selección de tareas alternativas
 Instrucciones repetitivas
◦ Permiten la repetición de secuencias de
instrucciones en un número
determinado/indeterminado de veces

18.  Escritos directamente inteligible por la máquina
 Instrucciones son cadenas binarias (1/0) que
especifican operación
 posiciones de memoria (dirección): instrucciones
de máquina o código máquina
 Dependen del hardware de la computadora
(procesador)
◦ Intel
◦ PowerPc
◦ Nvidia Tegra
◦ Texas Instruments, etc

19.  Ventajas
◦ Transferir un programa al a memoria sin necesidad
de una traducción posterior
◦ Velocidad de ejecución superior
 Desventajas
◦ Dificultad y lentitud en codificación
◦ Poca fiabilidad
◦ Dificultad para verificar y poner a punto
◦ Los programas sólo son ejecutables en el mismo
procesador

20.  Más sencillos de L.Máquina
 Dependen de procesador
 Ensamblador (assembler language)
 Instrucciones  nemotécnicos (mnemonics)
◦ Contracciones de palabras comunes
◦ ADD M, N, P
 Requiere traducción
◦ Original: programa fuente
◦ Traducción: programa objeto
◦ Traductor: programa ensamblador

21.  Ventaja (frente a L.M)
◦ Mayor facilidad de codificación
◦ Velocidad de cálculo
 Desventajas
◦ Dependencia total de la máquina
◦ No transportabilidad
◦ PC != Apple Macintosh
◦ Formación del programador es más compleja
 Técnicas + conocimiento interior de la máquina
 Uso:
◦ Aplicaciones de tiempo real, control, dispositivos
electrónicos

22.  Uso más extendido por programadores
 Más entendibles que anteriores
 Independiente de la máquina
 No dependen del diseño del hardware
 Transportabilidad
◦ Ejecución con poca o ninguna modificación

23.  Ventajas:
◦ Formación de programadores es corto
◦ Escritura basada en reglas sintácticas de lenguajes
humanos
 READ
 WRITE
 PRINT
 OPEN, etc
◦ Modificar un programa es más fácil
◦ Reducción del coste del programa
◦ Transportabilidad

24.  Desventajas
◦ Incremento de tiempo de puesta a punto (traducción del
programa fuente)
◦ No se aprovecha recursos internos de la máquina
◦ Aumenta el uso de memoria
◦ Tiempo de ejecución del programa es mayor.
 Programa fuente debe ser traducido por
compiladores e intérpretes.
  C, C++, C#, Visual Basic, Java, Delphi, PHP,
ASP, SQL, JavaScript, Python, etc…

25. Programa Fuente
Intérprete
Traducción y
ejecución Línea a línea
 Lenguaje Interpretado: soporta traductor de tipo intérprete
 BASIC

26. Programa Fuente
compilador
Programa objeto
 Lenguaje de alto nivel  a lenguaje máquina
Montador / Linker
Prog. Ejecutable en Languaje máquina
Ensamblador
Edición
Memoria
Verificación
(Sintáxis, errores)

27.  DATO:
◦ expresión general que describe los objetos con los
cuales opera un computador
◦ Datos Simples
 Numéricos
 Lógicos
 Caracter
◦ Datos Estructurados
 Creados a partir de datos simples

28.  Valores numéricos
 Tipo entero (integer)
◦ Números enteros, sin componente decimal
◦ Positivos o negativos
 5 78959
 80 -1254
 -59 0
◦ Límite o rango de acuerdo al tipo de lenguaje
 Tipo real (real)
◦ Números reales, componente decimal, (+/-)
◦ 0.08 -568.45783 3.14159565
◦ 2,71828183

29.  Datos tipo booleano
 Toma solo dos valores
◦ TRUE = verdadero
◦ FALSE = falso
 Representar alternativas

30.  Caracteres que el computador reconoce
 Contiene un solo carácter
◦ Alfabéticos A, B, C… Z, a, b, c…. z
◦ Numéricos 0,1,2…9
◦ Especiales + - * / . , < > # $
 Cadena (string)
◦ Sucesión de caracteres
◦ Limitados por (‘) o (“). Det. Longitud
◦ “Hola mundo”
◦ ‘Instituto San Pablo Apóstol’

31.  Constantes:
◦ Valores que no cambian durante la ejecución de
programa
 Variables
◦ Cambian en cualquier momento al ejecutar el
programa
◦ Vars. de cierto tipo SOLO toma valores de ese tipo
de dato
◦ Atributos:
 Nombre (identificadores)
 Tipo que describe el uso de la var.

32.  Combinación de:
◦ const, vars, símbolos de operación, paréntesis y
nombre de funciones especiales.
 Operandos y operadores
 Según tipo de datos
◦ Aritméticas
◦ Relacionales
◦ Lógicas
◦ Carácter

33.  Analogía a fórmulas matemáticas
◦ Operadores
◦ Suma +
◦ Resta -
◦ Multiplicación *
◦ División /
◦ Exponenciación **, ^
◦ División entera div
◦ Módulo (residuo) mod , %
 5 + 6 + 8/9 - 2 ^ 5

34.  A. Operaciones encerradas entre paréntesis
se evalúan primero. Los más internos se
evalúan primero
 B. Operaciones aritméticas en este orden:
1. Exponencial
2. *, /
3. +, -
4. Div, mod
5. De izquierda a derecha

35.  De Relación
 < Menor que
 > Mayor que
 = igual que
 <= menor o igual que
 >= mayor o igual que
 <> distinto de
 Expresion1 OperadorDeRelación Expresion2

36.  Operadores lógicos
◦ Not (no)
◦ And (y)
◦ Or (o)
 Prioridad según el lenguaje de programación