Introducción a la Informática - Los Algoritmos

1. Los Algoritmos
Introducción a la Informática

2. Algoritmo
Antes de que una computadora pueda realizar una tarea, hay que
proporcionarle un algoritmo que le diga de forma precisa qué hacer; en
consecuencia, el estudio de los algoritmos es la piedra angular de las
Ciencias de la computación.
¿Qué es un algoritmo?
Es un conjunto de pasos lógicos ordenados, secuencialmente y finita,
escritos de tal forma que permiten visualizar la solución de un problema
determinado en un momento específico.

3. Algoritmos: Nombre
El nombre en latín de
algoritmo proviene de la
traducción que realizó
Fibonacci, de la obra del
matemático árabe
Al'Khwarizmi llamada ,
Algoritmi de Numero
Indorum.

4. Algoritmos:
Es un conjunto de pasos
lógicos ordenados,
secuencialmente y finita,
escritos de tal forma que
permiten visualizar la
solución de un problema
determinado en un momento
específico.

5. • Preciso/Definido
Los pasos a seguir en el algoritmo deben ser definidos claramente. Debe ser
preciso e indicar el orden de realización de cada paso.
• Determinación
Dado un conjunto de datos idénticos de entrada, siempre debe arrojar los mismos
resultados, cada vez que se ejecute.
• Ser finito
Si se sigue un algoritmo, debe terminar en algún momento; o sea debe tener un
número finito de pasos.
• Efectivo
Todas las operaciones a ser realizadas en el algoritmo deben ser lo
suficientemente básicas de modo que puedan en principio ser llevadas a cabo en
forma exacta y en un período de tiempo finito por una persona usando papel y
lápiz.
Características de los algoritmos

6. Partes que describen un algoritmo
• Datos de Entrada
Un algoritmo tiene entradas, es decir cantidades que le son dadas antes
de que el algoritmo comience, o dinámicamente mientras el algoritmo
corre.
• Procesamiento de Datos
Aquí incluye operaciones aritmético-lógicas, selectivas y repetitivas; cuyo
objetivo es obtener la solución del problema.
• Salida de Resultados
Permite comunicar al exterior el resultado. Puede tener una o más salidas,
es decir cantidades que tienen una relación única respecto a las entrantes.

7. Diferencia entre algoritmo y programa
Los algoritmos no son directamente interpretados por la computadora y
deben ser traducidos a un lenguaje de programación concreto.

8. ALGORITMO: Estructura
Datos Procesos
Estructuras
de Control
Corresponden a los
datos requeridos
para realizar el
algoritmo (datos de
entrada) y los datos
que son generados
(datos de salida)
Conforma el
grupo de
instrucciones que
realizan las
operaciones con
los datos.
Determinan la
organización de las
instrucciones que
deben ser
realizadas.

9. ALGORITMO: Elementos
Definición
de variables y
constantes
Proceso
Estructuras
de control
Entrada Salida
Cuerpo del algoritmo
Es necesario
identificar que
datos se necesitan
ingresar, cuales
sirven de forma
auxiliar y cuales se
van a generar.
Las instrucciones que se van a
realizar deben estar bien
estructuradas y tener un orden
lógico, con el fin de evitar
inconsistencias en el resultado.

10. DATOS: Información con la cual trabaja la computadora. Se refiere a los
elementos que se utilizan en los algoritmos para realizar alguna operación
sobre estos.
TIPOS DE DATOS: Corresponde al tipo de valor que puede almacenarse en un
espacio de memoria definido y a la cantidad de espacio que requiere para
almacenar un valor.
• Se clasifican atendiendo a:
 Propiedades
 Operaciones que se pueden realizar
• Datos Simples:
 Numérico (Real o entero)
 Carácter (Letras, símbolos, números)
 Lógico (Verdadero o Falso)
• Datos compuestos
 Formados por agrupaciones de otros datos (arreglos, registros,
archivos, apuntadores)
ALGORITMO: Elementos

11. • Una constante es un dato numérico o alfanumérico que no cambia durante la
ejecución del programa.
Ejemplo:
pi = 3.1416
ALGORITMO: Elementos
CONSTANTE:
VARIABLE:
Corresponde a un espacio de memoria que almacena un dato que dentro del
programa en ejecución cambia o varía su contenido (valor).
El valor de una variable puede cambiar a lo largo del algoritmo
Todas las variables son de un determinado tipo y sólo pueden tomar valores de ese
tipo.
Se clasifican por:
Contenido USO
• Numéricas De trabajo
• Lógicas Contadores
• Alfanuméricas (String) Acumuladores
Ejemplo:
area = pi * radio ^ 2
Las variables son : el radio, el area y la constate es pi

12. ALGORITMO: ¿Quiénes pueden hacer un algoritmo?
Toda persona, implícitamente y
diariamente diseña y realiza
algoritmos, para dar solución a
situaciones cotidianas de forma
natural.
Sin embargo el programador,
diseña el algoritmo consciente de
que al realizar cada paso obtendrá
la solución de un problema
específico.

13. Algoritmos simples
Existen algoritmos para la conversión de representaciones numéricas de un
formato a otro, para la detección y corrección de errores en los datos, para la
compresión y descompresión de archivos de datos, para el control de la
multiprogramación en un entorno multitarea, etc.
Podemos idear un algoritmo para un determinado proceso, así como también
hacerlo en diferentes formas.
Por ejemplo: Cómo podríamos encontrar el promedio de un conjunto de
números?.
Una posible solución sería:
1.- Sumar los números dados.
2.- Contar dichos números.
3.- Dividir el resultado obtenido en el punto 1 entre el resultado obtenido en el
punto 2.

14. ALGORITMO: Ejemplo
1. Inicio.
2. Traer gato.
3. Levantar el coche con el gato.
4. Aflojar tornillos de las llantas.
5. Sacar los tornillos de las llantas.
6. Quitar la llanta.
7. Poner la llanta de repuesto.
8. Poner los tornillos.
9. Apretar los tornillos.
10. Bajar el gato.
11. Fin
Diseñar un algoritmo para cambiar una llanta a un coche.

15. Hacer un algoritmo para calcular el promedio de calificaciones de un
estudiante. Los datos disponibles son: nombre y las 4 calificaciones de
los exámenes. El algoritmo deberá imprimir el mensaje de “Aprobado”
si el promedio fue >=7, de lo contrario el mensaje deberá ser “Reprobado”.
1.- inicio
2.- pedir nombre (N)
3.-Pedir calificaciones( c1,c2,c3,c4)
4.- sacar promedio prom=(c1+c2+c3+c4)/4
5.- si el promedio es >=7 entonces mostrar como resultados “aprobado” si el
promedio es menor a 7 mostrar como resultado “reprobado.
6.- fin

16. Representación de algoritmos
Los algoritmos pueden ser expresados de muchas maneras, incluyendo al lenguaje
natural, pseudocódigo, diagramas de flujo y lenguajes de programación entre otros. Las
descripciones en lenguaje natural tienden a ser ambiguas y extensas. El usar
pseudocódigo y diagramas de flujo evita muchas ambigüedades del lenguaje natural.
La descripción de un algoritmo usualmente se hace en tres niveles:
1.Descripción de alto nivel. Se establece el problema, se selecciona un modelo
matemático y se explica el algoritmo de manera verbal, posiblemente con ilustraciones y
omitiendo detalles.
2.Descripción formal. Se usa pseudocódigo para describir la secuencia de pasos que
encuentran la solución.
3.Implementación. Se muestra el algoritmo expresado en un lenguaje de programación
específico o algún objeto capaz de llevar a cabo instrucciones.
También es posible incluir un teorema que demuestre que el algoritmo es correcto, un
análisis de complejidad o ambos.

17. Los algoritmos pueden ser creados de dos formas:
1)Pseudocódigo.- Es un conjunto pequeño y claro de instrucciones; en secuencia,
que permite llevar a cabo una tarea.
2)Diagrama de flujo.- Es la representación de la secuencia, a través de símbolos, de
la tarea que se va a realizar.
Un ejemplo de algoritmo es el que realizamos para lavarnos las manos:
Inicio
Abrir el grifo de agua.
Mojarse las manos.
Aplicarse jabón.
Enjuagarse las manos.
Cerrar el grifo de agua.
Secarse la manos con papel.
Exponer las manos a corriente de aire caliente.<
fin

18. Diagrama de flujo de datos

19. ALGORITMO: Requisitos
Debe Definirse del
problema
Debe estar dentro de
contexto
Debe resolver el
problema
Debe evitar la
ambigüedad
Los algoritmos se crean para resolver problemas. Es
importante que junto al algoritmo, describamos claramente el
problema que éste nos permite resolver.
No debemos omitir el contexto de nuestros algoritmos. Es
necesario establecer lo que se necesita y dónde se debe
comenzar.
Seguir los pasos del algoritmo debe llevarnos a la resolución de
problema. Siempre que sea posible seguiremos personalmente
los pasos de nuestro algoritmo para comprobar que son
efectivamente correctos y conducen efectivamente a la solución
esperada.
Si se requiere hallar la velocidad de un automóvil, es
necesario, definir si la distancia debe ser en metros,
kilómetros, etc y el tiempo estará dado en segundos u
horas, ya que la velocidad puede representarse en Km/h ó
mts/seg.

20. ALGORITMO: Técnicas de Diseño
Es una técnica de diseño
descendente donde se realiza
un refinamiento sucesivo,
que permite darle una
organización a las
instrucciones, en forma de
módulos o bloques.
Está técnica permite dividir el
problema en pequeñas partes,
a las cuales se les da solución
por separado, luego se
integran las soluciones para
resolver el problema principal.
Top Down
Divide y vencerás

21. PSEUDOCÓDIGO:Cómo se Hace?
Cada instrucción que se va a realizar debe comenzar por un
verbo, ejemplo: Muestre, Haga, Lea, etc.
La representación de las estructuras son similares u
homónimas de los lenguajes de programación,
ejemplo: inicio, fin, mientras que, repita_hasta,
si_entonces_sino, etc.
1
2
3
Se debe mantener una identación o sangría sobre el
margen izquierdo para identificar fácilmente el
comienzo y final de las estructuras

22. PSEUDOCÓDIGO: Cómo se Hace?
Inicio : Denota el punto de inicio del algoritmo.
Leer : Denota la acción de introducir datos o variables
desde un dispositivo estándar de entrada.
Calcular : Denota la realización de cualquier operación
aritmética que genere valores para ser
almacenados en una variable.
Imprimir : Representa la acción de enviar datos desde
variables a un dispositivo estándar de salida.
Fin: Denota el punto de finalización del algoritmo.

23. DIAGRAMA DE FLUJO: Simbología

24. ALGORITMO: Fases de Diseño
Análisis del problema
Definición del problema
Selección de la mejor alternativa
Diagramación
Prueba de escritorio

25. ALGORITMO: Definición del Problema
Está dada por el enunciado del
problema, el cuál debe ser claro
y completo
Es importante que conozcamos
exactamente que se desea.
Mientras qué esto no se
comprenda, no tiene caso pasar a
la siguiente etapa.

26. ALGORITMO: Análisis del Problema

27. ALGORITMO: Selección de Alternativa
Analizado el problema. Posiblemente
tengamos varias formas de resolverlo.
Solución..1
Solución..2
Solución..3
Solución .4
Lo importante es determinar cuál es la mejor alternativa.
La que produce los resultados Esperados en el menor
tiempo y al menor costo.
Se debe tener en cuenta el principio de que las cosas siempre se
podrán hacer de una mejor forma.

28. ALGORITMO: Diagramación
Una vez que
sabemos
cómo resolver el
Problema.
Dibujar
gráficamente
la lógica de la
alternativa
seleccionada
Plasmar la
solución
mediante el
Pseudocódigo

29. ALGORITMO: Prueba de Escritorio
Esta prueba consiste en:
Dar diferentes datos
de entrada al programa
seguir la secuencia
indicada
hasta
obtener los resultados

30. ALGORITMO: Prueba de Escritorio
Se utiliza para corroborar que el algoritmo plasmado en
cualquier herramienta presenta la solución al problema inicial
Al realizar lo anterior se puede comprobar si el algoritmo es
correcto o si hay necesidad de hacer ajustes (volver al paso
anterior)
Es Recomendable
Dar diferentes datos de entrada y considerar todos los posibles
casos, aún los de excepción o no esperados, para asegurar que el
programa no produzca errores en ejecución cuando se presenten
estos casos.

31. Eficiencia de un algoritmo
Aunque las máquinas actuales son capaces de ejecutar millones de
instrucciones por segundo, la eficiencia continúa siendo una de las
preocupaciones principales en el diseño de algoritmos.
A menudo la elección entre un algoritmo eficiente y otro ineficiente
puede marcar la diferencia entre una solución práctica a un problema y
otra completamente inútil.

32. EJERCICIO EJEMPLO:
Una ONG tiene puntos de reparto de vacunas que se pretende funcionen de
la siguiente manera. Cada día, empezar con 1000 vacunas disponibles y a
través de un programa que controla las entregas avisar si el inventario baja de
200 unidades. Desarrollar pseudocódigo.
1. Inicio [Control de Vacunas]
2. Existencias = 1000
3. Mientras Existencias >= 200 Hacer
Mostrar “Introduzca el número de unidades entregadas”
Pedir Entregadas
Existencias = Existencias – Entregadas
Repetir
4. Mostrar “El inventario ha bajado de 200 unidades. Debe
comunicarlo”
5. Fin
Comentarios: La variable Existencias funciona como un acumulador que parte de un
valor inicial y cuyo valor tras un movimiento depende de su contenido precedente.

33. 1) Define que es un algoritmo.
2) Cita y explica las características que debe tener un algoritmo
3) ¿Cómo se representan los algoritmos?
4) Resuelve los siguientes ejercicios de algoritmo:
• Escribe un algoritmo para obtener el área de un triángulo, tomando en cuenta que
el área: (base * altura)/2.
• Elaborar un algoritmo el cual calcule e imprima el sueldo de un empleado, teniendo
como datos de entrada: nombre, horas trabajadas y cuota por hora.
• Hacer un algoritmo que convierta un número dado de segundos en minutos y que
imprima el resultado.
• Elaborar un algoritmo que lea 20 números y que determine e imprima el promedio
de la suma de dichos números.
5) Investiga cuáles son los pasos para resolver el cubo de Rubik por capas
Tarea

34. Bibliografía
J. Glenn Brookshear. (2012). Introducción a la Computación.
(11ª Ed.). PEARSON EDUCACIÓN, S. A., Madrid. ISBN eBook:
9788478291380