clase 1 itinerario

ALGORITMOSALGORITMOS Y Y

ESTRUCTURAS DE ESTRUCTURAS DE DATOSDATOS

Lic. María Verónica BaldaLic. María Verónica Balda

E.E.M. Nº 7 E.E.M. Nº 7

ITINERARIO FORMATIVO: ASISTENCIA EN INFORMÁTICA

Capacidad para encontrar soluciones informáticas a Capacidad para encontrar soluciones informáticas a problemas mediante la modelización disciplinada de problemas mediante la modelización disciplinada de soluciones y descomposición en módulos.soluciones y descomposición en módulos.

Habilidad en el uso del Visual Basic.Habilidad en el uso del Visual Basic. Habilidad en el uso de buenos hábitos de programación.Habilidad en el uso de buenos hábitos de programación. Capacidad para documentar técnicamente los programas Capacidad para documentar técnicamente los programas

desarrollados (análisis, diseño, implementación, prueba, desarrollados (análisis, diseño, implementación, prueba, manuales para el usuario, etc).manuales para el usuario, etc).

Capacidad para trabajar en grupo.Capacidad para trabajar en grupo.

ObjetivosObjetivos

Solución de problemas

Solución de problemas

IntroducciónIntroducción

Pasos para la solución de un

problema

Algoritmo:concepto, ejemplos

Computadora

Unidad 1

HW SW

ComputadoraComputadoraDefinición: Máquina capaz de aceptar datos a través de un medio de entrada, procesarlos automáticamente bajo el control de un programa y proporcionar la información resultante a través de un medio de salida.

Entrada SalidaComputadora

ComponentesComponentes

HW SWBase (S.O.)

Aplicación Unidad Central de Proceso

Unidad de Memoria

Dispositivos de Entrada/Salida

Utilitarios

Lenguajes de programación

Esparcimiento

Educativos

Otros

DOS, UNIX, Windows,

MAC, etc.

HWHWModelo Refinado de ComputadoraModelo Refinado de Computadora

E S

Mem UCP

UC UAL

SWSWLenguajes de ProgramaciónLenguajes de Programación

Tipos de instrucciones ejecutadas por una computadora:

• de E/S: lectura/escritura de información

• Lógico-aritméticas

• Secuencia: Primero ejecutar una instrucción y luego otra

• Selección: si ... entonces ... sino ...

• Ciclo: Repetición de una secuencia de instrucciones

• Procedimiento: Grupo de instrucciones que pueden ser

referenciadas y ejecutadas

SWSWLenguajes de bajo nivelLenguajes de bajo nivel

Lenguajes con un pobre nivel de abstracción, en el sentido de que sus instrucciones se asemejan mucho a

las de máquina

Ejemplo: Lenguaje de Ensamblado (Assembler)

• En este tipo de lenguajes las instrucciones son nombradas por códigos mnemotécnicos.Por ejemplo: ADD, SUB, MPY, DIV, etc.

• Las instrucciones son traducidas a código de máquina mediante un ensamblador.

SWSWLenguajes de alto nivelLenguajes de alto nivel

• Lenguajes con un mayor nivel de abstracción, en el sentido de que sus instrucciones asemejan al lenguaje natural.

• Pueden ser independientes de la máquina. Por lo tanto, pueden ser traducidos a distintos lenguajes de máquina.

EjemplosPascal, C, C++, Java, Visual BASIC, COBOL, Fortran.

Prog.Fuente Compilador

Prog.Objeto

SWSW Características de un buen programaCaracterísticas de un buen programa

• Confiabilidad

• Adaptabilidad

• Legibilidad

ProblemasProblemasSolución mediante computadorasSolución mediante computadoras

No todos los problemas pueden ser resueltos por una computadora.

Problema

Solución

Un largo camino...

ProblemasProblemasPasos para solucionar un problemaPasos para solucionar un problema

ProblemaEspecificación:

datos, resultados

División del problema

Algoritmo

Programa fuente

Programa ejecutable

Solución

• AnálisisAnálisis El problema debe ser claramente especificado y entendido.

• DiseñoDiseñoConstrucción de una solución general del problema.

• Especificación de algoritmosEspecificación de algoritmosObtener la secuencia de pasos a seguir para resolver el problema• Escritura de programasEscritura de programasTraducción del algoritmo a un lenguaje de programación de alto nivel

• Compilación y VerificaciónCompilación y VerificaciónTraducción del programa a un lenguaje entendido por la computadora. Corrida y prueba de funcionamiento del programa.


•El proceso de resolución de problemas no es una lista de pasos que se ejecuta en forma lineal.

•Tiene una naturaleza dinámica y cíclica.

•La detección de errores en cualquiera de las etapas puede llevar a revisar aspectos analizados previamente



datos, resultados


Algoritmo

Programa fuente

Programa ejecutable

Solución





Pasos para solucionar un problemaPasos para solucionar un problemaAnálisisAnálisis

• El problema debe estar bien definido para poder obteneruna solución satisfactoria.• Los datos de entrada y los resultados (salida) deben ser precisamente descriptos.

Preguntas concernientes a la entrada:

- ¿Cuáles y cuántos son los valores de entrada?

- ¿Cuáles son valores válidos de entrada?

Preguntas concernientes a los resultados (salida):

- ¿Cuáles y cuántos son los valores del resultado?

- ¿Cuáles son valores válidos del resultado?

- ¿Cómo se llega a esos resultados (fórmulas, ecuaciones, etc.)?

Pasos para solucionar un problemaPasos para solucionar un problemaAnálisis Análisis (cont.)(cont.)

Ejemplo de ProblemaDesarrollar un algoritmo que calcule el área de un cuadrado.

Preguntas concernientes a la entrada:

- ¿Cuáles y cuántos son los valores de entrada? Lado del cuadrado

- ¿Cuáles son valores válidos de entrada? Números reales+

Preguntas concernientes a los resultados (salida):

- ¿Cuáles y cuántos son los valores del resultado? Area del cuadrado

- ¿Cuáles son valores válidos del resultado? Números reales+

- ¿Cómo se llega a esos resultados? Fórmula área de un cuadrado

Dato/s: lado del cuadrado es número real+ (lado)

Resultado/s: área del cuadrado es número real+ (areaCuad)Además debo saber que (adicionales): área = lado * lado

Cuando los problemas adquieren cierta complejidad puede ser visto como la composición de varios (sub)problemas de menor complejidad.

Subproblemas:

(1) lectura de datos

(2) cálculo del área

(3) exhibir resultados

Nota: en este caso la complejidad del problema no justifica los subproblemas. Es sólo a modo de ejemplo.

Pasos para solucionar un problemaPasos para solucionar un problemaDiseñoDiseño

Algoritmo AreaCuadrado

Var

lado R {variables datos}

areaCuad R {variables resultados}

Inicio

leer lado

areaCuad = lado * lado

escribir(’El area es: ', areaCuad)

Fin

Pasos para solucionar un problemaPasos para solucionar un problemaEspecificación de algoritmosEspecificación de algoritmos

• Compilar el programa construido. - Detección de errores (mayoritariamente sintácticos).

• Ejecutar el resultado de la compilación. - Procesamiento de datos de entrada. - Detección de errores semánticos.• Testeo - Probar el programa con una serie de valores de entrada y verificar que produce el resultado esperado en todos los casos.

Pasos para solucionar un problemaPasos para solucionar un problemaCompilación yCompilación y VerificaciónVerificación

Salida

Fuente

Compilador

Programa Objeto

Linkeador

Bibliotecas, Units, Obj

ProgramaEjecutable

Datos

Pasos para solucionar un problemaPasos para solucionar un problemaCompilación y Verificación Compilación y Verificación (cont.)(cont.)

Programa

Programa Assembler

Ensamblador

Turbo Pascal



datos, resultados


Algoritmo

Programa fuente

Programa ejecutable

Solución





AlgoritmoAlgoritmo

Definición: Un algoritmo es una sucesión finita de instrucciones o pasos no ambiguos que se pueden ejecutar en un tiempo finito para resolver un problema.

Algoritmo: del árabe Al-Khuwarizmi, matemático del siglo IX

Definición

AlgoritmoAlgoritmo

Características:

• Debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso. • Se debe obtener el mismo resultado cada vez que se aplica a los mismos datos.• Se debe terminar en algún momento.

En la vida cotidiana empleamos algoritmos en multitud de ocasiones. También existen ejemplos de índole matemática (algoritmo de la división, Euclides, Gauss, Valor Medio, etc.)

Definición (cont.)

AlgoritmoAlgoritmo

Ejemplo

Cambiar una lámpara

•Ubicar la escalera debajo de la lámpara quemada

•Tomar una lámpara nueva

•Subir por la escalera

•Girar la lámpara hacia la izquierda hasta sacarla

•Enroscar la lámpara nueva hasta ajustarla

•Bajar de la escalera

•Fin

EjemplosEjemplos

Ejemplo 1:Ejemplo 1:

ProblemaProblema: Indique la manera de salar una : Indique la manera de salar una masamasa

MaloMalo: Ponerle algunas especies a la masa: Ponerle algunas especies a la masa

BuenoBueno: Agregarle una cucharadita de sal la : Agregarle una cucharadita de sal la masamasa

EjemplosEjemplos

Ejemplo 2Ejemplo 2::

ProblemaProblema: Determinar si el número 7317 es primo: Determinar si el número 7317 es primo

MaloMalo: Divida el número 7317 entre sus anteriores : Divida el número 7317 entre sus anteriores buscando aquellos que lo dividan exactamentebuscando aquellos que lo dividan exactamente

BuenoBueno: Divida el número 7317 entre cada uno de : Divida el número 7317 entre cada uno de los números 2,3,4,…., 7315,7316. Si una de las los números 2,3,4,…., 7315,7316. Si una de las divisiones es exacta, la respuesta es no. Si no divisiones es exacta, la respuesta es no. Si no es así, la respuesta es sí.es así, la respuesta es sí.

EjemplosEjemplos


ProblemaProblema: Obtener un millón de pesos: Obtener un millón de pesos

MaloMalo: Ir a las Vegas y obtener un millón de : Ir a las Vegas y obtener un millón de pesos en fichaspesos en fichas

BuenoBueno: Hacer apuestas con la máquina : Hacer apuestas con la máquina “tragamonedas” hasta obtener: a) un “tragamonedas” hasta obtener: a) un millón de pesos o b) ninguna fichamillón de pesos o b) ninguna ficha

EjemplosEjemplos


ProblemaProblema: Llene esta zanja con ese montón : Llene esta zanja con ese montón de arenade arena

AlgoritmoAlgoritmo: Tome una pala y empiece a : Tome una pala y empiece a echar arena en la zanja. Cuando se llene echar arena en la zanja. Cuando se llene la zanja, deténgasela zanja, deténgase

Este algoritmo es simple, no es ambiguo y tiene fin

Para practicarPara practicar

Escribir un algoritmo que te permita llegar Escribir un algoritmo que te permita llegar desde tu casa a la escueladesde tu casa a la escuela

Escribir un algoritmo que describa la Escribir un algoritmo que describa la manera de preparar un sandwichmanera de preparar un sandwich

Escribir un algoritmo que determine si un Escribir un algoritmo que determine si un número ingresado es par o imparnúmero ingresado es par o impar

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