Algoritmos - Informática - bennyair 14

Vista previa del material en texto

Informática II
Bloque II
Apuntes – 2 semestre
Permite resolver problemas de la vida diaria, utilizando las capacidades del intelecto.
Este proceso utiliza las reglas de la lógica, permitiendo desarrollar capacidades de razonamiento, análisis, de comparación y síntesis, así como de descomponer en partes un problema complejo, para conocer su estructura e interrrelaciones que presenta.
Pensamiento Analítico
Esquema de los pasos del pensamiento analítico
3
Pensar en el propósito
Exponer la pregunta
Recopilar lainformación
Verificar las suposiciones
Pensar en las implicaciones
Utilizar los conocimientos para hacer las inferencias
Concluir con razonamientos precisos
Plantear los puntos de vista
Terminología
Problema: Conjunto de hechos o circunstancias que dificultan la consecución de un fin. Situación que debe aclararse o resolverse y que puede tener un número determinado o indefinido de soluciones.
4
4
Clasificación de problemas
Por su tipo: 
Problemas de razonamiento: Se requiere usar la lógica, las operaciones de ordenación y de inferencia para alcanzar un resultado.
Problemas de dificultades: Se conoce la respuesta o el método para alcanzarla pero presenta algún tipo de dificultad para ejecutarla.
Problemas de conflictos: Surgen cuando existe oposición de voluntades por falta de entendimiento. Esta oposición puede venir de conflictos personales o emocionales, ideologías o formas de pensar o simplemente cuando los intereses de los involucrados son diferentes.
5
5
Clasificación de problemas
Por su número de soluciones:
Problema convergente: La solución es única o un conjunto determinado de soluciones.
Problema divergente: El número de respuestas posibles es indeterminado, pues solo está limitado por la creatividad de la persona que lo resuelve.
6
6
Clasificación de problemas
Por su origen:
 
Problemas que se presentan: Simplemente aparecen sin un culpable o causante (fenómenos meteorológicos).
Problemas que se descubren: El problema lleva tiempo existiendo antes de su descubrimiento, pero estaba oculto o nadie se había percatado de él (falla mecánica).
Problemas que se crean (intencional o accidentalmente): El problema no existía antes de una situación particular. Para que sea creado deben estar involucrados 2 o más individuos (un conflicto sindical).
7
7
Operaciones mentales para resolver un problema, según Polya(1957)
8
Analizar
Planificar
Desarrollar
Depurar
8
Terminología
Solución: Son las decisiones y alternativas para enfrentar diferentes situaciones, para poder resolver problemas o para alcanzar un objetivo. Entender claramente el problema y los obstáculos que puede presentar, es el reto más importante para encontrar la resolución o respuesta a un problema.
9
9
Terminología
Metodología: Para la solución de un problema es necesario establecer un método, definido como, el modo ordenado y sistemático de proceder para llegar a un resultado o fin determinado. Los pasos a seguir dentro de una metodología son.
10
10
11
1. Identificación del Problema
3. Selección de una Alternativa
4. Desarrollo de la Solución
5. Evaluación de la Solución
2. Planteamiento de Alternativas de Solución
Identificación del problema.
Es indispensable entender exactamente en qué consiste y qué tipo de resultado se solicita. 
Se debe analizar la información que se proporciona para identificar los datos de entrada y verificar si son suficientes para la solución del problema.
12
Planteamiento de alternativas de solución.
Analizar el problema desde diferentes perspectivas y tomar el tiempo necesario para reflexionar, analizar y proponer alternativas.
Un mismo problema puede tener una o más soluciones.
13
Elección de una alternativa de solución.
En este punto deberán tomarse en cuenta diferentes aspectos importantes como son: la experiencia en la solución del problema, eficiencia de la solución, creatividad y los recursos con que se cuente.
14
	Métodos de selección de soluciones de problemas				
	 	Descripción	Tipo de Prob.	Ventajas	Desventajas
	Prueba y error	Se toma una solución al azar	De razonamiento, de dificultad	Se descartan soluciones erróneas para aplicaciones futuras	Mala opción para problemas difíciles o de conflicto
				 
	Requiere muchos recursos
	Método científico	Conjunto de técnicas y prácticas que se fundamentan observación, comprobación y cuantificación .	Convergentes, de razonamiento	Análisis detallado	No es eficiente en problemas de conflicto
				Es capaz de pasar de lo simple a lo complejo	Es un método tardado para problemas que requieren solución pronta
	Intuitivo	Es elegir la opción que parece más adecuada, sin analizar profundamente la situación.	De conflicto, divergentes	Abierta a soluciones creativas
	La falta de análisis puede llevar a situaciones peores
				Eficaz en problemas de conflicto si se está familiarizado con el tema	Ineficaz cuando el conocimiento del tema es limitado
				Rápido	 
	Lógica pura	Implica un análisis de la situación con base en evidencias, para encontrar nuevas evidencias, lo que conlleva a la solución del problema	De razonamiento, de dificultad	Con todas las evidencias se garantiza solución	Si se carece de evidencias necesarias el problema no se puede resolver
				Es fácil detectar si la solución es incorrecta	Su aplicación en problemas de conflicto puede generar otros problemas
	Sentido común	Son conocimientos y creencias compartidas por una comunidad que se consideran válidos.	De dificultad, divergentes	Gozan de aceptación entre los participantes	Sin análisis, pueden generar soluciones ineficaces o negativas
				Descarta soluciones incorrectas	Descarta soluciones de tipo creativo
15
Desarrollo de la solución.
En esta etapa se detalla de forma ordenada cada paso u operación necesaria para obtener la solución del problema, es decir, desarrollar un algoritmo. 
16
Evaluación de la solución.
Es recomendable evaluar la solución o comprobar el resultado, para garantizar que se satisfacen las condiciones del problema y/o que el método que empleaste es eficiente.
Nota: Puede suceder que una vez que hayas resuelto el problema, te des cuenta que empleaste pasos innecesarios, o bien, puede ser que con la experiencia que obtuviste al resolver el problema, obtengas una nueva idea para resolverlo de forma más sencilla o eficiente, en este caso: optimiza la solución. 
17
Terminología
Algoritmo: Conjunto finito y ordenado de pasos o instrucciones, que tienen una secuencia lógica para dar solución a un problema.
18
¿Qué podrá hacer el público después de completar este curso? Describa brevemente para cada objetivo cómo el público obtendrá beneficios de esta presentación.
18
Tipos de algoritmos:
Matemáticos: Se emplean al realizar operaciones como: suma, resta, multiplicación, división, etc.
Programación: Se emplean para el desarrollo de los programas de computadora o software.
Cotidianos: Son los que aplicamos día con día al resolver problemas o realizar tareas específicas.
19
¿Qué podrá hacer el público después de completar este curso? Describa brevemente para cada objetivo cómo el público obtendrá beneficios de esta presentación.
19
Clasificación de los algoritmos
Cualitativos: en su desarrollo no hay cálculos numéricos.
Cuantitativos: en su desarrollo existen cálculos numéricos.
Computacionales: es ejecutado por una computadora.
No computacionales: No se requiere de una computadora para ejecutarlo.
20
¿Qué podrá hacer el público después de completar este curso? Describa brevemente para cada objetivo cómo el público obtendrá beneficios de esta presentación.
20
Características de los algoritmos
Preciso: Indicar claramente y sin ambigüedades cada paso y el orden en que se debe de realizar.
Finito: tiene un fin o un número determinado de pasos.
Definido: Bajo las mismas condiciones o características el resultado debe ser el mismo, funciona para cualquier caso.
Objetivo: Se debe conocer el final (o resultado) al que se quiere llegar con el algoritmo.
21
¿Qué podráhacer el público después de completar este curso? Describa brevemente para cada objetivo cómo el público obtendrá beneficios de esta presentación.
21
Partes de un algoritmo:
22
Entrada
Proceso
Salida
Puede tener cero o más entradas (datos de entrada).
Operaciones a realizar con los datos de entrada para dar un resultado.
Se pueden tener uno o más resultados (datos de salida), dependiendo de las entradas.
23
Forma de representación de los algoritmos:
Gráfica: A través de diagramas de Flujo.
No Gráfica: Con pseudocódigo (Lenguaje Natural).
Representación de algoritmos:
Pseudocódigo: Es la representación narrativa (lenguaje natural) de los pasos que debe seguir un algoritmo para dar solución a un problema determinado. Algunas palabras claves usadas para su elaboración son:
24
	Inicio 
Fin
Leer
Mostrar
Calcular 
Obtener
Escribir	Si <condición> Entonces [acción 1] Si no [acción 2]
Mientras <condición> Hacer [acción]
Repetir/Hasta
Para (valor inicial) Hasta (valor final)
Los comentarios van encerrados entre llaves {}
Ejemplo:
{Algoritmo para calcular área y perímetro de un círculo Radio es un dato de entrada, Área y Perímetro son los valores de salida}
Inicio
Leer Radio
Área  (Radio)*(Radio)*(3.1416)
Perímetro  (2) *(3.1416)*(Radio)
Mostrar resultado: Área y Perímetro
Fin.
{ equivale al signo de = se le llama asignación}
25
Representación de algoritmos:
Diagrama de Flujo: 
Se basan en la utilización de símbolos gráficos dentro de los cuales escribimos las acciones que tiene que realizar el algoritmo.
Los símbolos están conectados entre si por líneas y eso nos indica el flujo de la información.
26
Los símbolos básicos para la elaboración de diagramas de flujo son: Terminal, Entrada/Salida, Proceso, Líneas de Flujo de información, Conector y de Decisión.	
Inicio/Fin
Entrada/
Salida
Proceso
Conector
Decisión
Líneas de Flujo
Salida
27
Ejemplo:
28
Inicio
Fin
Leer Radio
Área = (Radio)*(Radio)*
(3.1416)
A
Perímetro = (Radio)*(2)
(3.1416)
A
Mostrar Área, Perímetro
Sentencias o Estructuras:
29
	Estructuras algorítmicas	Secuenciales	Asignación
			Entrada
			Salida
		Condicionales
(Selectiva)	Simples
			Dobles
			Múltiples
		Repetitivas 
(Iterativas)	Para
			Mientras
			Repetir
Tipos de datos:
Dato es la expresión general que describe los objetos con los cuales opera el algoritmo. Los datos podrán ser de los siguientes tipos:
30
	TIPO	EJEMPLOS
	Numéricos : Entero o Real
	7, 3.14,234,45.7,etc.
	Alfanumérico
(Alfabeto, números y caracteres especiales).	BESR700110-TG5
Insurgentes # 49
	Lógico o booleanos	Verdadero o falso, V o F
Constantes y variables:
	Constantes. Son datos cuyo valor no cambia durante todo el desarrollo de algoritmo.
	Variables. Una variable es un dato cuyo valor puede cambiar durante el desarrollo del algoritmo. 
31
Constantes y variables:
Se identifican por su nombre y por su tipo, que es quien determina el conjunto de valores que podrá tomar la variable o la constante.
Nota: Los nombres que se asignarán deberán estar relacionados con la función que desempeñarán (nemotécnicos), y siempre deben comenzar con una letra, pudiéndose combinar con letras o caracteres especiales. 
Ejemplos:
Suma, N1, Radio, AreaCirculo, Promedio_Total, etc.
32
Acumuladores y contadores:
Se define como contador a aquella variable que incrementa o decrementa su valor en forma constante y uniforme. 
El acumulador es una variable que permite ir incrementando, restando, multiplicando o dividiendo valores, donde los resultados son almacenados para posteriormente obtener el resultado deseado.
33
Tipos de expresiones:
Una expresión puede estar compuesta por variables, constantes, operadores lógicos, relacionales y/o aritméticos.
34
	TIPO	OPERADORES	EJEMPLOS
	Lógicos	No
Y
O	NO (N1 > N2)
Radio>0 y Radio<10
	Relacionales	=, <, >, >=, <=, <>	
	Aritméticos	+, -, *, /, ^, etc.	(N1 + N2)/2
(Radio^2)*Pi
Ejemplos de usos y aplicación: 
La importancia radica en mostrar la manera de llevar a cabo procesos para dar solución a un problema específico. 
Son aplicables en cualquier área como la medicina, la matemática, la física, la química, la biología, la arquitectura, etc.
35
Los diagramas de flujo se usan para dar solución a cualquier problema de una forma fácil y dinámica.
Bibliografía.
Zamora T., Juan Luis(2018). Informática II. México: SEV. 
Treviño del C., Lizette (2014). Informática II. México: Gafra Editores.
Pérez C., Cecilia (2010). Informática 2. México: ST Editorial.
Sánchez S., Fidel y Sánchez S., Fidel (2010). Informática 2. México: Progreso Editorial.
Ibáñez C., Patricia (2010), Informática II. México: CENGAGE Learning.
36
36