Informatica II: Bloque I

BLOQUE I: DISEÑAS Y ELABORAS ALGORITMOS PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS.

En este bloque el o la docente promueve el planteamiento de solución de problemas en el ámbito escolar y cotidiano, mediante el desarrollo de una metodología de solución, el diseño y elaboración de algoritmos, sus ventajas y desventajas.

Desempeños del estudiante al concluir el bloque

Identifica las alternativas de solución de problemas.
Utiliza algoritmos y diagramas de flujo como apoyo para la solución de problemas.
Resuelve problemas del ámbito escolar y cotidiano mediante una metodología de solución.

Algoritmo

En el árabe es donde podemos encontrar el origen etimológico del término algoritmo que ahora vamos a analizar en profundidad. Más exactamente se halla en el nombre del matemático Al-Khwarizmi, que nació en la Edad Media en una de las zonas de lo que hoy se conoce como Uzbiekistán, en Asia central.

En Bagdad fue donde este desarrolló gran parte de su carrera y es que hasta allí se trasladó para, por orden del califa, crear un centro superior de investigaciones científicas que se dio en llamar Casa de la Sabiduría. Diversos tratados de álgebra o astronomía fueron algunos de los trabajos que realizó dicho sabio que también ha dado lugar a la creación de otra serie de términos científicos tales como álgebra o guarismo.

Tal fue la importancia que tuvo dicho personaje histórico que actualmente está considerado no sólo como el padre del álgebra sino también como quien se encargó de introducir nuestro sistema de numeración.

Se denomina algoritmo a un grupo finito de operaciones organizadas de manera lógica y ordenada que permite solucionar un determinado problema. Se trata de una serie de instrucciones o reglas establecidas que, por medio de una sucesión de pasos, permiten arribar a un resultado o solución.

Según los expertos en matemática, los algoritmos permiten trabajar a partir de un estado básico o inicial y, tras seguir los pasos propuestos, llegar a una solución. Cabe resaltar que, si bien los algoritmos suelen estar asociados al ámbito matemático (ya que permiten, por citar casos concretos, averiguar el cociente entre un par de dígitos o determinar cuál es el máximo común divisor entre dos cifras pertenecientes al grupo de los enteros), aunque no siempre implican la presencia de números.

Además de todo lo expuesto, en el ámbito matemático, y cuando estamos decididos a llevar a cabo la descripción de uno de esos algoritmos hay que tener en cuenta que se puede efectuar mediante tres niveles. Así, en primer lugar, nos encontramos con el de alto nivel, lo que es la descripción formal y finalmente la tarea de implementación.

Asimismo tampoco podemos pasar por alto que los algoritmos se pueden expresar a través de lenguajes de programación, pseudocódigo, el lenguaje natural y también a través de los conocidos como diagramas de flujo.

Un manual de instrucciones para el funcionamiento de un electrodoméstico y una serie de órdenes del jefe a un empleado para desarrollar una cierta tarea también pueden incluir algoritmos.

Esta amplitud de significado permite apreciar que no existe una definición formal y única de algoritmo. El término suele ser señalado como el número fijo de pasos necesarios para transformar información de entrada (un problema) en una salida (su solución). De todas formas, algunos algoritmos carecen de final o no resuelven un problema en particular.

Existen ciertas propiedades que alcanzan a todos los algoritmos, con excepción de los denominados algoritmos paralelos: el tiempo secuencial (los algoritmos funcionan paso a paso), el estado abstracto (cada algoritmo es independiente de su implementación) y la exploración acotada (la transición entre estados queda determinada por una descripción finita y fija).

Cabe mencionar por último que los algoritmos son muy importantes en la informática ya que permiten representar datos como secuencias de bits. Un programa es un algoritmo que indica a la computadora qué pasos específicos debe seguir para desarrollar una tarea.
Texto tomado de :
http://definicion.de/algoritmo/

Algoritmos

Concepto e importancia

Es un conjunto de pasos lógicos y estructurados que nos permiten dar solución aún problema. La importancia de un algoritmo radica en desarrollar un razonamiento lógico matemático através de la comprensión y aplicación de metodologías para la resolución de problemáticas, éstas problemáticas bien pueden ser de la propia asignatura o de otras disciplinas como matemáticas, química y física que implican el seguimiento de algoritmos, apoyando así al razonamiento critico deductivo e inductivo

No podemos apartar nuestra vida cotidiana los algoritmos, ya que al realizar cualquier actividad diaria los algoritmos están presentes aunque pasan desapercibidos, por ejemplo : Al levantarnos cada día para hacer nuestras labores hacemos una Serie de pasos una y otra vez ; eso es aplicar un Algoritmo.

Diagramas de Flujo

Los diagramas de flujo son una manera de representar visualmente el flujo de datos a través de sistemas de tratamiento de información. Los diagramas de flujo describen que operaciones y en que secuencia se requieren para solucionar un problema dado.

Un diagrama de flujo u organigrama es una representación esquemática que ilustra la secuencia de las operaciones que se realizarán para conseguir la solución de un problema. Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Los diagramas de flujo facilitan la comunicación entre los programadores y la gente del negocio. Estos diagramas de flujo desempeñan un papel vital en la programación de un problema y facilitan la comprensión de problemas complicados y sobre todo muy largos. Una vez que se dibuja el diagrama de flujo, llega a ser fácil escribir el programa en cualquier idioma de alto nivel. Vemos a menudo cómo los diagramas de flujo nos dan ventaja al momento de explicar el programa a otros. Por lo tanto, está correcto decir que un diagrama de flujo es una necesidad para la documentación mejor de un programa complejo.

Reglas para dibujar un diagramas de flujo.

Los Diagramas de flujo se dibujan generalmente usando algunos símbolos estándares; sin embargo, algunos símbolos especiales pueden también ser desarrollados cuando séan requeridos. Algunos símbolos estándares, que se requieren con frecuencia para diagramar programas de computadora se muestran a continuación:

	Inicio o fin del programa
	Pasos, procesos o líneas de instrucción de programa de computo
	Operaciones de entrada y salida
	Toma de desiciones y Ramificación
	Conector para unir el flujo a otra parte del diagrama
	Cinta magnética
	Disco magnético
	Conector de pagina
	Líneas de flujo
	Anotación
	Display, para mostrar datos
	Envía datos a la impresora

Simbolos gráficos

Dentro de los símbolos fundamentales para la creación de diagramas de flujo, los símbolos gráficos son utilizados específicamente para para operaciones aritméticas y relaciones condicionales. La siguiente es una lista de los símbolos más comúnmente utilizados:

+	Sumar
-	Menos
*	Multiplicación
/	División
±	Mas o menos
=	Equivalente a
>	Mayor que
<	Menor que
³	Mayor o igual que
£	Menor o igual que
¹ o <>	Diferente de
	Si
	No
	True
	False

Reglas para la creación de Diagramas

Los Diagramas de flujo deben escribirse de arriba hacia abajo, y/o de izquierda a derecha.
Los símbolos se unen con líneas, las cuales tienen en la punta una flecha que indica la dirección que fluye la información procesos, se deben de utilizar solamente líneas de flujo horizontal o verticales (nunca diagonales).
Se debe evitar el cruce de líneas, para lo cual se quisiera separar el flujo del diagrama a un sitio distinto, se pudiera realizar utilizando los conectores. Se debe tener en cuenta que solo se vana utilizar conectores cuando sea estrictamente necesario.
No deben quedar líneas de flujo sin conectar
Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso, evitando el uso de muchas palabras.
Todos los símbolos pueden tener más de una línea de entrada, a excepción del símbolo final.
Solo los símbolos de decisión pueden y deben tener mas de una línea de flujo de salida.

Ejemplos de diagramas de flujo

Diagrama de flujo que encuentra la suma de los primeros 50 numeros naturales

Bueno, y ahora la descripción del diagrama anterior

Suma, es la variable a la que se le va agregando la valor de cada número natural. N, es el contador. Éste recorrerá lo números hasta llegar al 50.

El primer bloque indica el inicio del Diagrama de flujo
El segundo bloque, es un Símbolo de procesos En este bloque se asume que las variables suma y N han sido declaradas previamente y las inicializa en 0 para comenzar a el conteo y la suma de valores (Para declararlas existe el bloque Tarjeta perforada).
El tercer bloque, es también un Símbolo de procesos En éste paso se incrementa en 1 la variable N (N = N + 1). Por lo que, en la primera pasada esta N valdrá 1, ya que estaba inicializada en 0.
El cuarto bloque es exactamente lo mismo que el anterior Pero en éste, ya se le agrega el valor de N a la variable que contendrá la suma (En el primer caso contendrá 1, ya que N = 1).
El quinto bloque es uno Símbolo de Toma de decisiones y Ramificación Lo que hay dentro del bloque es una pregunta que se le hace a los valores que actualmente influyen en el proceso
¿Es N=50?, Obviamente la respuesta es no, ya que N todavía es 1. por lo que el flujo de nuestro programa se dirigirá hacía la parte en donde se observa la palabra no: Tercer Bloque, éste le sumará 1 (N=N+1) y vuelve a llegar a éste bloque, donde preguntará ¿Es N=50?... ¡No!, todavía es 2. Ha pues, regresa al Tercer bloque y vuelve hacer lo mismo. Y así hasta llegar a 50, obteniendo así la suma de los primeros 50 primeros números naturales.
Por último indicamos que el resultado será mostrado en la impresora (Este lo puedes cambiarlo por el display para mostrar datos).
Fin del programa (o diagrama)