Universidad Mariano Gálvez de Guatemala Facultad de Ingeniería Centro Universitario Puerto Barrios, Izabal Carrera Ingeniería en Sistemas Curso Algoritmos Catedrático: Amílcar Josimar Sagastume Diaz Grupo 5: Jose Sebastián Rossa Cruz, Carnet: 0909-23-8514 Selvin Andonny Vásquez Lucero, Carnet: 0909-23-304 José Antonio Rodríguez Duarte, Carnet: 0909-23-5430 Diego Andres Pirir Rosil, Carnet: 0909-23-7946 José Carlos Pirir Rosil, Carnet 0909-22-8903 “Investigación sobre Algoritmos, Pseudocódigo y Diagramas de flujos” Puerto Barrios, Izabal 27 de Julio de 2023 Introducción ALGORITMOS ¿Qué son los algoritmos? En informática, se llaman algoritmos el conjunto de instrucciones sistemáticas y previamente definidas que se utilizan para realizar una determinada tarea. Estas instrucciones están ordenadas y acotadas a manera de pasos a seguir para alcanzar un objetivo. Todo algoritmo tiene una entrada, conocida como input y una salida, conocida como output, y entre medias, están las instrucciones o secuencia de pasos a seguir. Estos pasos deben estar ordenados y, sobre todo, deben ser una serie finita de operaciones que permitan conseguir una determinada solución. En el mundo de la programación, todo programa o sistema operativo funciona a través de algoritmos, escritos en un lenguaje de programación que el ordenador pueda entender para ejecutar los pasos o instrucciones de una forma automatizada. A nivel de big data e inteligencia artificial, los algoritmos analizan la información y datos de consumidores y usuarios finales. Visto así, un programa no es otra cosa que una serie compleja de algoritmos ordenados y codificados mediante un lenguaje de programación para su posterior ejecución en un computador. Los algoritmos también son frecuentes en la matemática y la lógica, y son la base de la fabricación de manuales de usuario, folletos de instrucciones, etc. Su nombre proviene del latín algoritmos y este apellido del matemático persa Al-Juarismi. Uno de los algoritmos más conocidos de la matemática es el atribuido a Euclides, para obtener el máximo común divisor de dos enteros positivos, o el llamado “método de Gauss” para resolver sistemas de ecuaciones lineales. ¿Para qué sirve un algoritmo? Dicho muy llanamente, un algoritmo sirve para resolver paso a paso un problema. Se trata de una serie de instrucciones ordenadas y secuenciadas para guiar un proceso determinado. En las Ciencias de la computación, no obstante, los algoritmos constituyen el esqueleto de los procesos que luego se codificarán y programarán para que sean realizados por el computador. Partes de un algoritmo: Todo algoritmo debe constar de las siguientes partes: Input o entrada. El ingreso de los datos que el algoritmo necesita para operar. Proceso. Se trata de la operación lógica formal que el algoritmo emprenderá con lo recibido del input. Output o salida. Los resultados obtenidos del proceso sobre el input, una vez terminada la ejecución del algoritmo. ¿Cuáles son las características de los algoritmos? Independientemente del uso que se les dé a los algoritmos, todos guardan en común las siguientes características: 1. Inicio y fin: parten de un estado inicial desde el cual ejecutan una serie de instrucciones para llegar a un estado final de salida o finalización. 2. Exactitud: deben indicar un orden claro, específico y lógico de instrucciones para la ejecución de cada paso, sin que exista espacio para la ambigüedad. 3. Secuencia: deben seguir una serie de pasos ordenados, entendibles y previamente establecidos. 4. Completos: deben tener en cuenta todas las posibilidades y presentaciones del problema para ejecutar la solución exacta. 5. Finitos: el número de pasos para ejecutar la tarea debe ser finito para darla por concluida. 6. Abstractos: representan una guía o modelo para ordenar procesos. ¿Qué tipos de algoritmos existen? Según su sistema de signos, es decir, cómo se describen los pasos a seguir, los algoritmos pueden ser: • Cuantitativos y cualitativos: si funcionan a través de cálculos matemáticos o secuencias lógicas. • Computacionales o no computacionales: si requieren o no del uso de un ordenador para la solución o ejecución de una determinada tarea. Según su función y estrategia, es decir, qué hacen y cómo lo hacen, existen cinco tipos de algoritmos: • Algoritmos de búsqueda: aquellos que encuentran uno o varios elementos que presenten un conjunto de propiedades dentro de una determinada estructura de datos. Las búsquedas pueden ser: o Secuenciales: comparan el elemento a buscar con cada elemento del conjunto, hasta encontrarlo. o Binarias: comparan el elemento de búsqueda con un elemento ubicado en el medio de una serie ordenada para determinar si son iguales. • Algoritmo de ordenamiento: son los que se utilizan para reorganizar elementos de un listado, siguiendo unas pautas de orden numérico o alfanumérico. Pueden ser: o De burbuja: comparan cada elemento de la lista a ordenar, intercambiando posiciones si no están ordenados correctamente. o Por selección: ordenan a partir del elemento más pequeño de forma consecutiva. o Rápido: eligen un elemento del conjunto y reubican el resto en torno a este en función de si son menores o mayores respecto a él. • Algoritmos voraces: se trata de un tipo de algoritmo aplicado a problemas de optimización y se utiliza para la toma de decisiones lógicas para llegar a una solución final global. Estos algoritmos no son reversibles una vez que se toma la decisión de ejecutarlos. •Programación dinámica: este tipo de algoritmo está asociado al método con el que se procesa el resultado. La solución de un elemento depende de la solución de una serie de problemas más pequeños, por lo que conforme se van solucionando subproblemas, se van almacenando las soluciones para que no sea necesario calcularlas nuevamente. Con la programación dinámica se reduce el tiempo de ejecución del algoritmo. • Algoritmos probabilísticos: este tipo de algoritmos basa sus resultados en el azar, de manera que, en líneas generales, se pueda obtener una buena solución para cualquier distribución aleatoria de inputs de entrada. El azar representa una optimización de tiempo respecto a si se determinara la mejor alternativa para cada caso individual. Se obtiene, en consecuencia, una buena solución a un problema para cualquier distribución de datos de entrada. Ejemplos de algoritmos Algoritmo para elegir unos zapatos de fiesta: 1.INICIO 2.Entrar a la tienda y buscar la sección de zapatos de caballero. 3.Tomar un par de zapatos. 4. ¿Son zapatos de fiesta? SI: (ir al paso 5) – NO: (volver al paso 3) 5. ¿Hay de la talla adecuada? SI: (ir al paso 6) – NO: (volver al paso 3) 6. ¿El precio es pagable? SI: (ir al paso 7) – NO: (volver al paso 3) 7. Comprar el par de zapatos elegido. 8. FIN Algoritmo para calcular el área de un triángulo rectángulo: • INICIO • Hallar las medidas de la base (b) y altura (h) • Multiplicar: base por altura (b x h) • Dividir entre 2 el resultado (b x h) / 2 • FIN PSEUDOCODIGO ¿Qué es el pseudocódigo? Esta es una forma de escribir los pasos que se van a realizar en un programa de la manera mas cercana al lenguaje de programación que vamos a utilizar en luego de escribir el Pseudocódigo. Una de las dificultades con las que se encuentran los hispanohablantes que comienzan en el mundo de la programación es el idioma. Por esto la herramienta del pseudocódigo es tan importante ya que nos induce a asimilar las ideas básicas. El Pseudocódigo nos permite pasarlo posteriormente a cualquier lenguaje de programación, sin importar cual de la gran variedad de leguajes de programación escojas. La misión del Pseudocódigo es brindar ayuda a los alumnos para que puedan crear programas en idioma español, pero así mismo permitiéndoles probar esos programas en un entorno casi real al de un lenguaje de programación. Por ejemplo, PSeInt es una herramienta que permite a los principiantes ingresar al mundo de la programación, esto totalmente en español y además su programación es mediante un simple eh intuitivo pseudolenguaje en el idioma español. ¿Cómo se escribe el Pseudocódigo? No hay unas reglas fijas para escribir en pseudocódigo, pero la mayoría de la gente usa más o menos el mismo vocabulario. Por ejemplo, si queremos escribir algo en pantalla, en pseudocódigo podríamos poner: Escribir "Hola”, Escribir 20 o Escribir Variable OJO escribir 20 y escribir "20" son dos cosas diferentes. Lo que sea texto siempre se pone entre comillas, los números NO. Entonces escribir 20, es mostrar en pantalla el número 20 y escribir "20" es mostrar en pantalla 20. Puede parecer lo mismo, pero no lo es, en una 20 es un texto y en otro un número. También podemos usar, en lugar de escribir: mostrar por pantalla "Hola". Las 3 palabras claves que se implementan en el Pseudocódigo son: 1. Escribir--> Se utiliza para escribir en pantalla el texto que nosotros queremos, este debe ir entre paréntesis. 2. Leer Edad--> Lee todo lo que el usuario marque en teclado y guarda el valor. 3. Calcular--> Calcula datos numéricos. Una tabla que muestra todos los valores que se pueden calcular y en qué forma: Comparadores Matemáticos: Ejemplo de Pseudocódigo: Pseudocódigo para un programa que nos sume dos números introducidos por el teclado: Inicio Escribir "Introduce el primer número"; Lee numero1; Escribir "Introduce el segundo número"; Leer numero2; resultado= numero1 + numero2; Escribir resultado; Fin Diagramas de flujo ¿Qué son los diagramas de flujo? Un diagrama de flujo es un diagrama que describe un proceso, sistema o algoritmo informático. Son ampliamente utilizados en muchos campos para documentar, estudiar, planificar, mejorar y comunicar procesos a menudo complejos en diagramas claros y fáciles de entender. Los diagramas de flujo usan rectángulos, óvalos, rombos y muchas otras formas para definir los tipos de pasos, y usan flechas de conexión para definir el flujo y el orden. Estos pueden variar desde diagramas simples dibujados a mano hasta diagramas complejos generados por computadora que muestran múltiples pasos y rutas. Debido a las diversas formas que toman los diagramas de flujo, se encuentran entre los diagramas de flujo más comunes en el mundo y son utilizados tanto por personas técnicas como no técnicas en una variedad de campos. Los diagramas de flujo a veces tienen nombres más técnicos, como "diagrama de flujo", "diagrama de flujo", "diagrama de flujo funcional", "diagrama de flujo comercial", "modelado y notación de procesos comerciales". (BPMN)" o "diagrama de flujo (PFD)". Están asociados con otros gráficos populares, como senderos de flujo de datos (DFD) y cuadros de actividad de lenguaje de modelado uniforme (UML). Tipos de diagrama de flujo Diagramas de flujo de datos: Representan "el control del flujo de datos en un sistema de gestión. (...) Los diagramas de flujo de datos se utilizan principalmente para mostrar los canales a través de los cuales se mueven los datos a través del sistema, no para mostrar cómo se controla el flujo". Diagramas de flujo del sistema: Estos "muestran el flujo de datos hacia oa través de los principales componentes del sistema, como entradas de datos, programas, medios de almacenamiento, procesadores y redes de comunicación". Diagramas de flujo de documentos: Están diseñados para mostrar los controles existentes sobre el flujo de documentos a través de los componentes del sistema. (...) El diagrama se lee de izquierda a derecha y describe el flujo de documentos en varias unidades de negocio. Los diagramas de carriles: También conocidos como "diagramas de flujo de carriles”, detallan los roles de cada miembro en el proceso que tiene lugar entre los equipos. Conclusión E grafía https://www.ferrovial.com/es/stem/algoritmos/#:~:text=%C2%BFQu%C3%A9% 20son%20los%20algoritmos%3F,seguir%20para%20alcanzar%20un%20objetivo. https://concepto.de/algoritmo-en-informatica/ https://www.areatecnologia.com/informatica/pseudocodigo.html#%C2%BFQu%C 3%A9_es_el_Pseudoc%C3%B3digo