Fundamentos de Programacion Unidad2

UNIDAD II

ALGORITMOS

M.C. Sergio Garza Carranza Fundamentos de Programacin 1


Unidad II. Algoritmos

Metodologa para la resolucin de problemas a travs de la computadora.

El proceso de resolucin de un problema con una computadora conduce a la escritura de un programa y a su ejecucin en la misma. Aunque el proceso de disear programas es esencialmente un proceso creativo, se puede considerar una serie de fases o pasos comunes, que generalmente deben seguir todos los programadores.

Las fases de resolucin de un problema con computadora son:

Anlisis del problema

Diseo del algoritmo

Implementacin



Anlisis del problema

La primera fase de la resolucin de un problema con computadora es el anlisis del problema. Esta fase requiere una clara definicin, donde se contemple exactamente lo que debe hacer el programa y el resultado o solucin deseada.

Dado que se busca una solucin por computadora, se precisan especificaciones detalladas de entrada y salida.


Para poder definir bien un problema es necesario responder a las siguientes preguntas:

Qu entradas se requieren? (tipo y cantidad)

Cul es la salida deseada? (tipo y cantidad)

Qu mtodo produce la salida deseada?



Diseo del algoritmo

En la fase de anlisis, se determina qu har el programa. En la etapa de diseo se

determina cmo har el programa la tarea solicitada.

Los mtodos ms eficaces para el proceso de diseo se basan en el conocido divide y vencers. Es decir, la resolucin de un problema complejo se realiza dividiendo el problema en subproblemas y stos a su vez, en otros de nivel ms bajo.

Este mtodo se conoce tcnicamente como diseo descendente (top-down) o modular.


El proceso de revisin de la secuencia lgica del programa y de enlazar cada una de las partes, se conoce como refinamiento sucesivo o por pasos.



Diseo del algoritmo

El proceso que convierte los resultados del anlisis del problema en un diseo modular con refinamientos sucesivos que permitan una posterior traduccin a un lenguaje de programacin se denomina diseo del algoritmo.

El diseo del algoritmo es independiente del lenguaje de programacin en el que se vaya a codificar posteriormente.

Las herramientas ms utilizadas para disear algoritmos son:

Diagramas de flujo

Pseudocdigo

Diagramas N-S




Diagramas de flujo

Un diagrama de flujo (flowchart) es una representacin grfica de un algoritmo. En ella, se muestra la secuencia de pasos del algoritmo representados por una serie de smbolos que tienen un significado particular.

Estos diagramas utilizan smbolos con significados bien definidos que representan los pasos del algoritmo, y representan el flujo de ejecucin mediante flechas que conectan los puntos de inicio y de trmino.


Su correcta construccin es sumamente importante porque , a partir del mismo se escribe un programa en algn Lenguaje de Programacin. Si el Diagrama de Flujo est completo y correcto, el paso del mismo a un Lenguaje de Programacin es relativamente simple y directo.



Los smbolos utilizados han sido normalizados por el Instituto Norteamericano de Normalizacin (ANSI), y los ms frecuentemente empleados son los siguientes:


SIMBOLO NOMBRE SIGNIFICADO

Terminal Indica el inicio o final del diagrama de flujo

Proceso

Indica cualquier actividad o proceso, se utiliza

comnmente para representar una instruccin,

o cualquier tipo de operacin que origine un

cambio de valor.

Entrada / Salida

Cualquier tipo de introduccin de datos en la

memoria desde los perifricos o registro de

informacin procesada en un perifrico.

Decisin

Indica operaciones lgicas o de comparacin

entre datos (normalmente dos) y en funcin del

resultado de la misma determina (normalmente

si y no) cual de los distintos caminos

alternativos del programa se debe seguir


Unidad II. Algoritmos Metodologa para la resolucin de problemas a travs de la computadora.


Entrada manual

(teclado)

Indica la introduccin de datos por medio del

teclado. Se utiliza en ocasiones en lugar del

smbolo de entrada/salida

Entrada

(tarjeta perforada)

Indica la introduccin de datos por medio de

tarjetas perforadas. Se utiliza en ocasiones en

lugar del smbolo de entrada/salida

Salida

(impresora)

Se utiliza en ocasiones en lugar del smbolo de

salida. El dibujo representa un pedazo de hoja.

Es usado para mostrar datos o resultados en la

impresora.

Salida

(pantalla)

Se utiliza en ocasiones en lugar del smbolo de

salida. El dibujo representa un monitor. Es

usado para mostrar datos o resultados en la

pantalla.

Conector

(misma pgina)

Sirve para enlazar dos partes cualesquiera de

un diagrama a travs de un conector en la

salida y otro conector en la entrada. Se refiere a

la conexin en la misma pagina del diagrama




Conector

(entre pginas)

Sirve para enlazar dos partes cualesquiera de

un diagrama a travs de un conector en la

salida y otro conector en la entrada. Se refiere a

la conexin en diferentes pginas del diagrama.

Flechas de flujo Indican el sentido de la ejecucin de las

operaciones

Iteracin ciclo mientras / hasta que

(while / until)

Sirve para indicar un proceso repetitivo que se

ejecuta hasta que o mientras se cumpla una

condicin

Iteracin Ciclo desde .hasta

(forto)

Sirve para indicar un proceso repetitivo que se

ejecuta un nmero predeterminado de veces.

Subrutina Indica el llamado a un proceso predefinido.



Pseudocdigo

El pseudocdigo (falso lenguaje) es una descripcin de alto nivel de un algoritmo que emplea una mezcla de lenguaje natural con algunas convenciones sintcticas propias de lenguajes de programacin, como asignaciones, ciclos y condicionales.

Es utilizado para describir algoritmos en libros y publicaciones cientficas, y como producto intermedio durante el desarrollo de un algoritmo.

El pseudocdigo est pensado para facilitar a las personas el entendimiento de un algoritmo, y por lo tanto puede omitir detalles irrelevantes que son necesarios en una implementacin.

leer x

si x>5 entonces

imprimir mayor de 5

si no entonces

imprimir no mayor de 5

fin si

EJEMPLO :



Diagramas N-S (Nassi Schneiderman)

El diagrama N-S o tambin conocido como diagrama de Chapin es una tcnica de especificacin de algoritmos que combina la descripcin textual, propia del pseudocdigo, con la representacin grfica del diagrama de flujo.

El diagrama N-S cuenta con un conjunto limitado de smbolos para representar los pasos del algoritmo, por ello se apoya en expresiones del lenguaje natural; sin embargo, dado que el lenguaje natural es muy extenso y se presta para la ambigedad, solo se utiliza un conjunto de palabras, a las que se denomina palabras reservadas.

Las palabras reservadas ms utilizadas son:

Inicio, Fin, Leer, Escribir, Mientras, Repita,

Hasta, Para, Incrementar, Hacer, Funcin



EJEMPLO: Algoritmo que determina el mayor y menor de dos nmeros

Inicio

leer n1 y n2

si n1 = n2 entonces

imprimir son iguales

si no, entonces

si n1 > n2 entonces

imprimir n1, Mayor

imprimir n2, Menor

si no, entonces

imprimir n2, Mayor

imprimir n1, Menor

fin si

fin si

fin

Pseudocdigo Diagrama de flujo Diagrama N-S

Son iguales

Inicio

n1, n2

n1=n2

n1



Implementacin

El proceso de implementacin de un algoritmo consiste en las siguientes etapas:




Resolucin de

Problemas en la

Computadora

Anlisis del

Problema

(Qu hacer?)

Diseo del

algoritmo

(Cmo hacerlo?)

Implementacin

(Con que?)

Descripcin del Problema

Describir claramente lo que debe

hacer el programa y el resultado

que se desea

Especificaciones de Entrada

Identificar cuales son las

entradas y sus tipos

Especificaciones de Salida

Identificar cuales son las

Salidas y sus tipos

Diseo Descendente

Dividir el problema en partes

(subproblemas) ms pequeas

Refinamiento por pasos

Secuencia lgica de la ejecucin.

Enlazar cada una de las partes

Herramientas de Diseo

Pseudocdigo

Diagramas de flujo

Diagramas N-S

Codificacin

Escribir el algoritmo en el lenguaje

de programacin. Se obtiene el

Programa

Ejecucin y prueba

El programa se ejecuta, se

verifica rigurosamente y se

eliminan los errores que pudieran

aparecer

Depuracin y Mantenimiento

El programa se actualiza y

modifica cada vez que sea

necesario, para cumplir las

necesidades del cliente.

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