Resolución
de problemas por computadoras
La principal razón para que las personas aprendan
lenguajes de programación es utilizar la computadora como una herramienta para
la resolución de problemas. Dos fases pueden ser identificadas en el proceso de
resolución de problemas ayudados por computadoras:
·
Fase de resolución del problema.
·
Fase de implementación (realización) en un
lenguaje de programación.
Fase
de resolución del problema
Esta fase incluye, a su vez, el análisis del problema así
como el diseño y posterior verificación del algoritmo.
Análisis del Problema
El primer paso para
encontrar la solución a un problema es el análisis del mismo. Se debe examinar
cuidadosamente el problema a fin de obtener una idea clara sobre lo que se
solicita y determinar los datos necesarios para conseguirlo.
Diseño del algoritmo
La palabra algoritmo deriva del nombre del famoso
matemático y astrónomo árabe Al-khowarizmi (siglo IX) que escribió un conocido
tratado sobre la manipulación de números y ecuaciones titulado Kitab al-jabr
w’almugabala.
Un algoritmo puede ser definido como la secuencia
ordenada de pasos, sin ambigüedades, que conducen a la solución de un problema
dado y expresado en lenguaje natural, por ejemplo el castellano.
Todo algoritmo debe ser:
·
Preciso.
Indicando
el orden de realización de cada uno de los pasos.
·
Definido. Si
se sigue el algoritmo varias veces proporcionándole los mismos datos, se deben
obtener siempre los mismos resultados.
·
Finito.
Al
seguir el algoritmo, este debe terminar en algún momento, es decir tener un
numero finito de pasos.
Para diseñar un algoritmo de debe comenzar por
identificar las tareas más importantes para resolver l problema a disponerlas
en el orden en el que han de ser ejecutadas. Los pasos en esta primera
descripción de actividades deberán ser refinados, añadiendo más detalles a los
mismos e incluso, algunos de ellos, pueden requerir un refinamiento adicional
antes de que podamos obtener un algoritmo claro, preciso y completo. Este
método de diseño de los algoritmos en etapas, yendo de los conceptos generales
a los detalle a través de refinamientos sucesivos, se conoce como método
descendente (top-Down). En un algoritmo de deben de considerar tres partes:
·
Entrada.
Información
dada al algoritmo.
·
Proceso.
Operaciones o cálculos necesarios para encontrar la solución del problema.
·
Salida.
Respuestas dadas por el algoritmo o resultados finales de los cálculos.
Verificación de algoritmos
Una vez que se ha terminado de escribir un algoritmo es
necesario comprobar que realiza las tareas para las que se ha diseñado y produce
el resultado correcto y esperado.
El modo más normal de comprobar un algoritmo es mediante
su ejecución manual, usando datos significativos que abarquen todo lo posible
rango de valores y anotando en una hoja de papel las modificaciones que se
producen en las diferentes fases hasta la obtención de los resultados. Este
proceso se conoce como prueba de algoritmo.
Fase
de implementación
Una vez que el algoritmo está diseñado, representan
gráficamente mediante una herramienta de programación (diagrama de flujo,
Diagrama N-S o pseudocodigo) y verificando se debe pasar a la fase de
codificación, traducción del algoritmo a un determinado lenguaje de
programación, que deberá ser completada con la ejecución y comprobación del
programa en el ordenador.
Datos
Dato es la expresión general que describe los objetos con
los cuales opera el algoritmo.
Constantes
Son datos cuyo valor no cambia durante todo el desarrollo
del algoritmo. Las constantes podrán ser literales o con nombres.
Variables
Una variable es un objeto cuyo valor puede cambiar
durante el desarrollo del algoritmo. Se identifica por su nombre y por su tipo.
Que podrá ser cualquiera, y es el que determina el conjunto de valores que
podrán tomar la variable. En los algoritmos se deben declarar las variables.
Cuando se traduce el algoritmo a un lenguaje de programación y se ejecuta el
programa resultante, la declaración de cada una de las variables originara que
se reserve un determinado espacio en memoria etiquetado con el correspondiente
identificador.
Expresiones
Una expresión es una combinación de operadores y operadores.
Los operandos podrán ser constantes, variables u otras expresiones y los
operadores de cadena, aritméticos, relaciones o lógicos.
Funciones
En los lenguajes de programación existen ciertas
funciones predefinidas o internas que aceptan unos argumentos y producen un
valor denominado resultado.
Reglas
para la construcción de identificadores
Identificadores son los nombres que se dan a las
constantes simbólicas, variables, funciones, procedimientos, u otros objetos
que manipula el algoritmo.
