1 Problemas

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En esta presentación se da una introducción a los problemas que pueden ser resueltos mediante el uso de los algoritmos

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  • 1. Introducción Ing. Paulo Guerra Terán. Ing. Geográfica
  • 2.
    • En la vida real todos resolvemos dos tipos de problemas
    • Problemas Cualitativos: Estos resuelven problemas de la vida cotidiana.
    • Ejemplos:
    • Subirse a una bicicleta, realizar una llamada telefónica, cambiar una llanta a un auto, etc.
    • Problemas Cuantitativos: Estos resuelven problemas Matemáticos aplicados a cualquier rama de la ciencia.
    • Ejemplos:
    • Matemáticas (aritmética, algebra), Física (velocidad, masa, Fuerzas, tiempo, distancia, etc.), Química, etc.
  • 3. Clasificación de los problemas
    • Los problemas se clasifican en solubles, no solubles e indecidible.
    • Un problema se dice SOLUBLE si se sabe de antemano que existe una solución para él. Un problema se dice INSOLUBLE si se sabe que no existe una solución para él. Un problema se dice INDECIDIBLE si no se sabe si existe o no existe solución para él.
    • A su vez, los problemas solubles se dividen en dos clases: los algorítmicos y los no algorítmicos.
    • Un problema se dice ALGORÍTMICO si existe un algoritmo que permita darle solución. Un problema se dice NO ALGORÍTMICO si no existe un algoritmo que permita encontrar su solución.
  • 4. Ejemplos
    • Sean los puntos P=(a ,b) y Q=(c ,d) que definen una recta, encontrar un segmento de recta perpendicular a la anterior que pase por el punto medio de los puntos dados.
    • OBJETOS CONOCIDOS Los puntos P y Q.
    • CONDICIONES El segmento de recta debe pasar por el punto medio entre P y Q , y debe ser perpendicular a la recta trazada entre P y Q
    • TIPO DE PROBLEMA Soluble-algorítmico. Es soluble por que ya existe un algoritmo que permite encontrar la solución del mismo.
  • 5. Solución INICIO PASO 1 PASO 2 PASO 3 PASO 4
  • 6.
    • De las siguientes cuatro imágenes, ¿cuál es la más llamativa?
    • OBJETOS DESCONOCIDOS Una de las cuatro imágenes.
    • OBJETOS CONOCIDOS Las cuatro imágenes.
    • TIPO DE PROBLEMA Soluble-no algorítmico. La solución existe, pero no existe un algoritmo que permita determinar cual es, ya que el concepto de imagen más llamativa no esta bien definido.
  • 7. Fases para resolución de un Problema
    • El proceso de resolución de problema mediante computadora se lo realiza con la escritura de un programa y su ejecución. Este proceso se lo puede realizar siguiendo las siguientes fases o pasos comunes:
    • Análisis del problema
    • Diseño del algoritmo
    • Codificación
    • Compilación y ejecución
    • Verificación
    • Mantenimiento
    • Documentación.
  • 8.
    • Análisis. Se debe examinar cuidadosamente el problema a fin de obtener una idea clara sobre lo que se solicita y determinar los datos necesarios para resolverlo .
    • En esta fase se debe determina qué hace el programa.
    • Diseño. Una vez analizado el problema, se diseña una solución (algoritmo) que resuelva el problema.
    • En esta fase se determina cómo hace el programa la tarea solicitada.
    • Un algoritmo es secuencia ordenada de pasos, sin ambigüedades, que conducen a la resolución de un problema dado y expresado en lenguaje natural, por ejemplo el castellano.
  • 9. Finito: Al seguir el algoritmo, este debe terminar en algún momento, es decir tener un número finito de pasos. Preciso: cada instrucción debe indicar de forma inequívoca que se tiene que hacer Definido: debe producir los mismos resultados para las mismas condiciones de entrada. Para diseñar un algoritmo se debe comenzar por identificar las tareas más importantes para resolver el problema y disponerlas en el orden en el que han de ser ejecutadas
  • 10. Secciones de un algoritmo ¿Qué datos pertinentes necesito para resolver este problema? Representa la operación o conjunto de operaciones secuenciales ¿Que es lo que quiero de salida, que resultados?
  • 11. Ejemplo
    • PROBLEMA: Cambiar la rueda pinchada de un automóvil teniendo un gato mecánico en buen estado, una rueda de reemplazo y una llave inglesa.
    Inicio PASO 1. Aflojar los tornillos de la rueda pinchada con la llave inglesa. PASO 2.     Ubicar el gato mecánico en su sitio. PASO 3.    Levantar el gato hasta que la rueda pinchada pueda girar libremente. PASO 4.     Quitar los tornillos y la rueda pinchada. PASO 5.    Poner rueda de repuesto y los tornillos. PASO 6 .    Bajar el gato hasta que se pueda liberar. PASO 7.     Sacar el gato de su sitio. PASO 8.    Apretar los tornillos con la llave inglesa. Fin
  • 12. Ejemplo
    • Para calcular el promedio de 3 calificaciones, me dan la siguiente información calificación1, calificación2, calificación3, edad, nombre, estatura, temperatura del ambiente.
    • Definir:
    • Datos de Entrada
    • Proceso
    • Datos de Salida
    Calificación1, Calificación2,Calificación3 P=(Calificación1+Calificación2+Calificación3)/Total de Calificaciones P
  • 13.
    • Codificación(implementación). Es la escritura en un lenguaje de programación de la representación del algoritmo desarrollado en las etapas precedentes.
    • Para que un algoritmo pueda ser ejecutado por una computadora se necesita expresar el algoritmo en instrucciones comprensibles por la computadora, para esto se requiere de un determinado lenguaje de programación. Al algoritmo expresado en un determinado lenguaje de programación, se denomina programa.
  • 14.
    • Ejecución, verificación y depuración
    • El programa se ejecuta, se comprueba rigurosamente y se eliminan todos los errores que puedan aparecer.
    • Mantenimiento. El programa se actualiza y modifica, cada vez que sea necesario de modo que se cumpla todas las necesidades de cambio de sus usuarios.
    • Documentación. Escritura de las diferentes fases, esencialmente el análisis, diseño y codificación, unidos a manuales de usuario y de referencia, así como normas de mantenimiento.
  • 15. TECNICAS PARA LA FORMULACION DE ALGORITMOS
    • Las técnicas para la formulación de algoritmos más populares son:
    • Diagramas de flujo
    • Pseudocódigo
    • Diagrama estructurado (N-S)