Itinerario Formativo: Algoritmo y estructura de datos.

La Informática es la ciencia que estudia el análisis y resolución de problemas utilizando

computadoras.

La palabra ciencia se relaciona con una metodología fundamentada y racional para el estudio
y resolución de los problemas. En este sentido la Informática se vincula especialmente con la
Matemática.
Si se busca en el diccionario una definición en la palabra problema podrá hallarse alguna de las
siguientes:
• Cuestión o proposición dudosa, que se trata de aclarar o resolver.
• Enunciado encaminado a averiguar el modo de obtener un resultado cuando se conocen
ciertos datos.

La resolución de problemas mediante una computadora consiste en dar una adecuada formulación de pasos precisos a seguir.

• Etapas en la resolución de problemas con computadora
• Diseño de una solución
• Especificación de algoritmos

Un algoritmo, es una secuencia de acciones, selección, repetición e iteración de datos.

Etapas en la resolución de un problema: Utilizando una Pc, no se resume solamente a la escritura de un programa. El  proceso abarca todos los aspectos que van desde interpretar las necesidades del usuario hasta verificar que la respuesta brindada sea la correcta.
 Las etapas de resolución son:

•       Análisis de diseño de una solución.
•       Especificaciones de algoritmos.

 La especificación de cada etapa o su problema, debe estar especificada a través de un algoritmo. Esta etapa busca obtener la secuencia de pasos a seguir para resolver el problema. Es fundamental para garantizar la eficiencia de la solución.

Algoritmo: Es una forma intuitiva, una receta, un conjunto de instrucciones sobre un proceso para resolver algo. cada instrucción del algoritmo debe significar una sola cosa. En resumen, es una secuencia ordenada de pasos elementales exenta

de ambigüedades que llevan a la solución de un problema.

Ejemplo de la estructura de un diagrama:

Este pequeño ejemplo muestra los pasos a tener en cuenta para arreglar un problema de luz.



Otro pequeño ejemplo

Su amigo le ha pedido que le compre $1 de caramelos en el kiosco. De ser
posible, prefiere que sean de menta pero si no hay, le da igual que sean de cualquier otro tipo.
Escriba un algoritmo que represente esta situación.

Expresión de Problemas y Algoritmos

Ir al kiosco
si (hay caramelos de menta)
Llevar caramelos de menta (1)
Sino
Llevar de cualquier otro tipo (2)
Pagar 1 peso


No es posible saber si en el kiosco hay o no hay caramelos de menta ANTES de llegar
al kiosco por lo que no puede utilizarse únicamente una secuencia de acciones para
resolver este problema.
• La condición “hay caramelos de menta" sólo admite dos respuestas posibles: hay o no
hay; es decir, verdadero o falso respectivamente.
• Si se ejecuta la instrucción marcada con (1), NO se ejecutará la acción (2) y viceversa.
• Independientemente del tipo de caramelos que haya comprado, siempre se pagará $1.
Esta acción es independiente del tipo de caramelos que haya llevado



Expresión de Problemas y Algoritmos

 Lenguajes de Expresión de Problemas. Tipos de Lenguajes. Sintaxis y semántica en un  lenguaje casi natural para especificar las instrucciones que debían llevarse a cabo. Esto, si bien facilita la escritura del algoritmo para quien debe decir como resolver el problema, dificulta la comprensión de dicha solución por
parte de quien debe interpretarla.
En algunos de los ejemplos presentados hasta el momento, seguramente el lector debe haber tenido diferentes interpretaciones. ¿Por qué?
Fundamentalmente porque el lenguaje natural tiene varios significados para una palabra (es ambiguo) y porque admite varias combinaciones para armar un enunciado. Estas dos
condiciones son “indeseables” para un lenguaje de expresión de problemas utilizable en Informática.

• ¿Qué sucede si la lámpara está en el centro de la habitación y la escalera no
es de dos hojas?
• ¿Dónde se asegura que se dispone de lámparas nuevas?
• ¿”Alcanzar la lámpara” equivale a “tomar la lámpara con la mano para poder girarla”? ¿Cuándo se deja la lámpara usada y se toma la nueva para el reemplazo?
Por medio de las preguntas anteriores nos damos cuenta que el significado de cada instrucción
del lenguaje debe ser exactamente conocido y como consecuencia no se pueden admitir varias
interpretaciones.
Un lenguaje de expresión de problemas contiene un conjunto finito y preciso de instrucciones o primitivas utilizables para especificar la solución buscada.
Nótese que desde el punto de vista del diseño del algoritmo, el contar con un número finito de instrucciones posibles termina con el problema de decidir, de una forma totalmente subjetiva,
el grado de detalle necesario para que los pasos a seguir puedan ser interpretados correctamente. El conjunto de instrucciones determinará cuales son los pasos elementales
posibles que se utilizarán para el diseño de la solución.
Un lenguaje de expresión de problemas debe reunir las siguientes características:
• Debe estar formado por un número de instrucciones finito.
• Debe ser completo, es decir que todas las acciones de interés deben poder expresarse con
dicho conjunto de instrucciones.
• Cada instrucción debe tener un significado (efecto) preciso.
• Cada instrucción debe escribirse de modo único.
Lenguaje de Expresión de Problemas

No siempre los problemas se expresan con primitivas que representen un subconjunto preciso
del lenguaje natural: se puede utilizar un sistema de símbolos gráficos (tales como los de los
diagramas de flujo que se observarán en algunos textos de Informática); puede emplearse una
simbología puramente matemática; puede crearse un lenguaje especial orientado a una
aplicación; pueden combinarse gráficas con texto, etc.
De todos modos, cualquiera sea la forma del lenguaje elegido éste siempre respetará las
características mencionadas anteriormente. ¿Por qué?
Porque si se quiere que una máquina interprete y ejecute las órdenes del lenguaje, por mas sofisticada que sea, requerirá que las órdenes diferentes constituyan un conjunto finito; que cada orden pueda ser interpretada de un modo único y que los problemas solubles por la máquina sean expresables en el lenguaje.
 Sintaxis y Semántica en un Lenguaje
La forma en que se debe escribir cada instrucción de un lenguaje y las reglas generales de expresión de un problema completo en un lenguaje constituyen su sintaxis.
Por ejemplo hay lenguajes que en su sintaxis tienen reglas tales como:
• Indicar el comienzo y fin del algoritmo con palabras especiales.
• Indicar el fin de cada instrucción con un separador (por ejemplo punto y coma).
• Encerrar, entre palabras clave, bloques de acciones comunes a una situación del problema (por ejemplo todo lo que hay que hacer cuando la condición es verdadera dentro de la estructura de control de selección).• Indentar adecuadamente las instrucciones.
El significado de cada instrucción del lenguaje y el significado global de determinados  símbolos del lenguaje constituyen su semántica.
Dado que cada instrucción debe tener un significado preciso, la semántica de cada instrucción es una indicación exacta del efecto de dicha instrucción. Por ejemplo, ¿Cuál sería el efecto de
una instrucción del tipo:
si (condición)
…………..
sino
.........
como la