PRESENTACIÓN ALGORITMOS

ALGORITMOS

Índice

1. ALGORITMO

2. QUÉ ES

3. CARACTERÍSTICAS

6. COMO FUNCIONA

5. PARA QUE SIRVE

4.PARTES

9. NO COMPUTACIONALES

8. COMPUTACIONALES

7. TIPOS

10. CUALITATIVOS

12. BUSQUEDA

11. CUANTITATIVOS

14. VORACES

13. ORDENAMIENTO

15. PROBABILÍSTICOS

16. EN RESUMEN

¿Qué es un algoritmo?

Algoritmo

• La palabra algoritmo se deriva de la traducción al latín de la palabra árabe alkhowarizmi, nombre de un matemático y astrónomo árabe que escribió un tratado sobre manipulación de números y ecuaciones en el siglo IX, Mohámed ben Musa, que alcanzó gran reputación al enunciar paso a paso las reglas para sumar, restar, multiplicar y dividir números con decimales

¿qué es un algoritmo?

"Un algoritmo es un conjunto de instrucciones diseñadas para realizar una tarea específica. Es decir, es un procedimiento sistemático que en un número finito de pasos produce la respuesta a una pregunta o la solución de un problema. "

Características de un algoritmo

Finitud

Claridad y precisión

Factible

Entradas bien definidas

Independencia del lenguaje

Salidas bien definidas

Los algoritmos operan en secuencia, debe procesarse uno a la vez.

Partes de un algoritmo

input o entrada

output o salida

Proceso

Necesitamos interactuar unos con otros. Aprendemos de forma colaborativa.

Se trata de la operación lógica formal que el algoritmo emprenderá con lo recibido del input.

El ingreso de los datos que el algoritmo necesita para operar.

¿PARA QUE SIRVE UN ALGORITMO?

El algoritmo es un instrumento sumamente útil, utilizado para realizar trabajos. En informática, al elegirse el mejor algoritmo se garantiza que la computadora haga la tarea dada de la mejor manera posible. Por tanto, sirve para optimizar un programa de computación con los recursos disponibles.

¿PARA QUE SIRVE UN ALGORITMO?

¿Cómo funciona un algoritmo?

Para lograr que una computadora haga algo, se tiene que escribir un programa de computación. Para escribir este programa hay que decirle a la computadora, paso a paso, lo que se quiere que haga. Luego la computadora ejecuta el programa, realizando cada instrucción automáticamente, para lograr el resultado final.

Así como se indica qué hacer a la computadora, también se puede elegir cómo lo hará, a través del algoritmo, siendo la técnica básica utilizada para hacer el trabajo.

TIPOS DE ALGORITMOS

CUALITATIVOS

Computacionales

CUANTITATIVOS

No Computacionales

TIPOS DE ALGORITMOS

ORDENAMIENTO

VORACES

PROBABILISTICOS

DE BUSQUEDA

computacionales

Es un algoritmo cuya resolución depende del cálculo, y que puede ser desarrollado por una calculadora o computadora sin dificultades.

No computacionales

Son aquellos que no requieren de los procesos de un computador para resolverse, o cuyos pasos son exclusivos para la resolución por parte de un ser humano.

cualitativos

Se trata de un algoritmo en cuya resolución no intervienen cálculos numéricos, sino secuencias lógicas y/o formales.

cuantitativos

Es un algoritmo que depende de cálculos matemáticos para dar con su resolución.

BUSQUEDA

Los algoritmos de búsqueda localizan uno o varios elementos que presenten una serie de propiedades dentro de una estructura de datos.Ejemplos de algoritmos de búsquedaExisten diversos tipos de búsquedas, entre las que sobresalen:

• Búsqueda secuencial. En la que se compara el elemento a localizar con cada elemento del conjunto hasta encontrarlo o hasta que hayamos comparado todos.
• Búsqueda binaria. En un conjunto de elementos ordenados, hace una comparación con el elemento ubicado en el medio y, si no son iguales, continúa la búsqueda en la mitad donde puede estar. Y así sucesivamente en intervalos cada vez más pequeños de elementos.

ORDENAMIENTO

Reorganizan los elementos de un listado según una relación de orden. Las más habituales son el orden numérico y el orden lexicográfico. Un orden eficiente optimiza el uso de algoritmos como los de búsqueda y facilitan la consecución de resultados legibles por personas y no solo máquinas.

VORACES

Los algoritmos voraces consisten en una estrategia de búsqueda que sigue una heurística en la que se elige la mejor opción óptima en cada paso local con el objetivo de llegar a una solución general óptima. Es decir, en cada paso del proceso escogen el mejor elemento (elemento prometedor) y comprueban que pueda formar parte de una solución global factible. Normalmente se utilizan para resolver problemas de optimización.

probabilísticos

Es una técnica que usa una fuente de aleatoriedad como parte de su lógica. Mediante un muestreo aleatorio de la entrada llega a una solución que puede no ser totalmente óptima, pero que es adecuada para el problema planteado. Se utiliza en situaciones con limitaciones de tiempo o memoria y cuando se puede aceptar una buena solución de media, ya que a partir de los mismos datos se pueden obtener soluciones diferentes y algunas erróneas. Para que sea más probable ofrecer una solución correcta, se repite el algoritmo varias veces con diferentes submuestras aleatorias y se comparan los resultados.

eN RESUMEN

UN ALGORITMO no es más que un conjunto de instrucciones para conseguir un fin. Los algoritmos están muy presentes en el ámbito de la informática, pero también en nuestra vida cotidiana. Existen numerosos tipos y ejemplos de algoritmos y, dependiendo de la situación en que nos encontremos, unos u otros nos ayudarán a llegar a la solución que necesitemos.

Tipos de algoritmos probabilísticos

• Existen dos tipos principales de algoritmos probabilísticos:
• Algoritmo de Montecarlo. Dependiendo de la entrada, hay una pequeña probabilidad de que no acierte o no llegue a una solución. Se puede reducir la probabilidad de error aumentando el tiempo de cálculo.
• Algoritmo de Las Vegas. Se ejecuta en un periodo de tiempo concreto. Si encuentra una solución en ese tiempo ésta será correcta, pero es posible que el tiempo se agote y no encuentre ninguna solución.

Entradas bien definidas

Un algoritmo tiene cero o más entradas, tomadas de un conjunto específico de objetos. Si el algoritmo indica que se deben tomar datos de entrada, estos datos de entrada deben estar bien definidos.

FINITUD

El algoritmo debe ser finito, es decir, siempre debe terminar en algún momento, después de un número finito de pasos, y no quedarse enganchado en lazos infinitos o cosas similares.

Independencia del lenguaje

El algoritmo diseñado debe ser independiente del lenguaje, es decir, debe estar formado solo por instrucciones sencillas que se puedan implementar en cualquier lenguaje de programación y, sin embargo, el resultado sea siempre el mismo, tal como se esperaba.

FACTIBLE

El algoritmo debe ser hábil y sencillo, de tal manera que pueda ejecutarse sin problema con los recursos disponibles. Por tanto, no debe contener ninguna tecnología futura.

Factible

El algoritmo debe ser hábil y sencillo, de tal manera que pueda ejecutarse sin problema con los recursos disponibles. Por tanto, no debe contener ninguna tecnología futura

CLARIDAD Y PRECISIÓN

El algoritmo debe ser claro y sin ambigüedades. Cada uno de sus pasos o acciones debe definirse con precisión, ser claro de forma rigurosa en todos los aspectos y debe tener inequívocamente un solo significado.

ejemplos de algoritmos de ordenamiento

• Algunos algoritmos de ordenamiento son:
• Ordenamiento de burbuja. Compara cada elemento de la lista a ordenar con el siguiente e intercambia su posición si no están en el orden adecuado. Se revisa varias veces toda la lista hasta que no se necesiten más intercambios.
• Ordenamiento por selección. Vamos colocando el elemento más pequeño disponible en cada una de las posiciones de la lista de forma consecutiva.
• Ordenamiento rápido. Elegimos un elemento del conjunto (pivote) y reubicamos el resto a cada uno de sus lados, en función de si son mayores o menores que el elemento que estamos tomando como referencia. Repetimos el procedimiento en cada subconjunto.

Salidas bien definidas

El algoritmo tiene siempre una o más salidas, que tienen una relación con las entradas. El algoritmo debe definir claramente qué informaciones de salida se producirán y también deben estar bien definidas.

Ejemplos de algoritmos voraces

• En ocasiones, estos algoritmos no encuentran la solución global óptima, ya que al tomar una decisión solo tienen en cuenta la información de las decisiones que han tomado hasta el momento y no las futuras que puede adoptar. Algunos casos en los que los algoritmos voraces alcanzan soluciones óptimas son:
• Problema de la mochila fraccional (KP). Disponemos de una colección de objetos (cada uno de ellos con un valor y un peso asociados) y debemos determinar cuáles colocar en la mochila para lograr transportar el valor máximo sin superar el peso que puede soportar.
• Algoritmo de Dijkstra. Utilizado para determinar el camino más corto desde un vértice origen hasta los demás vértices de un grafo, que tiene pesos en cada arista.
• Codificación Huffman. Método de compresión de datos sin perder información, que analiza la frecuencia de aparición de caracteres de un mensaje y les asigna un código de longitud variable. Cuanto mayor sea la frecuencia le corresponderá un código más corto.