Presentaremos de forma muy general los principales pasos que se deben seguir para resolver problemas aplicando técnicas de programación. Esta metodología será desarrollada a lo largo de todo el curso, en la medida que se estudien las restantes unidades del mismo.
IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
Para resolver un problema es
necesario el entendimiento completo de que exactamente consiste el problema y que tipo de solución se necesita.
Es necesario comprender la naturaleza del problema ya que así se puede llegar a
establecer un problema bien definido para obtener una solución satisfactoria.
Es de suma importancia analizar
el problema, diagnosticar e identificar requerimientos y necesidades para así
determinar las 3 etapas en la construcción de la solución; la entrada, el
proceso y la salida.
Para esto, se requiere una
metodología que defina cada uno de los pasos que nos llevara a obtener la
solución, visto de otro modo, generar un plan de acción eficaz para alcanzar la
meta.
Es necesario
establecer especificaciones de entrada proceso y salida, en la primera etapa
encontramos información de entrada o inicial, que servirá para el análisis del
problema.
La segunda etapa o fase es
analizar el problema, en esta etapa es conveniente dividir o segregar las
tareas necesarias e identificadas que ayudaran a la solución del problema dado.
De esta forma se simplificaran y serán más comprensibles para su desarrollo, es
recomendable siempre ir de las tareas o actividades más simples a las más
complejas. En esta fase se transforma la información de entrada recibida.
La tercera etapa en la
programación de algoritmos, consiste en la implantación y puesta en desarrollo
del mismo, aquí se obtiene la información y resultado final resultante de las
etapas anteriores.
En síntesis la formulación del problema Consiste en entender de qué se trata el problema planteado y esbozar su posible solución, concluyendo con una clara definición de tres aspectos: 1º qué es lo que nos piden, es decir, definición del resultado o solución deseada (para qué). 2º cómo obtener lo que nos piden (qué hacer). 3º qué necesitamos para obtener los resultados pedidos (con qué). Esto último nos facilitará la construcción de lo que denominaremos Especificación Funcional.
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
Un
algoritmo puede ser definido como la secuencia ordenada de
pasos,
sin ambigüedades, que conducen a la resolución 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
( consistente )
mismos
resultados.
Finito:
Al seguir el algoritmo, este debe terminar en algún
momento,
es decir tener un número finito de pasos.
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. Los pasos en esta primera
descripción pueden requerir
una revisión adicional antes de que
podamos obtener un algoritmo claro,
preciso y completo.
Este
método de diseño de algoritmos en etapas, yendo de los conceptos
generales a los de detalle, se conoce como método descendente
(top-down).
En
un algoritmo se 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 procesos realizados.
Como
ejemplo supongamos que desea desarrollar un algoritmo que
calcule la
superficie de un rectángulo proporcionándole su base y altura. Lo
primero que debemos hacer es plantearnos las siguientes preguntas:
Especificaciones
de entrada
¿Que datos son de entrada?
¿Cuántos
datos se introducirán?
¿Cuántos
son datos de entrada válidos?
Especificaciones
de salida
¿Cuáles
son los datos de salida?
¿Cuántos
datos de salida se producirán?
¿Qué
formato y precisión tendrán los resultados?
El algoritmo
que podemos utilizar es el siguiente:
Paso 1.
Entrada desde el teclado, de los datos de base y altura.
Paso 2.
Cálculo de la superficie, multiplicando la base por la altura.
Paso 3.
Salida por pantalla de base, altura y superficie calculada.
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 el posible rango de valores y
anotando en una hoja de papel las
modificaciones que se den estos
datos y en los del resto del algoritmo, en las
diferentes fases
hasta la obtención de los resultados. Este proceso se conoce
como
prueba del algoritmo.
Fase
de implementación
Una
vez que el algoritmo está diseñado, representado mediante
pseudocódigo y verificado se debe pasar a la fase de codificación o
traducción
del algoritmo a un determinado lenguaje de programación,
que deberá ser
completada con la ejecución y comprobación del
programa en el ordenador.
EJEMPLOS.
Elaborar un algoritmo que calcule la suma de dos números.
EJEMPLOS.
Elaborar un algoritmo que calcule la suma de dos números.
Datos de entrada
|
Datos de salida
|
Numero1
Numero2
|
Resultado de la Suma
|
Proceso
|
|
Operaciones
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E L P
|
Para calcular la suma
de dos numeros se utiliza la siguiente fórmula:
Resultado = Numero1 + Numero2
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Se utilizará una estructura secuencial.
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Elabore un algoritmo que Calcule el área de un triangulo,
conociendo la base y la altura AreaTri = (Base * Altura)/2.
Datos de entrada
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Datos de salida
|
Altura
Base
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Área del triangulo
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Proceso
|
|
Operaciones
|
E L P
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Para calcular el área
de un triangulo rectángulo se utiliza la siguiente fórmula:
Area=(Base * Altura)/2
|
Se utilizará una estructura secuencial.
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