INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN

1.1 Definición de algoritmo

Un algoritmo es una secuencia de pasos lógicos necesarios para llevar a cabo una tarea especifica, como la solución de un problema. Los algoritmos son independientes tanto del lenguaje de programación en que se expresan como de la computadora que los ejecuta. En cada problema el algoritmo se puede expresar en un lenguaje diferente de programación y ejecutarse en una computadora distinta; sin embargo el algoritmo será siempre el mismo.

Por ejemplo en una analogía con la vida diaria, una receta de un plato de cocina se puede expresar en español, ingles o francés, pero cualquiera que sea el lenguaje, los pasos para la elaboración del plato se realizaran sin importar el cocinero.

Características de los algoritmos

Las características fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son:

Un algoritmo debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso.

Un algoritmo debe estar definido. Si se sigue un algoritmo dos veces, se debe obtener el mismo resultado cada vez.

Un algoritmo debe ser finito. Si se sigue un algoritmo, se debe terminar en algún momento; o sea debe de tener un número finito de pasos.

La definición de un algoritmo debe describir tres partes: Entrada, Proceso y Salida.

En el algoritmo citado anteriormente se tendrá:

Entrada ingredientes y utensilios empleados

Proceso elaboración de la receta de cocina

Salida terminación del plato (por ejemplo, cordero)

Un algoritmo exige que se tengan varias propiedades importantes:

Los pasos de un algoritmo deben ser simples y exentos de ambigüedades (diferentes significados), deben seguir un orden cuidadosamente prescrito, deben ser efectivos y deben de resolver el problema en un número finito de pasos.

El siguiente ejemplo muestra un algoritmo para cambiar un foco quemado.

Cambiar un foco quemado podría resumirse en dos pasos:
Quitar el foco quemado
Colocar un foco nuevo

Pero, si tuviera que entrenar un robot domestico para que efectúe esta tarea, tendrá que ser mas especifico y claro en los pasos a seguir, dar mas detalles (suponga que el foco se encuentra en el techo de una habitación):
Situar escalera bajo el foco quemado.
Elegir un foco de reemplazo (de la misma potencia que el anterior).
Subir por la escalera hasta alcanzar el foco.
Girar el foco contra las manecillas del reloj hasta que esté suelto.
Ubicar el foco nuevo en el mismo lugar que el anterior.
Enroscar en el sentido de las manecillas del reloj hasta que quede apretado.
Bajar de la escalera.

12. Definición de programa

Un programa de computadora es un conjunto de instrucciones (ordenes dadas a la máquina) que producirán la ejecución de una determinada tarea. En esencia, un programa es un medio para conseguir un fin. El fin será normalmente definido como la información necesaria para solucionar un problema.

El proceso de programación es, por consiguiente, un proceso de solución de problemas (como ya se vio anteriormente) y el desarrollo de un programa requiere las siguientes fases:

1. Definición y análisis del problema.
2. Diseño de algoritmos.
- diagrama de flujo;
- pseudocódigo.
3. Codificación del programa.
4. Depuración y verificación del programa.
5. Documentación.
6. Mantenimiento.

1.3 Diagrama de flujo (Representación gráfica)

Un diagrama de flujo (flowchart) es una de las técnicas de representación de algoritmos más antigua y a la vez más utilizada, aunque su empleo ha disminuido considerablemente, sobre todo desde la aparición de lenguajes de programación estructurados. Un diagrama de flujo es un diagrama que utiliza los símbolos (cajas) y que tiene los pasos del algoritmo escritos en esas cajas unidas por flechas, denominadas líneas de flujo, que indican la secuencia en que se deben ejecutar.

Los símbolos estándar normalizados por ANSI (abreviatura de American National Standards Institute) son muy variados, aquí se presentan algunos:

1.4 Pseudocódigo

El pseudocódigo es un lenguaje de especificación de algoritmos.

En sí es una mezcla de lenguaje de programación y de lenguaje natural. La idea del pseudocódigo consiste en aprovechar la flexibilidad y poder expresivo del lenguaje natural por un lado, y las reglas de composición de los lenguajes de programación de alto nivel por el otro.

El pseudocódigo utiliza para representar las acciones sucesivas palabras reservadas en inglés - similares a sus homónimas en los lenguajes de programación -, tales como start, end, stop, if-then-else, while etc. La escritura del pseudocódigo exige normalmente la indentación (sangría en el margen izquierdo) de diferentes líneas. La representación en pseudocódigo del diagrama de flujo del ejemplo anterior sería: