Algoritmos y programas Programación básica

Algoritmos Un algoritmo es la descripción detallada de los pasos necesarios para resolver un problema. Un algoritmo debe cumplir con tres características los pasos deben ser simples y claros el orden en que se ejecuten los pasos debe ser preciso debe resolver el problema en un número de pasos finito. Los algoritmos deben ser especificados con instrucciones que puedan ser ejecutadas por alguna entidad. La entidad puede ser cualquiera que sea capas de seguir instrucciones como una persona, una computadora, un robot, o algo similar.

Ejemplo de algoritmo 1. Ponga una tasa de agua en el recipiente para calentar sobre la estufa. 2. Caliente el agua hasta justo antes de hervir. 3. Vacíe el agua caliente en una tasa. 4. Agregue las cucharadas de café que desee. 5. Agregue las cucharadas de azúcar que desee. 6. revuelva hasta que los ingredientes se mezclen adecuadamente.

Algoritmos y pseudo código Las computadoras pueden ejecutar solo un conjunto de instrucciones limitado. Los paso de los algoritmos debemos especificarlos utilizando solamente las instrucciones que la computadora sea capaz de ejecutar o alguna instrucción equivalente. A un lenguaje similar al lenguaje de la computadora le llamamos pseudo código. Usaremos pseudo código para escribir los algoritmo.

Ejemplo: volumen esfera Algoritmo Volumen de esfera. Este algoritmo calcula el volumen de una esfera dado su radio. Se utiliza la variable RADIO para representar el radio de la esfera y la variable VOLUMEN para representar su volumen. Suponemos ambas variables como números reales. 1. [Leer el radio de la esfera] Leer(RADIO) 2. [Calcular el volumen de la esfera] VOLUEN = 4*3.1416*RADIO^3 3. [Se imprimen el dato y el resultado] Escribe(“El radio de la esfera es “, RADIO) Escribe(“El volumen de la esfera es ”, VOLUMEN) 4. [Termina] Salir

Diagramas de flujo Otra forma de especificar algoritmos es mediante diagramas de flujo. Un diagrama de flujo es la representación pictórica de un algoritmo. Las figuras básicas de los diagrama de flujo son las siguientes: Proceso Decisión Terminador Entrada Salida

Inicio Leer RADIO VOLUMEN  4*3.1416*RADIO^3 “El radio de la esfera es ”RADIO “El Volumen de la esfera es ”VOLUMEN Fin

Proceso de solución de problemas Para poder resolver problemas con la computadora debemos seguir algunos pasos. 1. Entender perfectamente el problema que se desea resolver. 2. Diseñar un algoritmo que lo resuelva. 3. Verificamos si el algoritmo resuelve o no el problema. Si nuestro algoritmo no resuelve el problema debemos modificarlo para que se obtenga la solución buscada. 4. Convertir este algoritmo en un programa que pueda ejecutar la computadora.

Aplicaciones El primer problema es determinar el alcance y el tiempo de vuelo de un proyectil lanzado con una velocidad inicial v0 y haciendo un ángulo de q grados con la horizontal. para convertir entre grados y radianes máximo alcance de un proyectil, g es la aceleración de la gravedad tiempo de vuelo

Algoritmo Tiro Algoritmo Tiro. Este algoritmo calcula el alcance y el tiempo de vuelo de un proyectil. Usaremos la variable ANG para el ángulo leído y ANGRAD para el ángulo convertido a radianes. La velocidad inicial en m/s será almacenada en la variable VEL. El alcance se almacena en la variable R y el tiempo de vuelo en la variable T. 1. [leer datos de entrada] Leer(ANG,VEL) 2. [Convertir el ángulo a radianes] ANGRAD = ANG*3.1416/180.0 3. [Calcula alcance] R = VEL*VEL*SEN(2*ANGRAD)/9.8 4. [Calcula el tiempo de vuelo] T = 2*VEL*SEN(ANGRAD)/2 5. [Despliega resultados] Escribe (“Velocidad inicial ”,VEL) Escribe (“Ángulo del tiro ”,ANG) Escribe (“Alcance ”,R) Escribe (“Tiempo de vuelo ”,T) 6. [Fin] Salir

Diagrama de flujo Tiro

Algoritmo ecuaciones Se desea resolver un sistema de ecuaciones simultaneas de 2x2 de la forma a x + b y = c d x + e y = f La solución de este sistema puede escribirse como

Algoritmo simultaneas Algoritmo Simultaneas. Resuelve un sistema de ecuaciones de 2x2. Los coeficientes son las variables A, B, C, D, E y F. Las soluciones se almacena en las variables X y Y. 1. [Leer coeficientes] Leer(A, B, C, D, E, F) 2. [Calcula la solución] X = (C*E – B*F)/(A*C – B*D) Y = (A*F – C*D)/(A*C – B*D) 3. [Imprime solución] Escribe (“x = ”, X) Escribe (“y = ”, Y) 4. [Fin] Salir