Algoritmos y Programación
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Algoritmos
Algoritmos: Conjunto de instrucciones para resolver un problema o ejecutar una tarea. También se define como el conjunto de pasos ordenados, finitos y precisos que conducen a la resolución de un problema.
Finitos
Finitos: El algoritmo se debe terminar en algún momento; debe tener fin
Preciso: Las instrucciones de los algoritmos siempre deben de ser claras y no deben dejar ninguna duda o confusión respecto a los pasos a seguir, Debe de tener una serie de pasos organizados y numerados.
Definido: Si se sigue un algoritmo dos veces, se debe obtener el mismo resultado cada vez.
Eficiencia: La solución del problema debe ser lograda utilizando el mínimo posible de pasos, datos, tiempo y recursos.
Un algoritmo está formado por tres partes:
Entrada: Son los datos que se necesitan para solucionar el problema o para obtener el resultado de un algoritmo. Es decir son los datos que se requieren para procesar un problema.
Proceso: Son los cálculos u operaciones que se deben realizar para llegar al resultado
Salida: Es lo que pide el problema como resultado. Es decir, son los resultados obtenidos de procesar datos.
Variables: Son zonas de memoria que guardan datos que pueden cambiar durante la ejecución de un programa o un algoritmo.
Constantes: Son zonas de memoria que guardan datos que no cambian durante la ejecución de un programa o algoritmo.
Tipos de problemas:
Problemas secuenciales: Se les conoce porque las instrucciones del algoritmo siguen una secuencia lineal numerada y se ejecutan una después de la otra en orden de arriba hacia abajo.
Selectivos o condicionales: Son los problemas en los que las instrucciones del algoritmo se ejecutan previo cumplimiento de una condición.
Simples
Compuestos.
Repetitivos o ciclos:Son aquellosen cuya solución es necesario utilizar un mismo conjunto de acciones que se puedan ejecutar una cantidad específica de veces.
Simples.
Compuestos.
Múltiples.
PROGRAMA
Es una lista de instrucciones que la computadora debe seguir para procesar datos y convertirlos en información. Las instrucciones se componen de enunciados usados en lenguajes de programación como Visual Basic, Java, C#, etc.
Lenguaje de programación.
Es un conjunto de símbolos junto a un conjunto de reglas para combinar dichos símbolos que se usan para expresar programas.
Una vez que la solución de un problema ha sido expresada mediante un algoritmo el paso siguiente es convertirlo a programa para lo cual se elige un lenguaje de programación. De modo que un programa resulta ser la implementación de un algoritmo en un determinado lenguaje de programación. Esto significa, por otro lado, que un algoritmo es independiente del lenguaje de programación.
Diagrama de flujo: es la representación gráfica de un algoritmo. Un diagrama de flujo debe hacerse porque resulta más fácil entender dibujos a entender puro texto, sobre todo cuando el algoritmo tiende hacerse grande.
Sugerencias para desarrollar un diagrama de flujo:
Debe indicar dónde empieza y donde termina
Se debe hacer de arriba a abajo y de izquierda a derecha
Claro y bien presentado
No deben quedar líneas sin conectar
Se debe entender el problema que se está realizando
Metodología para la solución de un problema por computadora
La solución de un problema por computadora, requiere de siete pasos, que son los siguientes.
1. Definición del problema
2. Análisis de la solución
3. Diseño de la solución
4. Codificación
5. Prueba y Depuración
6. Documentación
7. Mantenimiento
1. Definición del problema
Es el enunciado del problema, el cual debe ser claro y completo. Es fundamental conocer y delimitar por completo el problema, saber que es lo se desea realice la computadora, mientras esto no se conozca del todo, no tiene caso continuar con el siguiente paso.
2. Análisis de la solución
Consiste en establecer una serie de preguntas acerca de lo que establece el problema, para poder determinar la solución.
3. Diseño de la solución
Una vez definido y analizado el problema, se procede a la creación del algoritmo (Diagrama de flujo ó pseudocódigo), en el cual se da la serie de pasos ordenados que nos proporcione un método explícito para la solución del problema.
4. Codificación
Consiste en escribir la solución del problema (de acuerdo al algoritmo); en una serie de instrucciones detalladas en un código reconocible por la computadora; es decir en un lenguaje de programación.
5. Prueba y Depuración
Prueba es el proceso de identificar los errores que se presenten durante la ejecución del programa. La Depuración consiste en eliminar los errores que se hayan detectado durante la prueba, para dar paso a una solución adecuada y sin errores.
6. Documentación
Es la guía o comunicación escrita que sirve como ayuda para usar un programa, o facilitar futuras modificaciones.
7. Mantenimiento
Se lleva a cabo después de terminado el programa, cuando se ha estado trabajando un tiempo, y se detecta que es necesario hacer un cambio, ajuste y/o complementación al programa para que siga trabajando de manera correcta. Para realizar esta función, el programa debe estar debida mente documentado, lo cual facilitará la tarea.
Etapa de Excel:
Tipos de operadores
Operadores aritméticos
Para ejecutar las operaciones matemáticas básicas como suma, resta o multiplicación, combinar números y generar resultados numéricos, utilice los siguientes operadores aritméticos.
Operador aritmético | Significado | Ejemplo |
+ (signo más) | Suma | 3+3 |
– (signo menos) | Resta | 3–1 |
* (asterisco) | Multiplicación | 3*3 |
/ (barra oblicua) | División | 3/3 |
% (signo de porcentaje) | Porcentaje | 20% |
^ (acento circunflejo) | Exponenciación | 3^2 |
Operadores de comparación
Se pueden comparar dos valores con los siguientes operadores. Cuando se comparan dos valores utilizando estos operadores, el resultado es un valor lógico: VERDADERO o FALSO.
Operador de comparación | Significado | Ejemplo |
= (signo igual) | Igual a | A1=B1 |
> (signo mayor que) | Mayor que | A1>B1 |
Menor que | A1 | |
>= (signo mayor o igual que) | Mayor o igual que | A1>=B1 |
Menor o igual que | A1 | |
(signo distinto de) | Distinto de | A1B1 |
Operador de concatenación de texto
Utilice el signo (&) para unir o concatenar una o varias cadenas de texto con el fin de generar un solo elemento de texto.
Operador de texto | Significado | Ejemplo |
& ("y" comercial) | Conecta o concatena dos valores para generar un valor de texto continuo | ("Viento “&”norte") |
Operadores de referencia
Combine rangos de celdas para los cálculos con los siguientes operadores.
Operador de referencia | Significado | Ejemplo |
: (dos puntos) | Operador de rango, que genera una referencia a todas las celdas entre dos referencias, éstas incluidas. | B5:B15 |
; (punto y coma) | Operador de unión, que combina varias referencias en una sola | SUMA(B5:B15;D5:D15) |
(espacio) | Operador de intersección, que genera una referencia a las celdas comunes a las dos referencias | B7:D7 C6:C8 |
Explicación de sintaxis de fórmulas de Excel
SUMA (Rango).- Determina la suma de todos los valores del rango. Probamente sea la función más usada. Por ejemplo en el cálculo de totales en facturas, presupuestos y en cualquier otro tipo de trabajo.
Ejemplos:
SUMA(A1:B5;C8) .- Suma los valores del rango A1 a B5 y el C8
SUMA(5;6;12;A5).- Suma los números 5, 6 12 y el contenido en A5.
PRODUCTO(Rango).- Calcula la multiplicación de todos los valores de Rango. El uso de esta función es verdaderamente escaso, ya que las veces en las que hay que multiplicar muchos números entre sí son muy pocas. Para multiplicar dos o más factores se usa el operador multiplicación .
Ejemplos de lo anterior:
PRODUCTO(A4;B4). Multiplica el valor de la celda A4, por el de la B4. Es equivalente a A4*B4 mucho más común.
PRODUCTO(A1:B5). Multiplica los valores de las celdas de la A1 a la B5.
PROMEDIO(Rango).- Calcula la media aritmética de un rango de valores, es decir, suma todos los valores de Rango y lo divide entre el número de éstos.
Ejemplos:
PROMEDIO(A1:B5). Media aritmética de los valores de las celdas de la A1 a la B5.
PROMEDIO(5;A4;7). Media aritmética de 5, 7 y el valor de A4.
RCUAD(valor).- Devuelve la raíz cuadrada de un número.
Ejemplos:
RCUAD(25). Calcula la raíz cuadrada de 25.
RCUAD(D4). Calcula la raíz cuadrada del valor de la celda D4.
POTENCIA(base; exponente ).- Determina la potencia de base elevado a exponente.
Ejemplos:
POTENCIA(5;3). Calcula 5 al cubo, o sea, 53
POTENCIA(A1;A2). Calcula el valor de A1, elevado a A2: A1A2.
SINTAXIS
Entrega el resultado de la suma de los valores contenidos en las celdas especificada en el argumento de la función.
Ejemplo:
La fórmula en la celda B7
=SUMA(B2:B5)
La fórmula en la celda C7
=SUMA (C2:C5)
La fórmula en la celda C9
=SUMA (B7; C7)
Elementos de la función en Excel:
Nombre de la función: SUMA es el nombre de la función; siempre está escrita en mayúsculas, si se escribe en minúsculas, Excel la convierte a mayúsculas al terminar de introducir la fórmula.
Paréntesis:(.....) Toda función de Excel tiene un paréntesis que abre y otro que cierra: esto resulta obvio, pero en fórmulas avanzadas a veces es difícil determinar cuántos paréntesis hay que incluir y dónde cerrarlos.
Argumentos: Los argumentos válidos pueden ser:
Una Referencia a una celda: Ejemplo: B7.
A varias celdas separadas: Ejemplo: C5;E5;G5
Un Rango: Ejemplo: A1:A10.
Una constante: Ejemplo: 5
Operaciones: Ejemplo: 3*6
Otra función: A esto se le nombra Funciones anidadas (nested).
Separadores: Sirven para separar los argumentos. El separador que se utiliza cambia de acuerdo a la configuración de la computadora, no depende de Excel. En el panel de control están las opciones regionales y de lenguaje. Para el caso de México, el separador es punto y coma (;) y para el caso de EU es la coma (,).
Sintaxis de la función SUMA
La sintaxis de una función indica la forma correcta en que deben estar colocados sus elementos.
A partir de la versión de Excel 2003, al momento de introducir una función aparece la herramienta de visualización, que es un cuadro de diálogo, generalmente amarillo, que muestra la sintaxis de la función.
Esta herramienta es sumamente útil al introducir funciones, en especial cuando no estamos familiarizados con ellas o en fórmulas complejas. Ayuda a identificar qué argumento estamos introduciendo.
SUMA(número1; [número2]; ...)
Otras funciones en Excel
Una vez comprendida la función SUMA, se está en posibilidad de utilizar algunas otras funciones.
Se aplican igual y contienen el mismo tipo de argumentos:
Nombre en español | Uso |
PROMEDIO( ) | Devuelve el promedio (media aritmética) del grupo de valores. |
MAX( ) | Devuelve el valor máximo del grupo de valores. |
MIN( ) | Devuelve el valor mínimo del grupo de valores. |
PRODUCTO( ) | Multiplica todos los números que figuran como argumentos y devuelve el producto. |
CONTAR.SI( ) | Cuenta el número de celdas que cumplen con la condición especificada en el argumento de la función. |
SUMAR.SI( ) | Suma los números contenidos en las celdas que cumplen con la condición especificada en el argumento de la función. |
SI( ) | Realiza una acción 1 o una acción 2, según si se cumple o no la condición especificada en el argumento de la función.. |
Filaespacios horizontales de la hoja de cálculo, cada hoja tiene 10481576.
Celdaintersección de una columna con una fila.
Cuadro de nombresmuestra el nombre de la celda activa.
Columnaespacios verticales en la hoja de cálculo cada hoja de cálculo tiene 16384 columnas.
Barra de fórmulasmuestra contenido de la celda activa.
Controlador de relleno punto negro en la esquina inferior derecha
Etiquetasidentifican a las hojas de cálculo.
Rango de celdascuando se selecciona más de una celda.
Referencia de celdaconjunto de coordenadas que ocupa una celda en una hoja de cálculo.
Referencia relativase basa en la posición relativa de la celda que contiene la formula.
Referencia absolutacelda en una ubicación especifica.
Conceptos de karel
El espacio en donde se desarrollan las acciones de karel el robot, se denomina mundo, y consta de calles(filas) y avenidas(columnas).
Intersecciones Las esquinas que se forman en los cruces entre calles y avenidas.
Karel el robot está representado por una flecha azulque se programa para que haga recorridos y acciones a través de las calles y avenidas.
En estos recorridos puede recoger objetos denominados zumbadoresy guardarlos en su mochila.
Murosson objetos que se pueden colocar en el mundo de karel para limitar y bloquear su paso a través de las calles y avenidas.
Zumbadoresson marcas representadas por números que se encuentran en las intersecciones del mundo.
Comandos básicos de Karel
Iniciar-programa
Inicia ejecución
Apágate;
Termina ejecución
Finalizar-programa
Procedimiento para crear un programa en karel (laberinto) y ver cómo funciona
Crear el mundo de karel.
Crear el programa de karel
Compilar
Ejecutar
Correr
Estructuras de control
Si/entonces
Si/entonces/sino
Repetir/veces
Mientras/hacer
Software educativo
Tipos de software educativo:
Algorítmico aprendizaje vía transmisión
Tipos:
Sistemas tutoriales
Libros electrónicos
Sistemas entrenadores
Heurísticos se descubre el conocimiento interactuando
Tipos:
Juegos educativos
Sistemas expertos
Sistemas tutoriales inteligentes