Algoritmo

Algorítmo

Proviene del latín, dixit algorithmus y éste a su vez del matemático persa al-Jwarizmi, se define como un método que permite hallar la solución a un problema por medio de una serie de pasos bien definidos, ordenados y sucesivos, desde el inicio hasta su final.

Tipos de algoritmo

· De ordenamiento: es un algoritmo que pone elementos de una lista o un vector en una secuencia dada por una relación de orden, es decir, el resultado de salida ha de ser una permutación o reordenamiento de la entrada que satisfaga la relación de orden dada. Las relaciones de orden más usadas son el orden numérico y el orden lexicográfico. Ordenamientos eficientes son importantes para optimizar el uso de otros algoritmos (como los de búsqueda y fusión) que requieren listas ordenadas para una ejecución rápida. También es útil para poner datos en forma canónica y para generar resultados legibles por humanos

· De búsqueda: es aquel que está diseñado para localizar un elemento concreto dentro de una estructura de datos. Consiste en solucionar un problema de existencia o no de un elemento determinado en un conjunto finito de elementos, es decir, si el elemento en cuestión pertenece o no a dicho conjunto, además de su localización dentro de éste.

· Cualitativos: Son aquellos en los que se describen los pasos utilizando palabras.

· Cuantitativos: Son aquellos en los que se utilizan cálculos numéricos para definir los pasos del proceso.

Existen distintos tipos de algoritmos de razonamiento:

· Algoritmos estáticos, es decir, algoritmos que funcionan siempre igual, independientemente del tipo de problema tratado. Por ejemplo, los sistemas basados en el método de resolución.
· Algoritmos probabilísticos, es decir, algoritmos que no utilizan valores de verdad booleanos sino continuos. Por ejemplo, los sistemas basados en lógica difusa.
· Algoritmos adaptativos, es decir, algoritmos con cierta capacidad de aprendizaje. Por ejemplo, los sistemas basados en redes neuronales.

Diseño de algoritmo

En el diseño:
El todo es la sumatoria de las partes.
Divide el todo en varias partes.

En la resolución de un problema complejo, se divide en varios sub problemas y seguidamente se vuelven a dividir los sub problemas en otros mas sencillos, hasta que puedan implementarse en el computador.

Esta característica define lo que se entiende como diseño descendente( Top-Down / Norte-Sur ) o diseño modular. El proceso de ruptura del problema en cada etapa se llama refinamiento sucesivo. Cada problema se resuelve mediante un modulo (subprograma) y tiene un solo punto de entrada y un solo punto de salida.
Un programa bien diseñado consta de un programa principal (modulo de nivel mas alto) que llama a subprogramas (módulos de nivel mas bajo), que a su vez pueden llamar otros sub programas. Los programas que se estructuran de esta forma, se dicen que tienen diseño modular y el método de romper el programa en modos pequeños se llama programación modular.

Los módulos pueden ser planificados, codificados, compilados y depurados independientemente pueden ser intercambiados entre si.

Este proceso implica la ejecución de los siguientes pasos:
1. Programar un modulo
2. Comprobar un modulo
3. Depurar el modulo
4. Combinar el modulo con módulos anteriores

Este proceso convierte el resultado del análisis del problema en un diseño modular con refinamientos sucesivos que permiten una traducción a un lenguaje que se denomina diseño del algoritmo.
El algoritmo se puede representar por medio de dos formas: Pseudo código, Diagrama de flujo.

Técnicas de diseño de algoritmos

*Algoritmos voraces (greedy): seleccionan los elementos más prometedores del conjunto de candidatos hasta encontrar una solución. En la mayoría de los casos la solución no es óptima.
*Algoritmos paralelos: permiten la división de un problema en subproblemas de forma que se puedan ejecutar de forma simultánea en varios procesadores.
*Algoritmos probabilísticos: algunos de los pasos de este tipo de algoritmos están en función de valores pseudoaleatorios
*Algoritmos determinísticos: El comportamiento del algoritmo es lineal: cada paso del algoritmo tiene únicamente un paso sucesor y otro acensor.
*Algoritmos no determinísticos: El comportamiento del algoritmo tiene forma de árbol y a cada paso del algoritmo puede bifurcarse a cualquier número de pasos inmediatamente posteriores, además todas las ramas se ejecutan simultáneamente.
*Divide y vencerás: dividen el problema en subconjuntos disjuntos obteniendo una solución de cada uno de ellos para después unirlas, logrando así la solución al problema completo.
*Metaheurísticas: encuentran soluciones aproximadas (no óptimas) a problemas basándose en un conocimiento anterior (a veces llamado experiencia) de los mismos.
*Programación dinámica: intenta resolver problemas disminuyendo su coste computacional aumentando el coste espacial.
*Ramificación y acotación: se basa en la construcción de las soluciones al problema mediante un árbol implícito que se recorre de forma controlada encontrando las mejores soluciones.
*Vuelta Atrás (Backtracking): se construye el espacio de soluciones del problema en un árbol que se examina completamente, almacenando las soluciones menos costosas.

Aplicaciones de Algoritmo en la vida diaria.

En las actividades diarias a veces sin darnos cuentas las diferentes situaciones que vivimos la resolvemos por medio de un algoritmo desde el aseo matutino hasta que nos acostamos para dormir. Como por ejemplo:

Preparar un jugo:
1.- Calentar agua en una olla.
2.-Tomar un vaso.
3.- si ya esta caliente el agua la vaciamos al vaso.
4.-le echamos la porción de café y azúcar.
5.-Revolvemos.
6.-Disfrutamos