Algoritmia - Cahoma - Informática

I.E. Carlos Holguín Mallarino - Informática
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Algoritmia

Periodo III
Algoritmia

La algoritmia se refiere al estudio y diseño de algoritmos. Un algoritmo es un conjunto preciso de pasos o instrucciones que se utilizan para resolver un problema o llevar a cabo una tarea específica. La algoritmia es fundamental en la informática y la ciencia de la computación, ya que los algoritmos son la base de la programación y la resolución de problemas computacionales.

  1. Diseño de algoritmos: La algoritmia implica la creación y diseño de algoritmos eficientes para resolver problemas en diversas áreas, como la matemática, la ciencia de datos, la inteligencia artificial, la optimización y muchos otros campos.
  2. Eficiencia: Un aspecto crítico del diseño de algoritmos es la eficiencia. Los algoritmos eficientes son aquellos que pueden resolver un problema en un tiempo razonable y utilizando la menor cantidad posible de recursos, como memoria o energía.
  3. Análisis de algoritmos: Una parte importante de la algoritmia es el análisis de algoritmos. Esto implica evaluar el rendimiento de un algoritmo en términos de su tiempo de ejecución y uso de recursos, generalmente en función del tamaño de entrada del problema.
  4. Complejidad algorítmica: La complejidad algorítmica se refiere a la cantidad de tiempo o recursos que un algoritmo requiere para resolver un problema en función del tamaño de entrada. Se utiliza para comparar la eficiencia de diferentes algoritmos.
  5. Estructuras de datos: La elección de las estructuras de datos adecuadas es fundamental en el diseño de algoritmos. Las estructuras de datos son formas de organizar y almacenar datos para facilitar su manipulación.
  6. Aplicaciones: Los algoritmos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde algoritmos de búsqueda y ordenación en bases de datos hasta algoritmos de aprendizaje automático en inteligencia artificial.
  7. Programación: Una vez que se ha diseñado un algoritmo, se puede implementar en un lenguaje de programación específico para resolver problemas prácticos.


Tarea1 de algoritmos:  
En su cuaderno , luego de leer los conceptos de algoritmia y de ver el video anterior, haga un resumen de que entendió de algoritmos,  el resumen debe tener una página, es decir dos hojas completas . Dos estudiantes no pueden tener el mismo resumen porque se considera copia y se le coloca una calificación baja.


Ejemplos de algoritmos desde los más básicos hasta algunos con mayor complejidad

  • Algoritmo para hacer una mantequilla de maní y sándwich de mermelada:
    Paso 1: Toma dos rebanadas de pan. Paso 2: Extiende mantequilla de maní en una de las rebanadas. Paso 3: Extiende mermelada en la otra rebanada. Paso 4: Une las dos rebanadas con la mantequilla de maní y la mermelada en el medio.
  • Paso 5: Corta el sándwich en diagonal si lo deseas.
  • Paso 6: ¡Disfruta de tu sándwich!



  •   Algoritmo para dibujar una cara sonriente:
    Paso 1: Dibuja un círculo grande para la cabeza.
  • Paso 2: Dibuja dos círculos más pequeños para los ojos.
  • Paso 3: Dentro de los círculos de los ojos, dibuja puntos negros para las pupilas.
  • Paso 4: Dibuja una línea curva debajo de los ojos para la sonrisa.
  • Paso 5: Dibuja dos líneas curvas arriba de los ojos para las cejas.
  • Paso 6: Colorea la cabeza y la sonrisa de un color que te guste.
  • Paso 7: ¡Ahora tienes una cara sonriente!


  • Algoritmo para resolver un cubo Rubik:
    Paso 1: Sujeta el cubo Rubik con una mano y gira una capa del cubo en una dirección (arriba, abajo, izquierda, derecha, adelante o atrás).
    Paso 2: Observa las caras del cubo y nota cómo cambian los colores.
    Paso 3: Gira otra capa del cubo en cualquier dirección.
    Paso 4: Continúa girando capas y observando los cambios de colores hasta que todas las caras del cubo estén nuevamente en un solo color.
    Paso 5: ¡Has resuelto el cubo Rubik!
    Los estudiantes pueden aprender movimientos específicos para resolver el cubo Rubik siguiendo este algoritmo básico.


  • Algoritmo para hacer una tarta:
    Paso 1: Reúne los ingredientes necesarios: harina, huevos, azúcar, mantequilla, etc.
    Paso 2: Sigue una receta que indique la cantidad y la secuencia de mezcla de los ingredientes.
    Paso 3: Mezcla los ingredientes en un tazón siguiendo las instrucciones de la receta.
    Paso 4: Vierte la mezcla en un molde para hornear.
    Paso 5: Precalienta el horno a la temperatura recomendada en la receta.
    Paso 6: Hornea la tarta durante el tiempo especificado en la receta.
    Paso 7: Saca la tarta del horno cuando esté dorada y cocida.
    Paso 8: Deja enfriar y, si lo deseas, decora la tarta con crema, frutas u otros ingredientes.
    Paso 9: ¡Tu tarta está lista para comer!


  • Algoritmo para construir una casa con bloques:
    Paso 1: Reúne bloques de construcción.
    Paso 2: Decide cómo será la casa: cuántos pisos, cuántas ventanas, etc.
    Paso 3: Comienza con la base y coloca los bloques en una fila para hacer las paredes.
    Paso 4: Agrega bloques encima para el siguiente piso, y así sucesivamente.
    Paso 5: Agrega ventanas, puertas y detalles a medida que construyes.
    Paso 6: ¡Tu casa de bloques está completa!


  • Algoritmo de preparación de una ensalada:
    Paso 1: Lava las verduras (lechuga, tomate, pepino) bajo el agua del grifo.
    Paso 2: Corta las verduras en trozos pequeños con un cuchillo.
    Paso 3: Agrega los trozos de verduras a un bol (recipiente) grande.
    Paso 4: Añade aceite de oliva, vinagre, sal y pimienta al bol según tu gusto.
    Paso 5: Mezcla todo suavemente para que las verduras se impregnen de los condimentos.
    Paso 6: ¡Tu ensalada está lista para servir!

Veamos un algoritmo del cubo de rubik más completo de como puede ser resuelto

Nota: Resolver un cubo Rubik puede ser un proceso complicado y puede requerir tiempo y práctica para dominarlo por completo. El siguiente es un método básico para principiantes que implica resolver una cara a la vez.

Paso 1: Cruz Blanca (White Cross):
1.1. Empieza por la cara blanca del cubo (la cara con el centro blanco).
1.2. Encuentra el borde blanco/otro color que tiene el blanco como uno de sus colores.
1.3. Coloca ese borde en la posición correcta, de modo que el blanco coincida con el centro blanco y el otro color coincida con el centro de ese lado.
1.4. Repite este proceso hasta que tengas una cruz blanca completa en la cara blanca.
Paso 2: Esquinas Blancas (White Corners):
2.1. Una vez que tengas la cruz blanca, busca las esquinas blancas que están en la segunda capa (no en la capa superior).
2.2. Mueve las esquinas blancas a su posición correcta en la segunda capa.
Paso 3: Segunda Capa (Second Layer):
3.1. Resuelve la segunda capa, que consta de los bordes que no son blancos ni del color del centro opuesto al blanco.
Paso 4: Cruz del Centro (Center Cross):
4.1. Enfoca tu atención en las caras laterales y resuelve la cruz del centro en cada una de ellas.
Paso 5: Esquinas Finales (Final Corners):
5.1. Resuelve las esquinas en la capa superior (cara amarilla).
Paso 6: Alineación de Esquinas Finales (Final Corners Alignment):
6.1. Alinea las esquinas superiores de modo que tengan los colores correctos en cada lado.
Paso 7: Alineación de Bordes Finales (Final Edges Alignment):
7.1. Alinea los bordes superiores de modo que tengan los colores correctos en cada lado.






Pseudo código en un algoritmo

El pseudocódigo es una forma de representar un algoritmo de manera informal y de alto nivel que se encuentra entre el lenguaje humano y el lenguaje de programación. No es un lenguaje de programación real, sino una notación que se utiliza para describir un algoritmo de una manera que sea fácil de entender para los seres humanos.
El pseudocódigo utiliza una mezcla de palabras clave en inglés y estructuras de control similares a las de la programación para describir los pasos de un algoritmo de manera lógica y coherente. Aquí hay algunas características comunes del pseudocódigo:
  1. Expresiones y operaciones: Puedes utilizar operaciones matemáticas básicas como suma, resta, multiplicación y división en tus pseudocódigos. Por ejemplo: resultado = numero1 + numero2.
  2. Estructuras de control: Puedes utilizar estructuras de control como bucles (por ejemplo, para, mientras, hacer-mientras) y estructuras condicionales (por ejemplo, si-entonces-sino) para controlar el flujo de tu algoritmo.
  3. Comentarios: Puedes incluir comentarios para explicar partes del algoritmo. Los comentarios en pseudocódigo suelen estar precedidos por símbolos como // o /* ... */ para indicar que no son instrucciones ejecutables, sino explicaciones para los lectores humanos.
  4. Variables y asignación: Puedes definir variables y asignar valores a ellas en el pseudocódigo. Por ejemplo: variable nombre = "Juan".
  5. Funciones y procedimientos: Puedes definir funciones y procedimientos en el pseudocódigo para organizar y reutilizar código. Por ejemplo:



El pseudocódigo es una herramienta útil para planificar y describir algoritmos antes de comenzar a escribir código en un lenguaje de programación específico. Permite que las personas comprendan la lógica y la estructura de un algoritmo sin preocuparse por los detalles de la sintaxis de un lenguaje de programación en particular. Además, el pseudocódigo se utiliza a menudo en la enseñanza de programación para ayudar a los estudiantes a comprender y diseñar algoritmos antes de pasar a la implementación en un lenguaje de programación real.
Ejemplo de un suma de 2 números en Pseudo código

  1. Declara variables para almacenar los números y el resultado.
  2. Solicita al usuario que ingrese dos números.
  3. Calcula la suma de los dos números ingresados.
  4. Muestra el resultado al usuario.



Ejemplo de un algoritmo en pseudocódigo que determina si un número es par o impar:

Este pseudocódigo representa un algoritmo que realiza los siguientes pasos:
  1. Declara una variable para almacenar el número.
  2. Solicita al usuario que ingrese un número.
  3. Comprueba si el número ingresado es divisible por 2 (es decir, si es par) utilizando el operador de módulo (%).
  4. Muestra un mensaje indicando si el número es par o impar.

otro ejemplo de pseudo código que utiliza la función SI

Aquí tiene un ejemplo de un algoritmo en pseudocódigo que utiliza la función
SI , también conocida como , IF   ,   para determinar si un número es positivo, negativo o cero:


  • Se declara una variable para almacenar el número ingresado por el usuario.
  • Se solicita al usuario que ingrese un número.
  • Se utiliza la función SI para evaluar si el número es positivo (mayor que 0), negativo (menor que 0) o igual a cero. Dependiendo del resultado de la evaluación, se muestra un mensaje apropiado.
Tarea 2 de algoritmia - para hacerlos en el salón de clase o en el  cuaderno, dependiendo del tiempo que haya.
1. Haga en pseudo código , utilizando la función SI, para determinar si un estudiante ha ganado un examen
2. algoritmo en pseudocódigo que utiliza la función SI, para determinar si una persona tiene edad suficiente para conducir un automóvil:
3. algoritmo en pseudocódigo que utiliza un ciclo
(Para -  Fin Para)  (equivalente al ciclo for - Next )
en muchos lenguajes de programación) para imprimir los números del 1 al 10:
4. algoritmo en pseudocódigo que utiliza un ciclo  (Para - Fin Para) ( For - Next ) para calcular la suma de los números del 1 al 100:




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