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Pensamiento algorítmico

Javier Giese • Edgar Gerardo Salinas Gurrión • Sandra Eugenia Barajas Montiel

Solución de problemas empleando algoritmos Etapa de diseño Dentro de la metodología para la solución de problemas, podemos encontrar la etapa de Diseño. En esta etapa, dos metodologías son las que frecuentemente son usadas para plantear la solución a un problema: La primera, a través de algoritmos, y la segunda, a través de diagramas de flujo. Pero, ¿qué es un algoritmo? De acuerdo al diccionario de la Real Academia Española, ALGORITMO se puede definir como "un conjunto ordenado y finito de operaciones que permite hallar la solución de un problema". Un algoritmo también podemos verlo como una secuencia ordenada de enunciados que definen la ejecución de un proceso. Un ejemplo clásico de este tipo de diseño de soluciones es una receta de cocina. Ya sea una receta familiar, personal o incluso la famosa receta de la leyenda urbana sobre las galletas del Café Neiman Marcus en Dallas, todas ellas tienen los mismos elementos: ingredientes y pasos a seguir para poder llegar a un platillo específico. ¿Acaso es extraño que todo este tiempo llevando a cabo recetas en realidad hemos estado llevando a cabo algoritmos? Tal vez. Así como hay recetas más complicadas que otras, sucede que hay problemas más complejos que otros que requerirán de algoritmos más elaborados. Los elementos que definen o caracterizan a un algoritmo deben atender a los elementos característicos de la etapa de análisis: * Entradas * Proceso * Salidas A través de una SECUENCIA ORDENADA de pasos, se deben definir todas las acciones necesarias para resolver el problema, a partir de los elementos característicos de la etapa de análisis.

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¿Qué es lo que se requiere para poder proceder a dar solución al problema en un algoritmo? Primeramente, deben considerarse a las entradas del problema, que son datos característicos de la situación y que usualmente cambian para un problema similar. Por ejemplo: ¿Qué se requiere para cambiar una llanta desinflada o para hornear un pastel? ¿Qué difiere de preparar un pastel de manzana de preparar un pastel helado de fresas? ¿Hay algo más que necesitemos saber para poder empezar a resolver el problema? Todo esto forma parte del inicio de la etapa de diseño y a través de conjuntos de palabras estructuradas en pasos claramente ordenados es como se lleva a cabo un algoritmo. La sección de procesamiento es la parte medular del algoritmo. Lo que en la etapa de análisis pudo llegar a describirse en forma muy compacta, en la etapa de diseño debe dejarse claro, y sin lugar a dudas, de cada uno de los pasos que harán uso de las entradas para transformarlas en las salidas deseadas. Este procesamiento puede presentar:

una secuencia lineal

caminos alternos

repetición de pasos En esta sección, la serie de pasos no es necesariamente lineal o totalmente secuencial. Debido a los posibles valores de las entradas, distintos caminos pueden presentarse para la solución del problema y esto debe plasmarse en los pasos a seguir. Así mismo, algunos pasos deberán repetirse una y otra vez hasta que cierta condición o condiciones se cumplan, por lo que algunos pasos se vuelven cíclicos o repetitivos. Lo más importante en esta parte del algoritmo, es que cada uno de los pasos sea muy explícito y no deje lugar para una dudosa interpretación que permita a alguien que implemente el algoritmo a incluir pasos que no fueron definidos o que se hayan interpretado de otra manera por la falta de claridad en su redacción. Por ejemplo: ante el problema de cambiar un neumático, es necesario utilizar una herramienta especial para levantar el vehículo y así poder extraer el neumático dañado. Dentro de la sección del proceso de reemplazar el neumático, es necesario indicar, paso a paso, dónde se debe colocar dicha herramienta y cómo es que ésta se utiliza. De no tener la información correcta, no sólo podemos dañar el vehículo sino que también podemos accidentarnos al tratar de construir nosotros los pasos faltantes o incompletos.

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Finalmente, ¿qué es lo que se espera obtener como solución de un algoritmo? Sin lugar a dudas, la solución al problema en una redacción clara y contundente. En la última parte de un algoritmo, se deben de indicar todas y cada una de las respuestas o soluciones del algoritmo. Ya sea un auto con neumáticos en perfectas condiciones, un pastel recién horneado o la solución a un problema matemático. Todo esto llega a formar parte de las salidas esperadas de un algoritmo.

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Material editado, diseñado, publicado y distribuido por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey para uso exclusivo de los estudiantes registrados de forma oficial en el curso Pensamiento algorítmico ofrecido a través de Coursera. Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio sin previo y expreso consentimiento por escrito del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. D.R.© Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México. 2014. Ave. Eugenio Garza Sada 2501 Sur Col. Tecnológico C.P. 64849 | Monterrey, Nuevo León | México.