Introducción al algoritmo en programación
Todo el mundo está digitalizado hoy. Hay una sensación de inteligencia, hay una sensación de comunicación en cada dispositivo tradicional que hace que nuestras vidas sean tan fáciles, tan rápidas. Todos estos avances tecnológicos son llevados adelante por el software, que es un grupo de programas destinados a resolver un problema. Y cada programa se basa en una lógica / solución que se llama Algoritmo. El algoritmo de nombre lleva el nombre del hombre inteligente de Bagdad, Al Khwarizmi. Fue la primera persona en introducir algoritmos en el mundo que eran mecánicos, precisos e inequívocos.
¿Qué es un algoritmo?
Una definición estándar de libro de texto sería: un algoritmo es una solución paso a paso bien definida o una serie de instrucciones para resolver un problema. Un algoritmo puede ser el método para encontrar el mínimo común múltiplo de dos números o la receta para cocinar Veg Manchurian.
¿Qué es un algoritmo en una perspectiva de programación?
Verá, la computadora básicamente hace muchas matemáticas, lo que significa que tiene muchos problemas que resolver. Eso es exactamente por qué los algoritmos forman el corazón de la informática. Un algoritmo de computadora es un procedimiento computacional que toma un conjunto de entrada finita y lo transforma en salida aplicando algunas matemáticas y lógica. Un algoritmo en programación tendrá varios pasos de la siguiente manera:
- Definición del problema : ¿qué se debe hacer?
- Recopilación de datos : ¿qué tenemos para resolver el problema? O entradas.
- Procesamiento de datos : comprender lo que tenemos o transformarlos en una forma utilizable.
- Enfoque lógico : empleando los datos recopilados y creados contra la lógica para resolver.
- Solución : presente la solución de la manera que desee en una GUI o un terminal o un diagrama o un gráfico.
Para resumirlo, dado el valor de entrada finito para x, un algoritmo lo transforma en un valor de salida efectivo y, donde y es f (x) para alguna función bien definida f.
Un aspecto importante a saber es que los algoritmos no están estrictamente vinculados a ningún lenguaje de programación. Son soluciones genéricas como tales.
¿Cómo hace que el algoritmo de programación haga que trabajar sea tan fácil?
El campo temático de los algoritmos se ha vuelto tan profundo y amplio que las teorías y los conceptos básicos que se establecen nos ayudarán a atacar cualquier problema computacional. Hay tantos algoritmos eficientes que ya están publicados como búsqueda binaria, clasificación de burbujas, clasificación de inserción, clasificación de fusión, clasificación rápida, algoritmos de Euclides para encontrar el GCM, algoritmos de Prim para encontrar la ruta más corta en el gráfico, etc.
Hay tantos tipos de algoritmos como:
| Algoritmos de fuerza bruta | ¿Cuáles son el enfoque directo de prueba y error para resolver problemas? Al igual que repites la suma para encontrar el resultado de un problema de multiplicación. |
| Divide y conquista algoritmos | Que dividen el problema en pequeños subproblemas y luego combinan el resultado de cada subproblema para obtener el resultado final. Al igual que primero separa las monedas de diferentes denominaciones en diferentes cubos y luego cuenta el número de monedas en cada cubo para encontrar cuántas monedas de denominaciones individuales hay. |
| Algoritmos codiciosos | Que siguen una heurística de resolución de problemas para alcanzar el siguiente mejor estado para encontrar el mejor estado final como resultado. Al igual que se encuentra la zona menos empinada donde escalar una montaña para mayor comodidad. |
| Programación dinámica | Un enfoque que es igual a dividir y conquistar, pero divide el problema en subproblemas para que sus resultados sean reutilizables para otros subproblemas. |
Dichas metodologías nos ayudan a encontrar un buen algoritmo que posea las siguientes características definitorias. Un buen algoritmo es:
- Preciso: conoce los pasos exactos y correctos para ejecutar.
- Único: la entrada para las instrucciones actuales solo proviene de la instrucción anterior.
- Finito: el algoritmo termina dando el resultado después de la ejecución de un número finito de instrucciones.
- Generalidad: el algoritmo es válido para un conjunto de entradas y no estrictamente una entrada.
Ventajas del algoritmo y ¿por qué deberíamos usar el algoritmo en la programación?
Más que tener un amplio horizonte de aplicaciones en el mundo real, los algoritmos actúan como una lente poderosa para ver a través de un problema. Un algoritmo nos ayuda a decidir si un problema tiene solución o no. En caso afirmativo, ¿cómo, qué tan rápido y qué tan preciso? Si no, entonces un algoritmo nuevamente nos ayuda a decidir si podemos resolver una parte de él.
Hablando de por qué deberíamos usar algoritmos en la programación, debemos entender que los programas de computadora adoptan diferentes algoritmos que se ejecutan en hardware de computadora que tiene un procesador y memoria y estos componentes tienen limitaciones. Un procesador no es infinitamente rápido y la memoria que tenemos no es libre. Son recursos limitados. Deben usarse sabiamente y un buen algoritmo que sea eficiente en términos de complejidades de tiempo y complejidades espaciales lo ayudará a hacerlo.
¿Cómo te ayudará esta tecnología en el crecimiento de tu carrera?
Al igual que cualquier otra tecnología, el diseño de algoritmos en la programación también está en constante evolución porque el hardware de la computadora está en constante evolución. Desde máquinas tradicionales x86 hasta supercomputadoras y computadoras Quantum, ha habido un cambio revolucionario en la forma de resolver problemas. Tener un sólido conocimiento de diseño de algoritmos es lo que diferencia a un programador experto del resto. Los recursos de hoy en día en realidad no exigen el estudio de algoritmos con tantos marcos de software y bibliotecas desarrollados, pero una comprensión profunda de los mismos lo ayudará mucho más.
Conclusión - Algoritmo en programación
A pesar de que algún día tengamos un procesador que sea increíblemente rápido y una memoria que sea continua, todavía tenemos que estudiar el algoritmo, diseñarlo para ver si la solución termina y lo hace con un resultado correcto. Pueden ser aplicaciones comerciales, computación científica, ingeniería, investigación operativa o inteligencia artificial, en cada campo que articula problemas, descubrir algoritmos eficientes para resolver y estructuras de datos con las que lidiar seguirá siendo inevitable para siempre.
Al igual que es un plan importante antes de trabajar. Es importante definir el algoritmo antes de la codificación.
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Esta ha sido una guía de Algoritmo en Programación. Aquí hemos discutido cómo el algoritmo es útil en la perspectiva de programación junto con las ventajas. También puede consultar los siguientes artículos para obtener más información:
- Introducción y componentes del algoritmo
- ¿Qué es un algoritmo?
- Preguntas sobre entrevistas de estructuras de datos y algoritmos
- Lenguajes de programación para el aprendizaje de algoritmos