El concepto “algoritmo” está relacionado con el ámbito informático y se encuentra muy presente en nuestra vida cotidiana, cada vez más. En este artículo te explicamos qué es un algoritmo, cómo hacer uno, así como los diferentes tipos de algoritmos que existen. ¡Comenzamos!
¿Qué es un algoritmo en informática?
Un algoritmo en informática se trata de un conjunto de pasos o instrucciones establecidas, ordenadas y delimitadas para solucionar un problema, hacer un cálculo o llevar a cabo una tarea. En otras palabras, un algoritmo es el procedimiento que se sigue paso a paso para conseguir un objetivo concreto.
Entonces…. ¿Qué es un algoritmo en programación? ¿Es lo mismo?
En el campo de la programación, un algoritmo es el paso anterior a escribir el código. En primer lugar, tenemos que encontrar la manera de conseguir la resolución al problema, es decir, definir el algoritmo informático y, después, mediante el código, indicar a la máquina que pasos queremos que realice. Por lo tanto, un programa informático se trata de un conjunto de algoritmos ordenados y codificados en un lenguaje de programación para ser puestos en marcha en un ordenador.
Sin embargo, los algoritmos no “pertenecen” solo a los ámbitos de la computación y las matemáticas, sino que nosotros mismos utilizamos algoritmos durante nuestro día a día, como por ejemplo, los manuales de instrucciones o recetas de cocina ¡Están por todas partes!
Tipos de algoritmos y ejemplos
Existen diferentes clasificaciones de los algoritmos dependiendo de diferentes factores. Por ejemplo, dependiendo de cómo describen sus pasos a seguir, se dividen entre algoritmos cuantitativos y cualitativos. De la misma forma, si requieren o no del uso de un ordenador para solventarlos, se distinguen entre computacionales o no computacionales.
Pero, si nos enfocamos en qué hace y cómo lo hace para llegar a la solución, encontramos más tipos de algoritmos. A continuación, señalamos los cuatro tipos de algoritmos informáticos más comunes:
- Algoritmo de búsqueda. Estos localizan uno o diversos elementos que tengan una serie de propiedades en una estructura de datos. Por ejemplo, existen diferentes tipos de búsqueda, entre las más destacados:
- Búsqueda secuencial. En este tipo de algoritmo se compara el elemento a buscar con cada elemento del conjunto hasta dar con él o hasta que se hayan comparado todos los elementos.
- Búsqueda binaria. El algoritmo realiza una comparación con el elemento ubicado en el medio y, si no son iguales, sigue su búsqueda en la mitad donde puede encontrarse. De esta manera, continúa comparando cada vez en intervalos más pequeños de elementos.
- Algoritmos probabilísticos. Esta se trata de una técnica que utiliza una fuente de aleatoriedad como parte de su lógica. A través de una muestra aleatoria de la entrada, el algoritmo llega a una solución que puede no ser la mejor, pero sí la más adecuada para el problema planteado. Para que sea más probable brindar una solución correcta, el algoritmo se repite varias veces con diferentes muestras y compara los resultados.
Más tipos de algoritmos
- Algoritmos de ordenamiento. Estos reorganizan los elementos que se encuentran en un listado dependiendo de la relación de orden, normalmente, por orden numérico y lexicográfico. Un correcto orden optimiza el uso de este tipo de algoritmos y facilitan que se consigan resultados legibles por máquinas pero, también por personas.
Por ejemplo, estos son algunos de los algoritmos de ordenamiento que existen:
- Ordenamiento de burbuja. Este tipo de algoritmo compara cada elemento de la lista a ordenar con el siguiente y cambia la posición si no se encuentra en el orden correcto. Revisa una y otra vez la lista hasta que está ordenada correctamente.
- Ordenamiento por selección. En este caso, el algoritmo va colocando el elemento más pequeño en cada una de las posiciones de la lista uno detrás de otro, de forma consecutiva.
- Ordenamiento rápido. El algoritmo escoge un elemento del conjunto y reubica el resto a cada uno de los lados de ese elemento, según si son mayores o menos a él. Se repite el procedimiento en cada subconjunto.
- Algoritmos voraces. Este tipo de algoritmos consiste en una estrategia de búsqueda en la que se elige la mejor opción en cada paso local, con la finalidad de llegar a una solución general inmejorable. Normalmente, los algoritmos voraces se utilizan para solucionar problemas de optimización. Estos son algunos de los casos en los que los algoritmos logran soluciones óptimas:
- Codificación Huffman. Se trata de un método de compresión de datos en el que no se pierde información, que analiza la frecuencia de aparición de un mensaje y le asigna un código de longitud que puede variar.
- Problema de la mochila fraccional. En este caso, disponemos de una variedad de objetos y debemos determinar cuáles de ellos pondremos en la mochila para conseguir transportar el mayor valor sin superar el peso que puede soportar.
Cómo hacer un algoritmo
Antes de crear el algoritmo será necesario representarlo en un flujo de programación. Una vez representado, será más sencillo de ejecutar. Todo algoritmo cuenta con tres partes:
- Entrada. En la entrada o input es donde se introducen todos los datos que el algoritmo necesita para ejecutarse.
- Procesamiento. Con lo que ha recibido en la entrada, el algoritmo llevará a cabo una serie de cálculos para dar con la solución al problema.
- Salida. Los resultados que se han obtenido del procesamiento se mostrarán en el output o salida del algoritmo.
- Para crear un algoritmo se debe tener en cuenta sus características. Las características de los algoritmos son:
- Secuenciales: estos se procesan consecutivamente.
- Precisos: tienen que ser objetivos en la resolución del problema.
- Ordenados: deben leerse y ejecutarse por orden.
- Finitos: deben contar con un número concreto de pasos.
- Concretos: deben mostrar una solución al problema resuelto.
- Definidos: ante los mismos inputs siempre deben conseguirse los mismos outputs.
Un algoritmo tiene que ser suficiente para resolver un problema pero, si hay varios algoritmos que solucionan el mismo, siempre será preferible el que cuente con un camino más corto.
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