Algoritmos y pensamiento computacional
Doña Marta atiende una pulpería en Danlí y al cerrar suma a mano lo que vendió. Un día le pide a su hijo que programe la computadora para hacerlo. La computadora no sabe nada de pulperías: solo hace lo que se le dice, paso a paso y sin dudas. ¿Cómo se le explica un trabajo así? Con un algoritmo, y pensar de esa manera se llama pensamiento computacional.
Qué es un algoritmo
Todo algoritmo se puede pensar en tres partes: entrada (con qué se empieza), proceso (qué se hace exactamente) y salida (el resultado). Una lavadora, un microondas o un semáforo funcionan así.
Escriba el algoritmo, como una lista de pasos numerados, para preparar un sándwich de queso, de forma que una persona que nunca ha hecho uno pueda seguirlo sin dudas.…
Escriba el algoritmo, como una lista de pasos numerados, para preparar un sándwich de queso, de forma que una persona que nunca ha hecho uno pueda seguirlo sin dudas. Revise su lista y compruebe que no falten pasos que daba por supuestos.
En la receta «freír un huevo» identifique la entrada (los ingredientes y utensilios), el proceso (los pasos con el fuego y la sartén) y la salida (el resultado).…
En la receta «freír un huevo» identifique la entrada (los ingredientes y utensilios), el proceso (los pasos con el fuego y la sartén) y la salida (el resultado). Explique por qué pensar así ayuda a escribir algoritmos claros.
Una receta dice «remueva la salsa hasta que espese». Explique por qué un algoritmo debe terminar siempre y qué podría pasar si la salsa nunca espesara. Reescriba ese…
Una receta dice «remueva la salsa hasta que espese». Explique por qué un algoritmo debe terminar siempre y qué podría pasar si la salsa nunca espesara. Reescriba ese paso para que el cocinero no se quede removiendo para siempre.
Pseudocódigo, decisiones y repeticiones
Un algoritmo se puede escribir en pseudocódigo, que es español estructurado, sin depender de ningún lenguaje de programación. Estas son las palabras que usaremos:
| Pseudocódigo | Significa |
|---|---|
Leer / Escribir |
Recibir un dato / mostrar un resultado |
Si … Entonces … Si no … Fin Si |
Decisión: se elige un camino según una condición |
Mientras … Hacer … Fin Mientras |
Ciclo (o bucle): se repite mientras la condición sea verdadera |
Para … Hasta … Hacer |
Ciclo con un número conocido de repeticiones |
Las decisiones eligen entre caminos. Las repeticiones (ciclos) ejecutan varias veces los mismos pasos y deben tener una condición que las haga terminar.
Leer nota
Si nota >= 70 Entonces
Escribir "Aprobado"
Si no
Escribir "Recuperación"
Fin Si
Ahora un ciclo. Doña Marta quiere el total de sus ventas del día:
total ← 0
Mientras haya más ventas Hacer
Leer venta
total ← total + venta
Fin Mientras
Escribir total
La variable total empieza en 0 y crece con cada venta. El ciclo termina cuando ya no hay más ventas. Lo mismo sirve para un contador: empieza en 0 y suma 1 cada vez que entra una persona al aula.
Estos pasos del algoritmo «ir al colegio» están desordenados: (a) entrar en clase, (b) levantarse, (c) desayunar, (d) salir de casa, (e) vestirse, (f) caminar hasta el…
Estos pasos del algoritmo «ir al colegio» están desordenados: (a) entrar en clase, (b) levantarse, (c) desayunar, (d) salir de casa, (e) vestirse, (f) caminar hasta el colegio. Ordénelos correctamente y añada al algoritmo una decisión: qué hacer si está lloviendo al salir de casa.
La figura muestra, con bloques encajados, el algoritmo de una lámpara de lectura automática que debe encenderse solo cuando hay poca luz, pero falta un bloque. Indique…
La figura muestra, con bloques encajados, el algoritmo de una lámpara de lectura automática que debe encenderse solo cuando hay poca luz, pero falta un bloque.
Indique qué bloque colocaría en el hueco y explique con sus palabras cómo funciona el algoritmo completo, paso a paso.
Lea este algoritmo: (1) tome la baraja, (2) mientras queden cartas en la mano, reparta una a cada jugador empezando por su izquierda, (3) cuando no queden cartas,…
Lea este algoritmo: (1) tome la baraja, (2) mientras queden cartas en la mano, reparta una a cada jugador empezando por su izquierda, (3) cuando no queden cartas, anuncie «repartidas». Explique con una frase qué hace el algoritmo y señale qué parte es la repetición y cuándo termina.
Haga la traza de este algoritmo con $n = 7$: (1) empezar con el valor de $n$, (2) repetir tres veces: sumarle 2, (3) restarle 5, (4) escribir el resultado. Anote el…
Haga la traza de este algoritmo con $n = 7$: (1) empezar con el valor de $n$, (2) repetir tres veces: sumarle 2, (3) restarle 5, (4) escribir el resultado. Anote el valor después de cada paso, dé el resultado final y explique qué es una traza y para qué sirve hacerla a mano.
Escriba el algoritmo para contar cuántas personas entran por la puerta del aula usando solo una variable «contador» que empieza en 0: qué hace cada vez que entra…
Escriba el algoritmo para contar cuántas personas entran por la puerta del aula usando solo una variable «contador» que empieza en 0: qué hace cada vez que entra alguien, cómo sabe cuándo parar de contar y qué valor tendrá el contador al final.
Descomponer, reconocer patrones y abstraer
Descomposición. «Organizar la graduación» asusta; en cambio «conseguir el local», «invitar a la gente», «preparar la comida» y «armar el programa» son tareas que se pueden repartir y resolver una por una.
Patrones. En 5, 10, 15, 20… cada término suma 5. En 100, 90, 80… cada término resta 10. En 1, 2, 4, 8… cada término es el doble del anterior. Si encuentra la regla, puede predecir lo que sigue (25, 60 y 16, en ese orden) y convertirla en un ciclo.
Abstracción. El mapa de rutas de los buses de Tegucigalpa no dibuja cada curva ni cada casa: solo paradas y conexiones. Eso basta para decidir el viaje.
Descomponga el problema «organizar la fiesta de fin de año» en cuatro subproblemas más pequeños y escriba dos pasos concretos para resolver cada uno. Explique qué…
Descomponga el problema «organizar la fiesta de fin de año» en cuatro subproblemas más pequeños y escriba dos pasos concretos para resolver cada uno. Explique qué ventaja tiene dividir así un problema grande.
Reconocer patrones es encontrar la regla que se repite. Descubra el patrón de estas tres secuencias y exprésela como una regla clara: (a) 5, 10, 15, 20, …, (b) 100, 90,…
Reconocer patrones es encontrar la regla que se repite. Descubra el patrón de estas tres secuencias y exprésela como una regla clara: (a) 5, 10, 15, 20, …, (b) 100, 90, 80, 70, …, (c) lunes: 1 flexión, martes: 2, miércoles: 4, jueves: 8, … Indique qué valor vendría después en cada una.
El mapa del metro no dibuja la ciudad real: elimina distancias, curvas y calles, y se queda solo con estaciones y conexiones. Explique qué es la abstracción usando este…
El mapa del metro no dibuja la ciudad real: elimina distancias, curvas y calles, y se queda solo con estaciones y conexiones. Explique qué es la abstracción usando este ejemplo y aplíquela después al plano de su colegio: qué tres cosas incluiría y qué tres cosas eliminaría.
Usted puede hacerlo en papel y enviar una foto con su respuesta.
Casos límite y errores en los algoritmos
Una receta dice: «añada sal y deje cocer un rato a fuego medio». Explique por qué una computadora no podría seguir esa instrucción y reescríbala como un paso de…
Una receta dice: «añada sal y deje cocer un rato a fuego medio». Explique por qué una computadora no podría seguir esa instrucción y reescríbala como un paso de algoritmo preciso, indicando cantidades, tiempos y cómo comprobar que el paso ha terminado.
Este algoritmo de «lavar la ropa» tiene un error: (1) meter toda la ropa en la lavadora, blanca y de color junta, (2) añadir detergente, (3) elegir el programa largo de…
Este algoritmo de «lavar la ropa» tiene un error: (1) meter toda la ropa en la lavadora, blanca y de color junta, (2) añadir detergente, (3) elegir el programa largo de agua caliente, (4) tender. Encuentre dos pasos problemáticos, explique qué puede salir mal en cada uno y reescriba el algoritmo corregido con un paso de clasificación previa.
El algoritmo de un comedor reparte un pan con algo dentro (sándwich) a cada asistente, pero falla cuando hay más asistentes que sándwiches. Explique qué es un «caso…
El algoritmo de un comedor reparte un pan con algo dentro (sándwich) a cada asistente, pero falla cuando hay más asistentes que sándwiches. Explique qué es un «caso límite» en un algoritmo, proponga cómo debería comportarse el reparto en esa situación y reescriba el paso conflictivo para que el algoritmo no falle.
Un cajero automático solo tiene billetes de $\text{L}\ 500$ y su algoritmo reparte la cantidad pedida en billetes. Explique qué ocurre cuando alguien pide…
Un cajero automático solo tiene billetes de $\text{L}\ 500$ y su algoritmo reparte la cantidad pedida en billetes. Explique qué ocurre cuando alguien pide $\text{L}\ 1\,875$, por qué es un caso límite y reescriba las reglas del cajero para que responda siempre algo razonable.
Diseñe el algoritmo completo, con pasos numerados que incluyan decisiones y repeticiones, de un semáforo peatonal con botón: qué ocurre desde que alguien pulsa el botón…
Diseñe el algoritmo completo, con pasos numerados que incluyan decisiones y repeticiones, de un semáforo peatonal con botón: qué ocurre desde que alguien pulsa el botón hasta que el semáforo vuelve a su estado inicial, incluyendo los tiempos de cada luz.
Piense en un programa que juega al tres en raya. Describa la estrategia que seguiría en cada turno: qué datos del tablero debe mirar, en qué orden, y qué reglas usaría…
Piense en un programa que juega al tres en raya. Describa la estrategia que seguiría en cada turno: qué datos del tablero debe mirar, en qué orden, y qué reglas usaría para decidir dónde colocar la ficha. No hace falta escribir código: basta con las reglas en lenguaje natural.
La figura muestra, con bloques encajados, el esqueleto de un juego de adivinar un número secreto, pero dentro del bucle falta una pieza para que el juego dé pistas al…
La figura muestra, con bloques encajados, el esqueleto de un juego de adivinar un número secreto, pero dentro del bucle falta una pieza para que el juego dé pistas al jugador.
Describa qué bloque (o bloques) colocaría en el hueco para que el juego le diga al jugador si su número es mayor o menor que el secreto, y explique el funcionamiento completo del algoritmo: qué se repite, cuándo termina y qué pasa si el jugador acierta a la primera.
Vuelva al principio: para que la computadora sume las ventas de doña Marta, se escribe un algoritmo con una variable total que empieza en 0, un ciclo que suma cada venta y una salida; se prueba con una traza y también con el caso límite de un día sin ventas, donde el total debe ser 0.