Metodología de resolución de problemas Versión 2012



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Metodología de resolución de problemas
Versión 2012


ALGORITMOS Y/O TEMAS QUE DEBEN SABER LOS ALUMNOS PARA EL 1er. EXAMEN PARTCIAL
1.- Búsqueda de máximos y/o mínimos.

2.- Buscar valores mínimos no nulos o dentro de una gama de valores o ambos.

3.- Buscar mínimo y segundo mínimo.

4.- Repeticiones: Cuantas veces un valor cumple una condición; cantidad máxima de veces que se cumple ininterrumpidamente una condición.

5.- Búsqueda secuencial de un elemento dentro de un conjunto (no se exigirá búsqueda dicotómica).

6.- Ordenamiento de arreglos, con o sin arrastre; permutación de elementos.

7.- Ingreso de lotes de datos con o sin separadores (corte de control).

8.- Ingreso de elementos de un vector al azar (ordenamiento en lectura).

9.- Pruebas de escritorio.

10.- Validación de datos de ingreso.

11.- Tipos de datos estándar y definidos por el usuario: Arrays; Registro; Enumerados; Sub rango.

12.- Apareo de vectores ya ordenados.

13.- Presentar una carpeta de trabajos prácticos con los ejercicios de la guía (NO TEORÍA) se hayan resuelto o no en clase, conteniendo enunciados, diagramas y codificación.

14.- Valorización de exámenes:

Diagrama de lógica: 60 %;

Codificación: 50 % del diagrama, (max.: 30 %);

Presentación: 10 %.


CAPÍTULO I
COMO LOGRAR RESOLVER PROBLEMAS:
Generalidades

Una persona enfrenta un problema cuando desea satisfacer cierto objetivo y no conoce inmediatamente que acción o serie de acciones deberá tomar o ejecutar para conseguirlo.

Si además de eso, dichas acciones serán ejecutadas por otro, debe asegurarse que el receptor de las instrucciones las comprenda, y tenga las habilidades adecuadas para poder ejecutarlas y llevarlas a cabo.

La imposibilidad de resolver el problema inmediatamente se debe muchas veces a:


*La existencia de formas alternativas de alcanzar ese objetivo.-

*Las dudas acerca del mejor curso de acción a tomar.-


Las decisiones que se tomen influirán en la efectividad y eficiencia de la resolución del problema.

La naturaleza del objetivo puede variar desde algo tangible, como un objeto físico (fabricar un cerámica), hasta algo abstracto como puede ser la demostración de un teorema.-

Del mismo modo, las acciones necesarias para la obtención del objetivo deseado pueden incluir tanto actividades físicas (como ajustar una tuerca) como actividades puramente mentales (juicios de semejanza).-

Identificaremos entonces los siguientes componentes, que determinan la existencia de un problema:


* Objetivo o meta a alcanzar.-

* Existencia de un conjunto de acciones alternativas, cuya ejecución produce los resultados requeridos (una solución).

* Una situación inicial, sobre la que es posible actuar para lograr el objetivo deseado.
En la vida diaria resolvemos problemas continuamente, sin prestar atención al proceso que estamos realizando.
En un ambiente de aprendizaje, se brinda normalmente la información necesaria que consiste en:
1) Una definición más o menos clara del problema.

2) Entrada dada.

3) Salida requerida.
Y además, planteamos el problema y proporcionamos un método de resoluciones.

La idea general es que se puedan llegar a diseñar los procedimientos de resolución de los problemas y dejar para la computadora el trabajo (tedioso) de resolverlos.


Ocurre que la computadora tiene una limitada cantidad de habilidades:
- Desde el punto de vista matemático:
Suma

Resta


Multiplica

Divide
- Desde el punto de vista lógico:


Responde “si” o “no” a una pregunta lógica.

(Puede decir si un número es mayor, menor o igual a otro, comparando de a dos)




  • Se comunica con los periféricos que tiene a su disposición.

Teclado, Pantallas, Impresoras, memorias auxiliares…


Este bajísimo nivel de habilidades de nuestro “interlocutor”, requiere un esfuerzo adicional por parte de quien encara la solución de un problema, utilizando una computadora:
Tiene que saber, primero que nada como se resuelve el problema, ya que difícilmente pueda dar las instrucciones elementales para hacerlo, si no lo sabe hacer.
En nuestro trabajo diario, frecuentemente debemos realizar nosotros mismos la definición de los problemas, diseñar los procedimientos de resolución, y determinar y proponer el resultado que se obtendrá.

METODOLOGÍA PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
Para tener éxito en el logro del objetivo (resolver un problema), es conveniente respetar la siguiente secuencia de acciones:
* Entender el problema.

* Diseñar una estrategia

* Desarrollar un algoritmo (mediante un diagrama de flujo).

* Probar el algoritmo (prueba de escritorio).

* Optimizarlo.

* Codificarlo

* Ejecutarlo.

* Evaluar los resultados obtenidos. (Muy importante).


ENTENDER EL PROBLEMA
En una primera etapa se trata de plantear los problemas sin prejuicios, generalizando para todos los datos posibles, reales y significativos.
La comprensión y análisis de un problema requieren mucho más tiempo del que suele llevar una explicación.
ES LA ESENCIA DEL PROCESO DE PROGRAMAR.
Es imprescindible NO COMENZAR a desarrollar un método de resolución sin antes haber comprendido bien el problema.

La comprensión puede facilitarse si empleamos algunas de las siguientes estrategias de análisis:


1- Leer cuidadosamente el enunciado del problema hasta familiarizarse con el contenido.
2- Escribir preguntas en los márgenes, destacar parte del texto, o cualquier otra forma de señalización que indique que la tarea no está lo suficientemente clara.
3- Hacerse alguna o varias de las siguientes preguntas:
¿Cuales son los datos?

¿Cuál es la apariencia de los datos?

¿En qué soporte se encuentran?

¿Cuántos datos hay?

¿Cuál es la secuencia de ingreso de los datos?

¿Cómo se sabe cuándo todos los datos fueron procesados?

¿Cuál debe ser el aspecto de las salidas?

¿Cuál es la secuencia de la salida?

¿Qué condiciones especiales de error pueden aparecer?
4- También podrá:
Redefinir el problema

Introducir una notación adecuada

Realizar esquemas o dibujos.

Fraccionar el problema en partes.



DISEÑAR UNA ESTRATEGIA
Una de las acepciones del diccionario de la Real Academia Española para la palabra estrategia es:

“En un proceso regulable, el conjunto de las reglas que aseguran una decisión óptima en cada momento.”


En este caso, la utilizaremos para describir sucintamente que herramientas deberíamos utilizar, la secuencia, etc.

Generalmente en esta parte del análisis, responderemos a la pregunta ¿Qué hay que hacer?


DESARROLLAR UN ALGORITMO:
Se suele definir algoritmo como:

El conjunto finito de instrucciones que, ejecutadas en determinado orden, permiten resolver una tarea dada.


Todo algoritmo debe satisfacer:
* Que haya cero o más datos provistos externamente.

* Debe producir al menos una información. (Resultado).

* Cada instrucción debe ser clara y sin ambigüedades.

* Para cualquier caso particular de los datos, el algoritmo debe tener un número finito de pasos.

* Toda instrucción debe ser lo suficientemente elemental como para que una persona pueda llevarla a cabo con lápiz y papel.
Generalmente en esta parte del análisis, responderemos a la pregunta:
¿Cómo hay que hacer cada cosa?

DIAGRAMA DE LÓGICA
¿Qué es un diagrama de lógica?
Es la representación gráfica de la secuencia de operaciones necesarias para completar un trabajo.
El diagrama de un programa es una construcción gráfica de la concepción lógica de la solución de un problema.

De acuerdo a esta definición, podemos deducir que un diagrama no está limitado a describir el trabajo de un computador.

De hecho, los diagramas de lógica se han utilizado, y se siguen utilizando para documentar toda clase de labores.
Para lograrlo se utilizan técnicas de estructuración.

Las disciplinas estructuradas que hoy se consideran indiscutiblemente exitosas a lo largo del proceso de desarrollo de sistemas dan gran importancia a estas técnicas, ya que permiten su mantenimiento y modificación a un costo relativamente bajo.


ESTRUCTURACIÓN
Lo más importantes de las técnicas estructuradas es fraccionar un problema extenso en subsistemas más pequeños y simples.

En lo que conocemos como desarrollo tradicional, podemos identificar los siguientes pasos:


DISEÑAR UN PROGRAMA ENTERO

DEFINIR LAS INTERFASES

ESCRIBIR TODA LA CODIFICACIÓN

PRUEBA Y DEPURACIÓN

INTEGRACIÓN
Los problemas que presentan estas técnicas son:
1- Las inconsistencias en la codificación no se encuentran hasta la integración.

2- Es difícil aislar problemas.

3- No es un producto viable hasta el fin del proyecto.
En cambio, las técnicas estructuradas utilizan procedimientos “TOP DOWN”, que consisten en:
1- Identificar las funciones principales.

2- Fraccionarlas en sub funciones.

3- Escribir la codificación paralela al diseño.

4- Probar la codificación de “Alto Nivel” utilizando fragmentos.


En el proceso de desarrollo de un programa es necesario primero identificar las funciones, luego las sub funciones de aquellas, diferenciando las que están controladas por decisiones, de las que son iterativas.
En este proceso de identificar funciones y sub funciones radica el éxito del programa. A medida que son identificadas, se va armando un diagrama de estructura en el que se van mostrando las diferentes jerarquías entre sus componentes.
DIAGRAMAS DE LÓGICA DE PROGRAMAS
Un diagrama de lógica de un programa ilustra el flujo de los datos de alimentación, procesamiento y emisión de un problema específico.
¿Qué es un programa de computadora?
Es un conjunto de instrucciones secuenciales que ordenan el comportamiento de un computador.
Podríamos distinguir dos tipos de programas:
a) El Diagrama de Lógica de las FUNCIONES PRINCIPALES DEL PROGRAMA
b) El Diagrama de Lógica DETALLADO DEL PROGRAMA
Cada uno de ellos se traza con el mismo formato y mediante el mismo juego de símbolos.

UN EJEMPLO PODRÍA SER:

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DIAGRAMA DE LÓGICA DE LAS FUNCIONES PRINCIPALES DEL PROGRAMA
Este diagrama representa la lógica principal del problema, identifica las funciones principales y el orden de ejecución del dentro de la lógica del programa. El nivel de detalle de éste diagrama de lógica es bajo, tal que un símbolo de proceso puede representar toda una serie de operaciones relacionadas, las cuales pueden identificarse como una función mayor del programa o una rutina completa.-
Durante el desarrollo del diagrama detallado del programa, éste diagrama de funciones principales sirve como un plan de base para organizar los elementos del diagrama de lógica de detalles, el cual será trazado después de que el programador identifique los pasos más importantes del proceso.

DIAGRAMA DE LÓGICA DE DETALLE DEL PROGRAMA
Este tipo de diagrama de lógica ilustra el orden de ejecución de los pasos individuales de un programa; muestra las trasferencias de datos, las operaciones aritméticas, funciones, decisiones, entrada y salida de datos, condiciones de bifurcación, que se encuentran en la lógica de un programa.

El tamaño físico de un diagrama de lógica de detalle está limitado solo por la complejidad del problema que se plantea.


METODOLOGÍA PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
Entre los que se consideran formas adecuadas para la resolución de problemas, encontramos una denominada: “Top-Down”.

Esto es una forma de encarar la resolución de un problema desde lo más complejo a lo más sencillo, dicho en otras palabras, a medida que se avanza en la solución, se completan más detalles de la misma.



Para nuestros cursos utilizaremos los siguientes elementos para confeccionar los diagramas:
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