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Fundamentos de Algoritmos Y Programas

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¿Qué es un algoritmo?

Si se consulta la definición de algoritmo, se entiende que éste es un conjunto finito de instruccionesque se deben seguir para resolver un problema. No obstante, desde el punto de vista de la programación de ordenadores, la definición del algoritmo como la especificación de una serie de pasos, es incompleta. Debe observarse que los ordenadores son equipos que tienen limitaciones físicas en cuanto a capacidad de almacenamiento y procesamiento. Por consiguiente debemos refinar un poco más nuestradefinición de algoritmo para hacerla aplicable de manera efectiva en el ámbito de la informática.
Definición:

Un algoritmo se entiende como una sucesión finita de pasos que deben cumplir las siguientes especificaciones:

1. Cada paso del algoritmo debe estar bien definido: Esto significa que la definición de un paso debe ser suficientemente clara, para que una persona pueda entenderla yrealizarla. Si bien no se puede dar un criterio determinístico para decidir si un paso está bien definido, debemos apelar al sentido común para decidir que un paso está especificado sin ambigüedades.
2. Un algoritmo debe tener un principio y un fin: Un programa es un algoritmo escrito con un objetivo: conseguir un resultado. No tiene sentido crear un programa que espere infinitos segundos yluego escriba en pantalla "Hola Mundo!", del mismo modo que un algoritmo debe tener un principio bien definido (tampoco tiene sentido el algoritmo "haz nada,y luego escribe Hola Mundo!").

Modelos computacionales

Un modelo computacional es un modelo matemático en las ciencias de la computación que requiere extensos recursos computacionales para estudiar el comportamiento de un sistema complejopor medio de la simulación por computadora(Que definición no? mejor veamos ejemplos).

Ejemplos de modelos computacionales comunes son modelos de el pronóstico del tiempo, modelos del Earth Simulator, modelos de simulador de vuelo, y modelos de red neural.(Que definición aburrida!, pero bueno, entenderás que a veces son inevitables)
Programas: Algoritmos para ser ejecutados por un ordenadorUn ordenador o computadora está, desde que se enciende hasta que se apaga totalmente, ejecutando un algoritmo. Por lo general, estos algoritmos, escritos para que los entienda una máquina, terminan siendo vagos y confusos para la mayoría de quienes no han estudiado programación. Una máquina no puede entender "escribe Hola Mundo!" porque no sabe lo que es "escribe" ni lo que es una letra o unespacio, ni lo que es una pantalla. En cambio, puede entender "mov eax, 0x23afb31" (escribir en la dirección de memoria eax el número 0x23afb31 en hexadecimal), aunque nosotros no(Que gracioso ¿verdad?). Un ordenador es solo un circuito electrónico, no funciona a base de magia ni nada por el estilo.

Debido a lo difícil que es escribir en lenguaje máquina, e incluso en ensamblador, se crearondiferentes lenguajes de programación, más o menos parecidos al inglés actual y a cómo se redacta un algoritmo. Estos lenguajes proveen de cosas tan complejas para una máquina como los bucles for (ciclos for, si no entiendes esto, tranquilo, pronto lo comprenderas!). Los compiladores se encargan de traducir esos ficheros al lenguaje ensamblador que corresponda, el ensamblador de traducirlos a lenguajemáquina y el enlazador de juntar todo ese código máquina en un solo archivo, el programa. Y el microprocesador, se encarga de ir encendiendo o apagando transistores según lo que le diga el código máquina. Es fácil entender el lenguaje de alto nivel en comparación al lenguaje máquina pero de la evolución surgieron.
¿Qué instrucciones ejecuta un ordenador?
Lenguaje de máquina

Cada tipo de...