Análisis De Algoritmos

Introducción

El siguiente trabajo tiene como propósito fundamental establecer las estructuras y técnicas de manejo de datos más usuales y los criterios que le permitan decidir, ante un problema determinado, cuál es la estructura y los algoritmos óptimos para manipular los datos.
La Ciencia de la Computación, es mucho más que el estudio de cómo usar o programar las computadoras. Se ocupade algoritmos, métodos de calcular resultados y máquinas autómatas.
La motivación principal de la computación por muchos años fue la de desarrollar cómputo numérico más preciso. La Ciencia de la Computación creció del interés en sistemas formales para razonar y la mecanización de la lógica, así como también del procesamiento de datos de negocios. Sin embargo, el verdadero impacto de lacomputación vino de la habilidad de las computadoras de representar, almacenar y transformar la información.
La construcción de algoritmos es una habilidad elegante de un gran significado práctico. Computadoras más poderosas no disminuyen el significado de algoritmos veloces. En la mayoría de las aplicaciones no es el hardware el cuello de botella sino más bien el software inefectivo.
Un objetivo naturalen el desarrollo de un programa computacional es mantener tan bajo como sea posible el consumo de los diversos recursos, aprovechándolos de la mejor manera que se encuentre. Se desea un buen uso, eficiente, de los recursos disponibles, sin desperdiciarlos.
Para que un programa sea práctico, en términos de requerimientos de almacenamiento y tiempo de ejecución, debe organizar sus datos en unaforma que apoye el procesamiento eficiente.
Siempre que se trata de resolver un problema, puede interesar considerar distintos algoritmos, con el fin de utilizar el más eficiente. Pero, ¿cómo determinar cuál es "el mejor"?. La estrategia práctica consiste en programar los algoritmos y ejecutarlos en un computador sobre algunos ejemplares de prueba. La estrategia teórica consiste en determinarmatemáticamente la cantidad de recursos (tiempo, espacio, etc.) que necesitará el algoritmo en función del tamaño del ejemplar considerado.

Desarrollo

Generalmente hay dos metas en el diseño de programas de cómputo:
* El diseño de un algoritmo que sea fácil de entender, codificar y depurar (Ingeniería de Software).
* El diseño de un algoritmo que haga uso eficiente de los recursos de lacomputadora (Análisis y Diseño de algoritmos).
El análisis de algoritmos nos permite medir la dificultad inherente de un problema y evaluar la eficiencia de un algoritmo. Para ello existen procedimientos para analizar los algoritmos:
1. Establecer las características de los datos de entrada que utilizará y decidir cuál es el tipo de análisis más apropiado, limitándose al desarrollo estadísticointentando probar que el tiempo de ejecución es siempre menor que algún [límite superior] sea cual sea la entrada, e intentando obtener el tiempo de ejecución medio para su entrada [aleatoria].

2. Identificar las operaciones abstractas en las que se basa, separando el análisis de la implementación. Mientras que el número de operaciones abstractas involucradas pueden ser generalmente grandes,normalmente se da el caso de que el desarrollo de los algoritmos que se consideran depende sólo de unas cuantas cantidades.
La forma de identificar consiste en utilizar una opción de [detección de perfiles], para realizar estadísticas de la frecuencia de llamada de una instrucción en algún ejemplo de ejecución

3. Analizarlo matemáticamente para encontrar los valores del caso medio y delpeor caso para cada una de las cantidades fundamentales. El objetivo es encontrar el mejor límite superior, el caso medio normalmente requiere un análisis matemático más sofisticado. Una vez desarrollados con éxito tales análisis para las cantidades fundamentales, se puede determinar el tiempo asociado a cada cantidad y obtener expresiones para el tiempo total de ejecución.

El rendimiento de...