Diagramas de flujo, Bases para la diagramación de algoritmo

Introducción. Los diagramas de flujo son una manera de representar visualmente el flujo de datos a travéz de sistemas de tratamiento de información. Los diagramas de flujo describen que operaciónes y en que secuencia se requieren para solucionar un problema dado. Un diagrama de flujo u organigrama es una representación diagramática que ilustra la secuencia de las operaciones que se realizarán para conseguir la solución de un problema. Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Los diagramas de flujo facilitan la comunicación entre los programadores y la gente del negocio. Estos diagramas de flujo desempeñan un papel vital en la programación de un problema y facilitan la comprensión de problemas complicados y sobre todo muy largos. Una vez que se dibuja el diagrama de flujo, llega a ser fácil escribír el programa en cualquier idióma de alto nivel. Vemos a menudo cómo los diagramas de flujo nos dan ventaja al momento de explicar el programa a otros. Por lo tanto, está correcto decir que un diagrama de flujo es una necesidad para la documentación mejor de un programa complejo. Reglas para dibujar un diagramas de flujo. Los Diagramas de flujo se dibujan generalmente usando algunos símbolos estándares; sin embargo, algunos símbolos especiales pueden también ser desarrollados cuando séan requeridos. Algunos símbolos estándares, que se requieren con frecuencia para diagramar programas de computadora se muestran a continuación: Inicio o fin del programa. Pasos, procesos o líneas de instruccion de programa de computo. Operaciones de entrada. Toma de desiciónes y Ramificación Conector para unir el flujo a otra parte del diagrama Cinta magnética Disco magnético Conector de pagina Líneas de flujo Anotación Display, para mostrar datos (Salida por pantalla) Envía datos a la impresora (Salida por impresora) Observación: Para obtener la correcta elaboración de los símbolos, existen plantillas. Las puedes conseguir en Papelerías. Simbolos gráficos Dentro de los simbolos fundamentales para la creaación de diagramas de flujo, los símbolos gráficos son utilizádos especificamente para para operaciónes aritméticas y relaciónes condicionales. La siguiente es una lista de los símbolos más comunmente utilizados: Reglas para la creacion de Diagramas 1. Los Diagramas de flujo deben escribirse de arriba hacia abajo, y/o de izquierda a derecha. 2. Los símbolos se unen con líneas, las cuales tienen en la punta una flecha que indica la dirección que fluye la información procesos, se deben de utilizar solamente líneas de flujo horizontal o verticales (nunca diagonales). 3. Se debe evitar el cruce de líneas, para lo cual se quisiera separar el flujo del diagrama a un sitio distinto, se pudiera realizar utilizando los conectores. Se debe tener en cuenta que solo se vana utilizar conectores cuando sea estrictamente necesario. 4. No deben quedar líneas de flujo sin conectar 5. Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso, evitando el uso de muchas palabras. 6. Todos los símbolos pueden tener más de una línea de entrada, a excepción del símbolo final. 7. Solo los símbolos de decisión pueden y deben tener mas de una línea de flujo de salida. Ejemplos de diagramas de flujo Ejercicio: Diagrama de flujo que encuentra la suma de los primeros 50 numeros naturales Bueno, y ahora la descripción del diagrama anterior Suma, es la variable a la que se le va agregando la valor de cada número natural. N, es el contador. Éste recorrerá lo números hasta llegar al 50. * El primer bloque indica el inicio del Diagrama de flujo * El segundo bloque, es un Símbolo de procesos Bloque de proceso. En este bloque se asume que las variables suma y N han sido declaradas previamente y las inicializa en 0 para comenzar a el conteo y la suma de valores (Para declararlas existe el bloque Tarjeta perforada). * El tercer bloque, es también un Símbolo de procesos Bloque de procesos En éste paso se incrementa en 1 la variable N (N = N + 1). Por lo que, en la primera pasada esta N valdrá 1, ya que estaba inicializada en 0. * El cuarto bloque es exactamente lo mismo que el anterior Bloque de procesos Pero en éste, ya se le agrega el valor de N a la variable que contendrá la suma (En el primer caso contendrá 1, ya que N = 1). * El quinto bloque es uno Símbolo de Toma de decisiones y Ramificación Lo que hay dentro del bloque es una pregunta que se le hace a los valores que actualmente influyen en el proceso, Símbolo de toma de desiciónes y Ramificación ¿Es N=50?, Obviamente la respuesta es no, ya que N todavía es 1. por lo que el flujo de nuestro programa se dirigirá hacía la parte en donde se observa la palabra no: Tercer Bloque, éste le sumará 1 (N=N+1) y vuelve a llegar a éste bloque, donde preguntará ¿Es N=50?... ¡No!, todavía es 2. Ha pues, regresa al Tercer bloque y vuelve hacer lo mismo. Y así hasta llegar a 50, obteniendo así la suma de los primeros 50 primeros números naturales. * Por último indicamos que el resultado será mostrado en la impresora (Este lo puedes cambiarlo por el display para mostrar datos). * Fin del programa (o diagrama) MÉTODO DE ORDENACIÓN POR BURBUJA El método de ordenación por burbuja es un algoritmo de ordenamiento, que funciona revisando cada elemento de la lista que va a ser ordenada con el siguiente, e intercambiándolos de posición si esta está en el orden erróneo. Es estrictamente necesario realizar este proceso varias veces de modo que no necesite mas intercambios, hasta que este ordenada. En este método de ordenación se realiza el intercambio entre los más grandes y los mas pequeños (los más grandes quedan arriba y los pequeños abajo). Estos intercambios suceden en dos ciclos un ciclo que es interno que realiza las comparaciones y se asegura de que en la primera revisión que los elementos mas grandes suban a la posición más alta, y el otro ciclo que es un poco mas externo se encarga de realizar las revisiones. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO DE ORDENACIÓN POR BURBUJA Ventajas: Es bastante sencillo y el más utilizado por su fácil comprensión y programación. En un código reducido se realiza el ordenamiento. Eficaz. Desventajas: Es el más ineficiente de todos los métodos. Consume bastante tiempo de computadora. Requiere de muchas lecturas/escrituras en memoria. MÉTODOS DE BÚSQUEDA La búsqueda es una operación que tiene por objeto la localización de un elemento dentro de la estructura de datos. A menudo un programador estará trabajando con grandes cantidades de datos almacenados en arreglos y pudiera resultar necesario determinar si un arreglo contiene un valor que coincide con algún valor clave o buscado. Siendo el array de una dimensión o lista una estructura de acceso directo y a su vez de acceso secuencial, encontramos dos técnicas que utilizan estos dos métodos de acceso, para encontrar elementos dentro de un array: búsqueda secuencial y búsqueda binaria. Búsqueda Secuencial: La búsqueda secuencial es la técnica más simple para buscar un elemento en un arreglo. Consiste en recorrer el arreglo elemento a elemento e ir comparando con el valor buscado (clave). Se empieza con la primera casilla del arreglo y se observa una casilla tras otra hasta que se encuentra el elemento buscado o se han visto todas las casillas. El resultado de la búsqueda es un solo valor, y será la posición del elemento buscado o cero. Dado que el arreglo no está en ningún orden en particular, existe la misma probabilidad de que el valor se encuentra ya sea en el primer elemento, como en el último. Por lo tanto, en promedio, el programa tendrá que comparar el valor buscado con la mitad de los elementos del arreglo. El método de búsqueda secuencial funciona bien con arreglos pequeños o para arreglos no ordenados. Si el arreglo está ordenado, se puede utilizar la técnica de alta velocidad de búsqueda binaria, donde se reduce sucesivamente la operación eliminando repetidas veces la mitad de la lista restante. Ventajas. Es eficiente cuando un arreglo no esta ordenado es la única manera en la que se puede emplear. Desventajas. Es muy lento. Requiere mucho tiempo, debido a que se comparan uno a uno. Búsqueda Binaria La búsqueda binaria es el método más eficiente para encontrar elementos en un arreglo ordenado. El proceso comienza comparando el elemento central del arreglo con el valor buscado. Si ambos coinciden finaliza la búsqueda. Si no ocurre así, el elemento buscado será mayor o menor en sentido estricto que el central del arreglo. Si el elemento buscado es mayor se procede a hacer búsqueda binaria en el subarray superior, si el elemento buscado es menor que el contenido de la casilla central, se debe cambiar el segmento a considerar al segmento que está a la izquierda de tal sitio central. Ventajas. Es muy eficiente para realizar búsquedas en arreglos ordenados. Desventajas. Requiere mucho tiempo en caso de que sean muchos los valores que contenga el vector, debido a que este lo recorre todo para encontrar el centro. DIFERENCIAS FUNDAMENTALES ENTRE LOS MÉTODOS DE BÚSQUEDA SECUENCIAL Y BINARIO El método secuencial y el método binario se diferencian porque el método secuencial realiza una búsqueda casilla por casilla y comparándolas con el valor que se desea, y el método binario realiza una búsqueda directa en el centro del arreglo y la compara con el valor deseado. En el caso del método de búsqueda binaria, los arreglos deben estar únicamente ordenados, como se planteo anteriormente, por su parte el método de búsqueda secuencial o lineal, puede emplearse tanto en arreglos pequeños, como en aquellos que no están ordenados. En segundo orden, podemos ver que el método de búsqueda binaria, es el método más eficiente para encontrar elementos en un arreglo ordenado, lo contrario sucede con el método de búsqueda secuencial ya que este es muy lento, pero si los datos no están en orden es el único método que puede emplearse para hacer las búsquedas. CONCLUSIÓN El diagrama de flujo es uno de los principales instrumentos en la realización de cualquier método o sistema, ellos permiten la visualización de las actividades innecesarias y verifica si la distribución del trabajo está equilibrada. El método de Ordenación por burbuja es la técnica más utilizada por su fácil comprensión y programación aunque consume bastante tiempo de computadora. En cuanto a la técnica de ordenación por el método de burbuja, consiste en hacer varias pasadas a través del array. En cada pasada, se comparan parejas sucesivas del elemento. Si una pareja esta en orden creciente (o los valores son idénticos), se dejan los valores como están. Si una pareja esta en orden decreciente, sus valores se intercambian en el array. El método de búsqueda secuencial compara cada elemento del vector con el valor a encontrar hasta que este se consiga o se termine de leer el vector completo. El método de búsqueda binaria es uno de los métodos eficientes para encontrar elementos de un arreglo ordenado. El proceso comienza comparando el elemento central del arreglo con el valor buscado. Es fácil adaptar la búsqueda secuencial para que utilice una lista enlazada ordenada, lo que hace la búsqueda más eficaz. Es fácil mantener el orden insertado cada registro en el lugar donde termina una búsqueda sin éxito y cada búsqueda termina cuando se encuentra un registro con una clave no menor que la clave de búsqueda. RECOMENDACIONES Para la realización de un diagrama de flujo debemos tener el análisis lógico de lo que se quiere expresar o representar, es decir, hacer un breve razonamiento al problema o a dicha situación para luego ser representada en diagrama de flujo. Además de que los diagramas de flujo deben escribirse de arriba hacia abajo, y de izquierda a derecha. Debemos conocer bien los conectores y símbolos que son utilizados en la resolución de problemas ya sea para conocer el comienzo o el fin del diagrama y saber como fluye la solución del problema. Realizar los símbolos y unirlos con líneas, las cuales tienen en la punta una flecha que indica la dirección que fluye la información de los procesos, se deben utilizar solamente líneas de flujos horizontales o verticales, pero nunca diagonales. Nunca deben quedar líneas de flujo sin conectar. Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso, evitando el uso de muchas palabras. Utilizar y asignar valores que sean precisos ya que no se deben de admitir ambigüedades en la realización de los diagramas. Tratar de que el procedimiento sea genérico para que pueda ser usado con cualquier tipo de valor numérico. Tener en cuenta que el símbolo para las operaciones de asignación en este caso el rectángulo y cualquier símbolo de entrada y salida puedan ser precedidos de una o varias flechas, pero solo pueden ser seguidos por una. Las flechas de flujo no deben cruzarse. ahora les dejo problemas cotidianos y resueltos pasados a diagramas de flujo * Determinar si 2 números son iguales o diferentes, si son diferentes determinar cual de los 2 es el mayor. * Cambiar un Caucho desinflado de un Automóvil. * Diseñar un diagrama de flujo para calcular y mostrar el área de un triángulo. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo para convertir de grados centígrados a grados Fahrenheit. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo para calcular e imprimir la suma de los números del 1 al 100, utilizando un ciclo automático. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo que solicite un número y determine si este es par o es non. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo que solicite un número y determine si este es un número primo. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. NOTA:Se dice que un número es primo cuando solamente es divisible por 1 y por si mismo. Para determinar esto, tenemos que probar el módulo contra todos los números desde 2 hasta N-1 y si alguno es igual 0 quiere decir que si es divisible y por lo tanto no es primo. *Diseñar un diagrama de flujo para calcular e imprimir la suma de los números del 1 al 100, utilizando el simbolo de desición. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo que solicite 3 números A,B y C distintos y te diga cual es el mayor de ellos El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo que solicite un número como valor de entrada y calcule los valores para la Sucesión de Fibonacci muestre la cantidad de valores según se solicitó. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo que solicite tres números correspondientes a las medidas de los lados de un tríangulo y determine mediante condiciones si se trata de un tríangulo equilátero, isóseles o escaleno. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. * Diseñar un diagrama de flujo que pida los datos para llenar una matriz de 4x4 y después muestre los elementos de la diagonal principal. Este ejercicio consta de dos partes que son: Primera parte: LLenar la matriz. Como nos indican que va a ser de 4 por 4, no es necesario solicitar el numero de celdas (fila y columna) así que pasamos a pedir directamente los dieciseis datos y los ponemos en la matriz. Para esto utilizamos dos ciclos automáticos encontrados. Esta formación de dos figuras de ciclo una con un "flip horizontal" es muy común y es característica de los diagramas de matrices. Segunda parte: Posteriormente mostramos los valores de la diagonal principal y para ello no es necesario más que un solo ciclo y mostramos el elemento que tanto el renglon (row) como la columna (column) tienen el mismo índice (i,i). * Diseñar un diagrama de flujo que pida cuatro calificaciones, las analice y determine si el alumno a que pertenecen reprobó o aprobó. Para consider aprobado a un alumno, sus calificaciones deben cumplir las siguientes Reglas: El promedio de las 4 calificaciones debe ser Mayor o igual a 6.0. Ninguna de las calificaciones individuales debe ser menor que 6. Como la segunda regla dice que si hay una sola calificacion reprobada, automaticamente reprueba, loq ue nos obligó a hacer una condición múltiple (4 condicionantes) utilizando el operador Y (and). * Diseñar un diagrama de flujo que te pida tres números y te diga cual es el mayor y cual es el menor de ellos. El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. El segundo de 2 ejemplos de diagramas comparando 3 valores. En el primero solamente teníamos que determinar cuál era el mayor, en éste otro tenemos que localizar también el menor de ellos. NOTA: Si lo deseas, busca y analiza el ejercicio anterior a través del Menú de la izquierda. Explicación * Primero pedimos los 3 números sobre las variables A, B y C. * Iniciamos dos variables llamadas "Mayor" y "Menor". A ambas les colocamos un valor inicial que puede ser cualquiera de los tres ingresados. En mi caso les puse el valor de A. * Comparamos la Variable "Menor" con cada uno de los otros valores. En caso de que alguno de ellos sea inferior, hacemos "Menor" igual a ese valor. * Comparamos la Variable "Mayor" con cada uno de los otros valores. En caso de que alguno de ellos sea superior, hacemos "Menor" igual a ese valor. Nótese que este procedimiento funcionaría igual si fueran 4, 5 o más los valores simplemente agregando más comparaciones o mediante un Ciclo automático. *determinar según la edad de una persona a que categoría corresponde según la siguiente lista: 0 y hasta los 12 años -> Niño 12 a 17 años -> Adolescente 18 a 60 años -> Adulto Más de 60 años -> Adulto mayor (Tercera edad) El diagrama deberá de solicitar los datos necesarios y mostrar el resultado. link: http://www.youtube.com/watch?v=tMEscFCEP0g link: http://www.youtube.com/watch?v=hNpLN2TcPQ8&feature=related link: http://www.youtube.com/watch?v=Ehp2jgMo5m8&feature=fvwrel link: http://www.youtube.com/watch?v=uTklV3bU9xo&feature=relmfu link: http://www.youtube.com/watch?v=05Cr1USPWyY link: http://www.youtube.com/watch?v=e3k0kVnjgKY link: http://www.youtube.com/watch?v=QAMROZTP514&feature=related Fuentes: http://es.wikipedia.org/wiki/Bubblesort http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/estructdatos2/tema5_1.htm http://macabremoon0.tripod.com/id13.html http://clintyanyurbis-diagramasdeflujo.blogspot.com/2007/07/diagramas-de-flujo.html http://www.monografias.com/.../diagrama-de-flujo2.shtml http://www.google.com/search?q=flowcharting http://www.google.com.mx/search?q=flowcharting+template http://www.mis-algoritmos.com/diagramas-flujo.html http://es.wikipedia.org/wiki/Diagramas_de_flujo http://www.nos.org/htm/basic2.htm http://www.tpub.com/neets/book22/93c.htm http://www.timelytemplates.com/f_computer/Tcomputer.htm http://mis-algoritmos.com/aprenda-a-crear-diagramas-de-flujo