6.x.1 - Algoritmos Básicos

1.1 Recordatorio: ¿qué es un algoritmo?

Un algoritmo es una secuencia ordenada de pasos que permite resolver un problema. En programación, esos pasos se escriben mediante instrucciones que el ordenador puede ejecutar.

Por ejemplo, si queremos calcular el total de ventas de una semana, el algoritmo podría ser:

1. Guardar las ventas de cada día.
2. Crear una variable para acumular el total.
3. Recorrer todas las ventas.
4. Sumar cada venta al total.
5. Mostrar el resultado final.

1.2 El algoritmo contador

Un contador sirve para contar cuántas veces ocurre algo. Normalmente se inicializa a 0 y se incrementa en 1 cada vez que se cumple una condición.

Ejemplo profesional: una empresa de mantenimiento quiere saber cuántos días de una semana la temperatura de una sala de servidores ha superado o igualado los 30 grados.

Ejemplo en PSeInt:

Algoritmo ContadorTemperaturas
	Definir temperaturas, i, contadorAltas Como Entero
	Dimension temperaturas[7]

	temperaturas[1] <- 28
	temperaturas[2] <- 31
	temperaturas[3] <- 29
	temperaturas[4] <- 32
	temperaturas[5] <- 30
	temperaturas[6] <- 27
	temperaturas[7] <- 33

	contadorAltas <- 0

	Para i <- 1 Hasta 7 Con Paso 1 Hacer
		Si temperaturas[i] >= 30 Entonces
			contadorAltas <- contadorAltas + 1
		FinSi
	FinPara

	Escribir "Días con temperatura alta: ", contadorAltas
FinAlgoritmo
				

Diagrama de Flujo

Ejemplo en Java:

public class ContadorTemperaturas {
	public static void main(String[] args) {
		Integer[] temperaturas = {28, 31, 29, 32, 30, 27, 33};
		Integer contadorAltas = 0;

		for (Integer i = 0; i < temperaturas.length; i = i + 1) {
			if (temperaturas[i] >= 30) {
				contadorAltas = contadorAltas + 1;
			}
		}

		System.out.println("Días con temperatura alta: " + contadorAltas);
	}
}
				

1.3 El algoritmo sumador

Un sumador sirve para acumular valores. Normalmente se inicializa a 0 y se le van añadiendo los datos que interesan.

Ejemplo profesional: una aplicación de facturación necesita calcular el importe total de cinco facturas pendientes.

Ejemplo en PSeInt:

Algoritmo SumadorFacturas
	Definir i Como Entero
	Definir facturas, total Como Real
	Dimension facturas[5]

	facturas[1] <- 120.50
	facturas[2] <- 75.25
	facturas[3] <- 310.00
	facturas[4] <- 45.80
	facturas[5] <- 99.99

	total <- 0

	Para i <- 1 Hasta 5 Con Paso 1 Hacer
		total <- total + facturas[i]
	FinPara

	Escribir "Total pendiente de cobro: ", total
FinAlgoritmo
				

Diagrama de Flujo

Ejemplo en Java:

public class SumadorFacturas {
	public static void main(String[] args) {
		Double[] facturas = {120.50, 75.25, 310.00, 45.80, 99.99};
		Double total = 0.0;

		for (Integer i = 0; i < facturas.length; i = i + 1) {
			total = total + facturas[i];
		}

		System.out.println("Total pendiente de cobro: " + total + " €");
	}
}
				

1.4 El algoritmo bandera

Una bandera es una variable booleana que indica si ha ocurrido una situación determinada. Suele comenzar en false y cambia a true cuando se detecta el caso buscado.

Ejemplo profesional: un sistema de logística quiere comprobar si existe algún pedido con retraso.

Ejemplo en PSeInt:

Algoritmo BanderaPedidos
	Definir diasRetraso, i Como Entero
	Definir hayRetrasos Como Logico
	Dimension diasRetraso[6]

	diasRetraso[1] <- 0
	diasRetraso[2] <- 0
	diasRetraso[3] <- 2
	diasRetraso[4] <- 0
	diasRetraso[5] <- 1
	diasRetraso[6] <- 0

	hayRetrasos <- Falso

	Para i <- 1 Hasta 6 Con Paso 1 Hacer
		Si diasRetraso[i] > 0 Entonces
			hayRetrasos <- Verdadero
		FinSi
	FinPara

	Si hayRetrasos Entonces
		Escribir "Hay pedidos con retraso."
	SiNo
		Escribir "No hay pedidos con retraso."
	FinSi
FinAlgoritmo
				

Diagrama de Flujo

Ejemplo en Java:

public class BanderaPedidos {
	public static void main(String[] args) {
		Integer[] diasRetraso = {0, 0, 2, 0, 1, 0};
		Boolean hayRetrasos = false;

		for (Integer i = 0; i < diasRetraso.length; i = i + 1) {
			if (diasRetraso[i] > 0) {
				hayRetrasos = true;
			}
		}

		if (hayRetrasos) {
			System.out.println("Hay pedidos con retraso.");
		} else {
			System.out.println("No hay pedidos con retraso.");
		}
	}
}
				

1.5 Búsqueda de máximo o mínimo

La búsqueda de máximo o mínimo sirve para localizar el valor más alto o más bajo dentro de un conjunto de datos. Es muy habitual en informes, estadísticas, control de stock o análisis de ventas.

El procedimiento habitual consiste en tomar el primer valor como máximo o mínimo inicial y compararlo con el resto de valores.

Ejemplo profesional: una empresa agrícola quiere saber la producción máxima y mínima registrada en varias parcelas.

Ejemplo en PSeInt:

Algoritmo MaximoMinimoProduccion
	Definir produccion, i, maximo, minimo Como Entero
	Dimension produccion[6]

	produccion[1] <- 1200
	produccion[2] <- 950
	produccion[3] <- 1430
	produccion[4] <- 1100
	produccion[5] <- 870
	produccion[6] <- 1320

	maximo <- produccion[1]
	minimo <- produccion[1]

	Para i <- 2 Hasta 6 Con Paso 1 Hacer
		Si produccion[i] > maximo Entonces
			maximo <- produccion[i]
		FinSi

		Si produccion[i] < minimo Entonces
			minimo <- produccion[i]
		FinSi
	FinPara

	Escribir "Producción máxima: ", maximo
	Escribir "Producción mínima: ", minimo
FinAlgoritmo
				

Diagrama de Flujo

Ejemplo en Java:

public class MaximoMinimoProduccion {
	public static void main(String[] args) {
		Integer[] produccion = {1200, 950, 1430, 1100, 870, 1320};
		Integer maximo = produccion[0];
		Integer minimo = produccion[0];

		for (Integer i = 1; i < produccion.length; i = i + 1) {
			if (produccion[i] > maximo) {
				maximo = produccion[i];
			}

			if (produccion[i] < minimo) {
				minimo = produccion[i];
			}
		}

		System.out.println("Producción máxima: " + maximo);
		System.out.println("Producción mínima: " + minimo);
	}
}
				

1.6 Ejemplo final: cálculo de la media de unos datos

El cálculo de la media combina dos algoritmos básicos: un sumador para obtener el total y un contador para saber cuántos datos se han procesado.

Ejemplo profesional: una aplicación de atención al cliente quiere calcular el tiempo medio de resolución de varias incidencias.

Ejemplo en PSeInt:

Algoritmo MediaIncidencias
	Definir tiempos, i, contador Como Entero
	Definir suma, media Como Real
	Dimension tiempos[5]

	tiempos[1] <- 35
	tiempos[2] <- 42
	tiempos[3] <- 28
	tiempos[4] <- 60
	tiempos[5] <- 45

	suma <- 0
	contador <- 0

	Para i <- 1 Hasta 5 Con Paso 1 Hacer
		suma <- suma + tiempos[i]
		contador <- contador + 1
	FinPara

	Si contador > 0 Entonces
		media <- suma / contador
		Escribir "Tiempo medio de resolución: ", media
	SiNo
		Escribir "No hay datos para calcular la media."
	FinSi
FinAlgoritmo
				

Diagrama de Flujo

Ejemplo en Java:

public class MediaIncidencias {
	public static void main(String[] args) {
		Integer[] tiempos = {35, 42, 28, 60, 45};
		Double suma = 0.0;
		Integer contador = 0;

		for (Integer i = 0; i < tiempos.length; i = i + 1) {
			suma = suma + tiempos[i];
			contador = contador + 1;
		}

		if (contador > 0) {
			Double media = suma / contador;
			System.out.println("Tiempo medio de resolución: " + media + " minutos");
		} else {
			System.out.println("No hay datos para calcular la media.");
		}
	}
}
				

1.7 Combinación de algoritmos básicos

La combinación de estos algoritmos básicos permite resolver problemas complejos. En una aplicación real rara vez usamos solo un contador, solo un sumador o solo una búsqueda de máximo. Lo habitual es combinarlos para obtener información útil.

Ejemplo profesional: una empresa con varios almacenes quiere analizar una matriz de stock. Cada fila representa un almacén y cada columna representa un producto. El programa debe calcular:

• El número de productos con stock crítico.
• El total de unidades almacenadas.
• Si existe algún producto agotado.
• El stock máximo y mínimo registrado.
• La media de unidades por producto y almacén.

Ejemplo en Java con matriz:

public class AnalisisStock {
	public static void main(String[] args) {
		Integer[][] stock = {
			{12, 4, 18, 7},
			{0, 9, 5, 11},
			{20, 3, 14, 6}
		};

		Integer umbralCritico = 5;
		Integer contadorCriticos = 0;
		Integer contadorDatos = 0;
		Integer sumaUnidades = 0;
		Boolean hayAgotados = false;
		Integer maximo = stock[0][0];
		Integer minimo = stock[0][0];

		for (Integer fila = 0; fila < stock.length; fila = fila + 1) {
			for (Integer columna = 0; columna < stock[fila].length; columna = columna + 1) {
				Integer unidades = stock[fila][columna];

				sumaUnidades = sumaUnidades + unidades;
				contadorDatos = contadorDatos + 1;

				if (unidades <= umbralCritico) {
					contadorCriticos = contadorCriticos + 1;
				}

				if (unidades == 0) {
					hayAgotados = true;
				}

				if (unidades > maximo) {
					maximo = unidades;
				}

				if (unidades < minimo) {
					minimo = unidades;
				}
			}
		}

		Double media = sumaUnidades.doubleValue() / contadorDatos;

		System.out.println("Productos con stock crítico: " + contadorCriticos);
		System.out.println("Total de unidades: " + sumaUnidades);
		System.out.println("¿Hay productos agotados?: " + hayAgotados);
		System.out.println("Stock máximo: " + maximo);
		System.out.println("Stock mínimo: " + minimo);
		System.out.println("Media de unidades: " + media);
	}
}