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Estructuras de Datos y Algoritmos en Java
Autor: Jeff Friesen
Traductor: Juan Antonio Palos (Ozito)
z
Estructuras de Datos y Algoritmos Básicos
{ ¿Qué es una Estructura de Datos?
{ ¿Qué es un Algoritmo?
{ ¿Cómo se Representa un Algoritmo?
„ Flowchart
„ Pseudocódigo
Estructuras de Datos y Algoritmos Básicos
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Antes de explorar las estructuras de datos y sus algoritmos específicos, necesitamos
examinar tres cuestiones básicas: ¿Qué es una estructura de datos? ¿Qué es un
algoritmo? ¿Cómo se representa un algoritmo? El conocimiento de estos conceptos
ayudará a entender este tutorial
¿Qué es una Estructura de Datos?
Las estructuras de datos nos han estado rodeando desde la era de la programación
estructurada. Una definición de esa era: una estructura de datos es un conjunto de
tipos, un tipo diseñado partiendo de ese conjunto de tipos, un conjunto de funciones, y
un conjunto de axiomas. Esta definición implica que una estructura de datos es un tipo
con implementación. En nuestra era de la programación orientads a objetos, tipo con
implementación significa clase.
La definición una estructura de datos es una clase es demasiado amplia porque
supone que Empleado, Vehículo, Cuenta, y otras muchas clases específicas de
entidades del mundo real son estructuras de datos. Aunque esas clases estructuran
varios ítems de datos, describen entidades del munto real (en la forma de objetos) en
lugar de describir contenedores de objetos para otras entidades objetos (y
posiblemente otro contenedor). Esta idea de contenido da una definición más
apropiada para una estructura de datos: una estructura de datos es una clase
contenedora que proporciona almacenamiento para ítems de datos, y capacidades
para almacenar y recuperar estos datos. Algunos ejemplos de estructuras de datos
son los arrays, las listas enlazadas, las pilas y las colas.
¿Qué es un Algoritmo?
Normalmante los algoritmos se asocian con estructuras de datos. Un algoritmo es
una secuencia de instrucciones que realizan una tarea en un periodo de tiempo finito.
El algoritmo recibe cero o más entradas, produce al menos una salida, consiste en
instrucciones claras y poco ambiguas, termina después de un número finito de pasos,
y es lo suficientemente básico que una persona puede llevar a cabo el algoritmo
utilizando lápiz y papel. Por el contrario, un programa no es necesariamente finito: el
programa, como un servidor Web, podría no terminar nunca si no hay intervención
externa. Algunos ejemplos de algoritmos asociados con estructuras de datos son:
búqueda-lineal, ordenación-de-burbuja, búsqueda-binaria, concatenación-de-listasenlazadas, etc.
¿Cómo se Representa un Algoritmo?
La representación más obvia: código fuente Java. Sin embargo escribir código fuente
antes de entender completamente un algoritmo normalmente acaba con bugs difíciles
de encontrar. Una técnica para evitar estos bus es utilizar un flowchart (diagrama de
flujo).
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Flowchart
http://www.programacion.net/java/tutorial/jap_data_alg/2/
02/03/2007
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Un flowchart es una representación visual del flujo de control de un algoritmo. Esta
representación ilustra las sentencias que se tienen que ejecutar, las decisiones que
hay que tomar, el flujo lógico (para iteracciones y otros propósitos), y terminaciones
que indican los puntos de entrada y salida. En la siguiente figura puede ver los
distintos símbolos que puede utilizar en un flowchart:
¿Cuál es el aspecto de un flowchart? Supongamos que usted tiene un sencillo
algoritmo que inicializa un contador a 0, lee caracteres hasta que ve un caracter de
nueva línea (\n), incrementa el contador por cada caracter dígito leído, e imprime el
valor del contador depsués de que haya leído el caracter de nueva línea. En la
siguiente figura puede ver el flowchart que ilustra el flujo de control de este algoritmo:
http://www.programacion.net/java/tutorial/jap_data_alg/2/
02/03/2007
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Entre las ventajas de un flowchart se incluye su simplicidad y su habilidad para
representar visualmente el flujo de control del algoritmo. Los flowcharts también tienen
desventajas:
z
z
z
Los flowcharts altamente detallados pueden generar errores o imprecisiones.
Se requiere algo de tiempo extra para posicionar, etiquetar y conectar los
símbolos del flowchart, aunque algunas herramientas aceleran este proceso,
Este retardo podría relentizar su entendimiento de un algoritmo.
Como los flowcharts son herramientas de la era de la programación
estructurada, no son tan útiles en un contexto orientado a objetos. Unified
Modeling Language (UML) es más apropiado para proporcionar
representaciones visuales orientadas a objetos.
Pseudocódigo
Una alternativa al flowchart es el pseudocódigo: una representación en modo texto de
un algorirmo que se aproxima al código fuente final. El pseudocódigo es útil para una
escritura rápida de representaciones de algoritmos. Como la síntaxis no es lo más
importante, no hay reglas definidas para escribir pseudocódigo. Considere el siguiente
ejemplo:
DECLARE CHARACTER ch
DECLARE INTEGER count = 0
DO
READ ch
IF ch IS '0' THROUGH '9' THEN
count++
END IF
UNTIL ch IS '\n'
PRINT count
END
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Este ejemplo representa el pseudocódigo equivalente al flowchart de la figura anterior.
Aunque localizar el flujo de control en pseudocódigo puede costar un poco más que
en un flowchart, normalmente, escribir pseudocódigo lleva menos tiempo que dibujar
un flowchart.
Nota:
En este tutorial se utiliza pseudocódigo para representar algoritmos.
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