Propósito 7: Del Problema a la Solución

1. ¿Qué es el Pensamiento Computacional?

Es un método para resolver problemas complejos usando conceptos de la informática. No es pensar como una computadora, sino aplicar una estrategia lógica para encontrar soluciones que una computadora (o un humano) pueda seguir.

Técnicas Clave:

• Descomposición:   Dividir un problema grande en partes más pequeñas y manejables.
• Reconocer Patrones:   Encontrar similitudes o tendencias en los datos.
• Abstracción:   Ignorar los detalles innecesarios y enfocarse en lo importante.
• Diseño de Algoritmos:   Crear una serie de pasos ordenados para resolver el problema.

2. ¿Qué es un Algoritmo?

Un algoritmo es una serie de pasos ordenados, finitos y precisos que describen cómo resolver un problema o realizar una tarea. Son la base de toda la programación.

Partes de un Algoritmo (Pág. 96)

• Entrada:  Los datos que el algoritmo necesita para empezar (ej. los ingredientes).
• Proceso:  Las operaciones y pasos que transforman la entrada (ej. la receta).
• Salida:  El resultado obtenido después del proceso (ej. el platillo terminado).

Características (Pág. 98)

• Definido:  Cada paso es claro y no ambiguo.
• Finito:  Siempre debe terminar después de un número de pasos.
• Preciso:  El orden de los pasos importa y debe seguirse.

Tipos (Pág. 97)

• Determinista:  Siempre da el mismo resultado con la misma entrada (ej. 2 + 2 siempre es 4).
• No Determinista:  Puede dar resultados diferentes con la misma entrada (ej. un algoritmo que sugiere música).

3. Pasos y Métodos para Solucionar Problemas

Resolver un problema no es solo programar, ¡es tener un plan! El pensamiento algorítmico sigue una metodología clara para asegurar que la solución sea la correcta.

Pasos Clave (Pág. 103)

1. Identificar el Problema:  ¿Qué se necesita resolver exactamente?
2. Comprender el Problema:  ¿Qué datos tengo (Entrada)? ¿Qué resultado espero (Salida)?
3. Analizar Alternativas:  ¿Hay varios caminos? ¿Cuál es más rápido, más fácil o usa menos recursos?
4. Seleccionar la Mejor Solución:  Elegir la alternativa óptima y definir los pasos.

Métodos Comunes (Pág. 103)

Son estrategias avanzadas para abordar algoritmos:

• Fuerza Bruta: Probar todas las soluciones posibles hasta encontrar la correcta.

  Ejemplo: Intentar todas las combinaciones posibles en un candado de 4 dígitos (0000, 0001, 0002...) hasta que se abra. Es lento, pero garantiza encontrar la solución.

• Divide y Vencerás: Dividir el problema en sub-problemas más pequeños, resolver cada uno y luego combinar las soluciones.

  Ejemplo: Para ordenar una lista muy larga de nombres, la divides en dos listas más cortas, ordenas cada una por separado y luego las combinas en una sola lista ordenada.

• Método Voraz: En cada paso, tomar la decisión que parece mejor en ese momento, sin pensar en las consecuencias futuras. No siempre garantiza la mejor solución global.

  Ejemplo: Si necesitas pagar con la menor cantidad de monedas, siempre eliges la moneda de mayor valor disponible. Para pagar $0.75, usarías una de $0.50, luego una de $0.20, y luego una de $0.05.