jueves, 25 de julio de 2019

Estructuras en programación, ejemplo de Metodo burbuja con Python

Como hemos visto en post anteriores la programación es una abstracción de algo o la simulación o semejanza al comportamiento de un proceso en esta ocasión vamos a ver como es que podemos guardar datos y procesarlos en programación.
Los tipos de estructuras más comunes son:

  • Pila
  • Cola
  • Arboles
  • Arreglos o Matrices unidimensional y N-dimensional
  • Grafos 

Una pila y Cola son como un torre de cubos lo que las diferencia es la forma en que se leen los datos de una Cola se toma el que está hasta arriba y se dice que es el primero en entrar es el primero en salir o un FIFO.


Una Pila es el último en entrar es el primero en salir o LIFO


Para fines prácticos la Cola es como una fila en el supermercado y la pila es como cuando guardan su ropa limpia y se ponen siempre lo último que lavaron.

Estas estructuras nos sirven porque por ejemplo en un banco, supermercado si quisiéramos implementar un sistema de turnos tendríamos que abstraer esto y lo veríamos como una Cola. Para una pila un ejemplo es un sistema de inventarios consumir el material más cercano.

Puede ser más complejo y poner pesos a valor a cada espacio en nuestras estructuras para que no sólo considere la ubicación sino también la que tenga el valor más alto por ejemplo si hiciéramos un sistema de turnos en un hospital hay que tomar en cuenta la gravedad del paciente. 

Los arreglos o las matrices son como una fila en Excel es decir tiene coordenadas que son una letra y un numero y una matriz es cuando hacemos una tabla en Excel es decir n número de filas por m número de columnas. Este es la estructura que mas he utilizado a lo largo de mi vida profesional, en sin número de programas.

Los árboles son semejantes a un árbol con sus ramas y hojas, identificando cuando una tarea es dependiente de otra y como llenar al punto final por ejemplo, nos sirve para Inteligencia artificial.
Para los grafos , son una maravilla nos ayudan a representar rutas por ejemplo cual es la mejor ruta para llegar a un destino, cual es la ruta critica en un Proyecto 

Así vemos a un grafo en la imagen un problema a resolver es como llegar del punto al punto de la manera más fácil. 

Hay grafos no dirigidos y dirigidos, el de la imagen es no dirigido es decir no tiene dirección o no hay flechas en el diagrama.

Hay grafos regulares e irregulares, cuando es regular es que tiene el mismo número de conexiones o valencias en todos los nodos, en el caso de la imagen es un grafo irregular. 

Vamos hacer un ejemplo una cola, recuerdo que en la universidad lo vi con Java, pero eso será en un post más adelante cuando veamos ese lenguaje.

De momento les voy a compartir un ejemplo en Python del algoritmo de ordenamiento donde utilizaremos la estructura de una matriz unidimensional (que es la más sencilla), este ordenamiento se llama Burbuja o Bubble Sort 

Este algoritmo lo que hace es ir recorriendo la matriz y compara el arreglo o matriz en la primera posición vs la segunda y si es menor lo mueve al inicio si no lo deja igual, despues en la segunda iteración compara la primera, segunda y tercera posición para colocar al inicio la mas pequeña, veamos un ejemplo 
Nuestro arreglo es 72,8,86,79,46,10,37,40,19:

La corrida a mano es la siguiente 


El programa en Python es:

def ordburbuja(lista):
    for dato in range(len(lista)-1,0,-1):
        for i in range(dato):
            if lista[i]>lista[i+1]:
                temp = lista[i]
                lista[i] = lista[i+1]
                lista[i+1] = temp

lista = [72,8,86,79,46,10,37,40,19]
ordburbuja(lista)
print(lista)

Ejecución del Programa





Hace algunos años cuando comenzaba mis entrevistas de trabajo, recuerdo que en algún examen me pidieron escribir el seudocodigo de un ordenamiento de burbuja, no es que tengan que memorizar el programa pero si entender la lógica del algoritmo, pueden perder sus programas pero no lo que saben. 

Todos estas estructuras que vimos en el post son ejemplos de paradigmas en la programación o la representación en la programación que simula algo de la vida real, o algún comportamiento,o alguna forma eso quiere decir abstracción, darle una representación a lo "real" por lo menos de esta dimensión. 

Espero les haya sido de utilidad este post, nos dejen sus comentarios o dudas y nos comportan, buena semana programadores.

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