El Club de Algoritmia de la ESCOM y mi arrepentimiento

[Se supone que la primera regla del club es no hablar de él, pero meh]


A partir de este semestre por fin entré al Club de Algoritmia de la ESCOM, al cual desde mi llegada a la ESCOM tuve ganas de entrar pero por motivos laborales no podía asistir regularmente... tiempo después, cuando ya no tenía tanta carga en el trabajo, ese impedimento más bien se convirtió en un pretexto para mi desidia, sentía que quienes estaban ahí sabían más que yo y que podría no encajar con ellos, que nunca entendería nada de lo que estaban viendo, o que eso de la algoritmia nada más no era para mi.
Que equivocado estaba.

Hay pocas cosas de las que me arrepiento, y créanlo o no, el no haber entrado desde antes a participar en él es una de ellas, todo por mi desidia. Hasta ahora que llevo ya un poco más de un mes asistiendo a las sesiones me doy cuenta de lo equivocado que estaba, he aprendido bastante, los compañeros son de lo mejor y cada vez me motivo más. De vez en vez me haré un tiempo para escribir sobre lo que he visto y me ha fascinado.

Definitivamente enfrentarte a estos tipos de problemas, te abre la mente, te enseña a pensar de maneras distintas para resolver no solo retos de programación, si no de otras áreas. No solo es complicarse la vida o resolver problemas solo por hacerlo como muchos erróneamente dicen.

Seguramente hay personas que piensan lo que yo pensaba pero hay que atreverse, no es tan difícil hacerlo. No te esperes "tanto" (porque nunca es tarde, pero si es posible hay que hacerlo cuanto antes). Si tu, al igual que yo y muchas personas más, tienes interés en la programación competitiva no dudes en acercarte ya sea a este o a uno más cercano a ti. Acá están los capítulos estudiantiles de la ACM en México para que sepas a quién acercarte para ver qué es lo que ofrecen.

¡Saludos!
@fferegrino :)

Prácticas de Aplicaciones para comunicaciones de red

Pues ya estoy de vuelta en la escuela, y esta vez de nuevo hay una asignatura que me da la oportuindad de escribir código, me refiero a la Aplicaciones para comunicaciones de red (o Redes II, pa' los cuates). Al profe le gusta que hagamos prácticas y pues se me ocurrió otra vez abrir un repositorio de GitHub para publicarlas ahí, además de colaborar con mi compañera de equipo @FannyEvia.

Hasta ahora llevamos un servidor de FTP y un carrito de compras...  sobra decir que son muuuuy sencillas, pero funcionan para conocer el concepto, de ahí se pueden hacer tan complejos como uno desee. Las prácticas son solicitadas en Java o C, así que será lo principal que se pueden encontrar en el repositorio, sin embargo C# también se merece una mención, así que en la medida de lo posible también procuraré hacerlas en ese lenguaje.

Ya saben, pueden mirar el código y preguntar :)


¡Saludos!
@fferegrino :)

Los Windows Runtime Components

Hace tiempo descubrí (en MVA) los Runtime Components, estos funcionan como librerías que nos permiten compartir código de distintos lenguajes dentro de una misma plataforma. Es decir, podemos usar código escrito en Visual Basic dentro de una aplicación hecha con C#, o un caso más extremo, y el que más me "impresionó": usar C++ en una aplicación hecha con Javascript. Y digo dentro de una misma plataforma ya que al contrario de las PCL, en este caso solo pueden funcionar para un solo sistema.

Lo que se genera junto con este tipo de proyectos son los metadatos para hacer nuestro código accesibles desde cualquier otro proyecto que haga referencia a él, de tal manera que si creamos un componente en C# desde C++ lo podamos llamar sin escribir ni una sola línea más de código y con la sintaxis del lenguaje desde el que estemos llamándolo.

En este caso me referiré a Windows 8, sin embargo me parece que también existen para Windows Phone 8. El ejemplo es bastante sencillo se trata de un método para realizar una suma, sin embargo es bastante extendible y muy funcional cuando se sabe como usarlos. Desde luego, tiene sus resticciones, pero siempre hay alguna forma de darles la vuelta o encontrar una mejor manera de hacerlo (¡por algo son restricciones!)

De tal manera que podríamos tener el siguiente código en C++:

Suma.h
#pragma once

namespace BlogPost_Component
{
    public ref class Suma sealed
    {
    public:
  // Propiedades
  int a;
  int b;
  // Métodos
  int Resultado();
  // Constructores
  Suma(int x, int y);

    };
}

Suma.cpp
// Suma.cpp
#include "pch.h"
#include "Suma.h"

using namespace BlogPost_Component;
using namespace Platform;

Suma::Suma(int x, int y)
{
 this->a = x;
 this->b = y;
}

int Suma::Resultado(){
 return a + b;
}

De tal modo que podemos usar la clase desde C# de esta manera:
private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
 int n1 = int.Parse(numero1.Text);
 int n2 = int.Parse(numero2.Text);

 var suma = new BlogPost_Component.Suma(n1,n2);

 resultado.Text = suma.Resultado().ToString();
}

En JavaScript así:
function accionBoton(sender) {
 var n1 = parseInt(document.getElementById('numero1').value);
 var n2 = parseInt(document.getElementById('numero2').value);

 var suma = new BlogPost_Component.Suma(n1, n2);

 document.getElementById('resultado').textContent = suma.resultado();
};
Y en Visual Basic así:
Private Sub Button_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
 Dim n1 As Integer = Integer.Parse(numero1.Text)
 Dim n2 As Integer = Integer.Parse(numero2.Text)

 Dim suma As New BlogPost_Component.Suma(n1, n2)

 resultado.Text = suma.Resultado().ToString()
End Sub

El código del ejemplo anterior puede ser descargado aquí.

Como hobbie me puse a convertir el proyecto de la Codificación de Huffman a una aplicación para Windows 8 (escrita en JavaScript con el código de la codificación en C++), hasta el momento me he encontrado con algunas dificultades relacionadas con el acceso a archivos desde aplicaciones Metro, como sea, el proyecto está en GitHub.

PD: Lamento mencionarlo hasta ahora, pero solo es posible crear los componentes en C#, C++ y Visual Basic, lo sentimos, JavaScript.

¡Saludos!
@fferegrino :)

MVA y la aplicación del blog

Desde hace tiempo he estado usando (de manera muy intermitente) la plataforma de MVA para aprender más sobre el desarrollo de aplicaciones para las plataformas de Microsoft. He de decir que es bastante buena, y es que más allá de aprender dentro de ella, esta se comporta más como un índice donde se agrupan contenidos relacionados, dichos contenidos están estructurados para que el aprendeizaje sea fácil para el usuario, todo esto para un tema en particular.

En MVA, no existe un maestro, no hay tareas, no hay límites de tiempo, pero eso sí: hay exámenes, pero no es nada de que preocuparse son bastante sencillos y de opción múltiple. Por ello es bastante abierta y tu mismo debes saber controlar tus tiempos para organizar tu aprendizaje y sacar el mayor provecho de él.

En particular me agradan los llamados JumpStart ya que son cursos impartidos en vídeo por gente que está muy relacionada con el tema en cuestión. Dichos vídeos sirven como preparación para los exámenes de certificación. Los que más me desagradan son los cursos compuestos de solo links a otros sitios web en los que a veces no se explica el tema a fondo, pero que no dejan de suer útiles al momento del desarrollo.

Por ejemplo, mi ultima aventura fue el curso de Diseño de aplicaciones de Windows 8 en HTML 5, que me fue guiando paso a paso para desarrollar una aplicación totalmente funcional. Antes del curso yo ya había desarrollado apps para Windows 8 usando HTML/JavaScript y no sentía que tomarlo fuera necesario... pero no podía estar más equivocado, puesto que en el curso aprendí cosas que en verdad no sabía ni que existían. Producto de ese curso fue que surgió la aplicación "oficial" de este blog, que desde luego es de código abierto disponible acá blog-w8-app. No se olviden de descargarla de la Tienda Windows: 

 ¡Saludos!
@fferegrino :)

Algoritmos probabilistas

Las últimas prácticas de Análisis de algoritmos ( :'( ), esta vez es otro tipo de algoritmos, aquellos que emplean en azar para resolver el problema que se les asignó. A estos se les llama probabilistas y según la Wikipedia en español, hay de tres tipos; mismos tipos que nos tocó ejemplificar mediante algunos algoritmos conocidos empleando POO (lo cual es un poco difícil para ejemplos tan sencillos), son los siguientes:
Integración de Monte Carlo
Apelando al hecho de que una integral es la sumatoria de la infinidad de resultados de evaluar una función en un intervalo dado, se toman puntos de evaluación aleatorios dentro de ese intervalo dado, se evalúan y se van acumulando para luego realizarles un ajuste matemático, les diría que lo buscaran en Wikipedia, pero este documento me resultó especialmente revelador.

Para el caso de la implementación de POO lo que se consideró fue la creación de dos clases Random y Funcion, la primera para generar números aleatorios y la segunda para evaluar la función.

Aproximación a π
Para este caso se toma un cuarto de círculo de radio = 1, y se lanzan n dardos hacia él de esos n dardos supongamos que m aciertan en él entonces mediante matemágia, podemos encontrar que  π ≈ 4 * m / n

Para (mal) aplicar la POO, existe una clase que hace uso de Random, la clase definida en el ejericio anterior y de otra, llamada Aproximación en la cual se realiza la simulación de los dardos

Comprobación de primalidad (Algoritmo Monte Carlo)
Existe un test de primalidad, inventado por Fermat que nos dice que si tomamos la siguiente frómula a^(n-1) % n para cualquier número a ∈ [1,n-1] y si el resultado de eso es distinto de 1 entonces sabemos que n no es primo. Tomando una gran cantidad de números con valores aleatorios para a ∈ [1,n-1] podríamos asegurar con cierta probabilidad si un número n es primo. Si el test falla, es decir el resultado para cualquiera a es distinto de 1 podemos asegurar que n no es primo.

Resolución del problema de las N reinas (Algoritmo Las Vegas)
El ya conocidísimo problema delas N reinas también se puede resolver mediante probabilidad, es decir, tomamos la columna 1 y colocamos la primera reina, después para la segunda columna tratamos de colocar la siguiente reina en una posición elegida aleatoriamente, si se logró, continuamos con la siguiente columna, y así hasta colocar las N reinas o no poder colocar una, en ese caso falla.
Bastante simple.
Las primeras dos corresponden a la práctica 5, implementada en C++, y la segundas están implementadas en C#, con interfaz gráfica para Windows Phone 8 en XAML. El código, en analizando-algo.

¡Saludos!
@fferegrino :)

Todos pueden aprender ciencias computacionales

Hace mucho me surgió el deseo de ser maestro de esta área que tanto me agrada, enseñar lo que sé sobre programación, algoritmos, estructuras de datos y demás. Sé que voy por el camino correcto puesto que entre mis planes está el hacer una maestría y buscar regresar a alguna de esas escuelas que me formaron  pero esta vez como maestro, pero por mientras quisiera comenzar haciendo algo que, aunque sencillo y pequeño, ayude a acercar a más niños (y también no tan niños) a las ciencias computacionales.

Buscando en internet encontré varios proyectos interesantes que tratan precisamente de eso, acercar el conocimiento a la mayor cantidad de gente posible, entre ellos está el proyecto de Code.org (http://code.org/), la Computer Science Education Week (http://csedweek.org/) y el último, que me parece el más interesante para lo que quiero hacer: Computer Science Unplugged (http://csunplugged.org/).

Este útlimo es programa de enseñanza diseñado específicamente para nivel primaria, de tal manera que el aprendizaje se lleve a cabo mediante juegos y actividades que resulten entretenidas para los niños, sin embargo creo que también se podría usar para cualquier persona que no esté involucrada para nada en el ambiente de la computación.

Por lo pronto veré la posibilidad de usar como guía el programa de Computer Science Unplugged para impartir un curso cerca de donde vivo, espero que se pueda hacer y contarles cómo me fue.

Enseñando también se aprende.

¡Saludos!
@fferegrino :)

Codificación voraz de Huffman

La codificación Huffman es un algoritmo usado para la compresión de datos. Dicho algoritmo hace uso de una tabla de códigos para escribir un determinado símbolo, donde la tabla ha sido rellenada basándose en la probabilidad estimada de aparición de cada símbolo. A cada símbolo le corresponde un código (secuencia de 1 y 0) de longitud variable, puesto que los símbolos cuya aparición es menos frecuente reciben códigos más largos, mientras que los que aparecen más reciben códigos más cortos.

Para la ESCOM, el trabajo fue hacer la implementación voraz de dicho algoritmo, la cual tiene como variante que la comstrucción de la tabla de códigos es distinta para cada archivo, tomando solo en cuenta los símbolos contenidos en él y la cantidad de veces que aparecen.

He de decir que es de las prácticas más pesadas que he tenido en todo lo que llevo en la escuela, dentro del programa se hace uso de recursividad, operaciones a nivel de bits y estructuras de datos a más no poder:
  • Se usa una lista para para ir almacenando las frecuencias de cada caracter
  • Se usa un arreglo de árboles para generar el árbol único de códificación
  • Se usa una cola para obtener el código asignado a cada símbolo

El código, que se encuentra en el proyecto analizando-algo en GitHub, está muy comentado tratando de hacerlo lo más entendible posible. 

¡Saludos!
@fferegrino :)