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[asymptotic-notation/es] es-es translation for asymptotic-notation (#1345)
* Translation started[es-es]: asymptotic notation * Completed: asymptotic-notation-es * final correction
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category: Algorithms & Data Structures
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name: Asymptotic Notation
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contributors:
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- ["Jake Prather", "http://github.com/JakeHP"]
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translators:
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- ["Gerson Lázaro", "https://gersonlazaro.com"]
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lang: es-es
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# Notaciones asintóticas
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## ¿Qué son?
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Las notaciones asintóticas son lenguajes que nos permitan analizar el tiempo de
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ejecución de un algoritmo identificando su comportamiento si el tamaño de
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entrada para el algoritmo aumenta. Esto también se conoce como la tasa de
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crecimiento de un algoritmo. ¿El algoritmo de repente se vuelve increíblemente
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lento cuando el tamaño de entrada crece? ¿Tiende a mantener un rápido tiempo de
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ejecución a medida que el tamaño de entrada aumenta? La notación asintótica nos
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da la capacidad para responder a estas preguntas.
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## ¿Hay alternativas que respondan a estas preguntas?
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Una manera sería contar el número de operaciones primitivas en diferentes
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tamaños de entrada. Aunque esta es una solución válida, la cantidad de trabajo
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que esto conlleva, incluso para los algoritmos simples, no justifica su uso.
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Otra manera es medir físicamente la cantidad de tiempo que un algoritmo toma
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para completar su ejecución dados diferentes tamaños de entrada. Sin embargo,
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la exactitud y la relatividad (los tiempos obtenidos sólo serían relativos a la
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máquina sobre la cual se calcularon) de este método está ligado a variables
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ambientales tales como especificaciones de hardware, capacidad de procesamiento,
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etc.
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## Tipos de Notación Asintótica
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En la primera sección de este documento hemos descrito cómo una notación
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asintótica identifica el comportamiento de un algoritmo ante los cambios en el
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tamaño de la entrada. Imaginemos un algoritmo como una función f, con tamaño de
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entrada n, y f(n) siendo el tiempo de ejecución. Así que para un algoritmo f
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dado, con el tamaño de entrada n obtenemos algún tiempo de ejecución resultante
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f(n). Esto resulta en un gráfico donde el eje Y es el tiempo de ejecución, el
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eje X es el tamaño de la entrada y los puntos en el gráfico son los resultantes
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de la cantidad de tiempo para un tamaño de entrada dado.
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Puedes etiquetar una función, o un algoritmo, con una notación asintótica de
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muchas maneras diferentes. Algunos ejemplos son describir un algoritmo por su
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mejor caso, su peor caso, o el caso promedio. Lo más común es analizar un
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algoritmo por su peor caso. Por lo general, no se evalúa el mejor caso, porque
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no planeas el algoritmo para estas condiciones. Un muy buen ejemplo de esto son
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los algoritmos de ordenamiento; específicamente, añadir elementos a un árbol.
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El mejor caso para la mayoría de los algoritmos podría ser tan bajo como una
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sola operación. Sin embargo, en la mayoría de los casos, el elemento que está
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añadiendo tendrá que ser ordenado adecuadamente a través del árbol, lo que
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podría significar examinar toda una rama. Este es el peor de los casos, y
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para estos casos es que planeamos el algoritmo.
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### Tipos de funciones, límites, y simplificación
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Función logarítmica - log n
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Función lineal - an + b
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Función cuadrática - an^2 + bn + c
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Función polinomicas - an^z + . . . + an^2 + a*n^1 + a*n^0, donde z es constante
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Función exponencial - a^n, donde a es constante
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```
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Estas son algunas clasificaciones de funciones de crecimiento básicos utilizados
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en varias notaciones. La lista comienza en la función de crecimiento menor
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(logarítmica, el tiempo de ejecución mas rápido) y pasa a la de mayor
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crecimiento (exponencial, el tiempo de ejecución mas lento). Observe como al
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crecer 'n', o la entrada, en cada una de estas funciones, el resultado aumenta
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claramente mucho más rápido en las cuadráticas, polinómicas y exponenciales,
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en comparación con las logarítmicas y lineales.
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Una anotación muy importante es que en las notaciones que se discutirán debes
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hacer tu mejor esfuerzo por utilizar los términos más simples. Esto significa
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hacer caso omiso de las constantes y terminos de orden inferior, porque a medida
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que el tamaño de entrada (o n en f(n)) aumenta hacia el infinito (límites
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matemáticos), los términos y constantes de orden inferior se vuelven de poca o
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ninguna importancia. Dicho esto, si tienes constantes que son 2^9001,
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o alguna otra cantidad ridícula, inimaginable, te daras cuenta de que la
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simplificación sesgará la exactitud de la notación.
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Como queremos algo simplificado, vamos a modificarlo un poco...
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```
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Logarítmico - log n
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Lineal - n
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Cuandrático - n^2
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Polinómico - n^z, donde z es constante
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Exponencial - a^n, donde a es constante
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```
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### O-grande (Big-O)
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O-grande (Big-O), comúnmente escrito como O, es una notación asintótica para el
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peor caso, o el techo de crecimiento para una función determinada. Si `f (n)`
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es el tiempo de ejecución del algoritmo, y `g (n)` es un tiempo de complejidad
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arbitraria que relacionas con el algoritmo, entonces `f (n)` es O(g(n)), si por
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cualquier constante real c (c > 0), `f (n)` <= `c g(n)` para cada tamaño de
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entrada n (n > 0 ).
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*Ejemplo 1*
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f(n) = 3log n + 100
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g(n) = log n
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```
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`f(n)` es O(g(n))?
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`3 log n + 100` es O(log n)?
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Echemos un vistazo a la definición de O-grande.
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```
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3log n + 100 <= c * log n
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```
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¿Hay alguna constante c que satisface esto para todo n?
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```
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3log n + 100 <= 150 * log n, n > 2 (indefinido en n = 1)
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```
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¡Sí! La definición de O-grande se cumple, por lo tanto `f (n)` es O(g(n)).
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*Ejemplo 2*
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```
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f(n) = 3*n^2
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g(n) = n
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```
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`f(n)` es O(g(n))?
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`3 * n^2` es O(n)?
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Echemos un vistazo a la definición de O-grande.
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```
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3 * n^2 <= c * n
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```
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¿Hay alguna constante c que satisface esto para todo n?
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No, no la hay. `f(n)` no es O(g(n)).
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### Big-Omega
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Big-Omega, comunmente escrito como Ω, es una notación asintótica para el mejor
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caso, o el piso en el crecimiento para una función dada.
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`f(n)` es Ω(g(n)), si para cualquier constante real c (c > 0),
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`f(n)` es >= `c g(n)` para cualquier tamaño de entrada n (n > 0).
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No dudes en dirigirte a los recursos adicionales para ejemplos sobre esto.
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O-grande es la notación principal utilizada para la complejidad general de
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tiempo algoritmico.
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### Notas finales
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Es difícil mantener este tipo de tema corto, y sin duda deberias revisar los
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libros y recursos en línea en la lista. Entran en mucha mayor profundidad con
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definiciones y ejemplos.
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## Libros
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* [Algoritmos (Algorithms)](http://www.amazon.com/Algorithms-4th-Robert-Sedgewick/dp/032157351X)
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* [Diseño de algoritmos (Algorithm Design)](http://www.amazon.com/Algorithm-Design-Foundations-Analysis-Internet/dp/0471383651)
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## Recursos Online
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* [MIT](http://web.mit.edu/16.070/www/lecture/big_o.pdf)
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* [KhanAcademy](https://www.khanacademy.org/computing/computer-science/algorithms/asymptotic-notation/a/asymptotic-notation)
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