Ejemplos de ejecución de instrucciones en pseudocódigo, Guías, Proyectos, Investigaciones de Informática

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ALGORITMOS

Y PROGRAMACIÓN

EN PSEUDOCÓDIGO

Cuerpo Directivo Juan Portocarrero Presidente Consejo Superior Juliana Sinisterra Quintero Vicepresidenta Consejo Superior Carlos Andrés Pérez Galindo Rector Arturo Hernán Arenas Fernández Vicerrector Lorena Galindo Secretaria General Julio César Escobar Cabrera Director Seccional Palmira Jorge Eliécer Olaya Garcerá Director Extensión Universitario Rosa del Pilar Cogua Romero Directora General de Investigaciones Zonia Jazmín Velazco Ramírez Gerente Administrativa y Financiera Óscar Albeiro Gallego Gómez Gerente de Bienestar Universitario Jorge Antonio Silva Leal Decano de la Facultad de Ingeniería Yamile Sandoval Romero Decana de Comunicación y Publicidad Martha Victoria Mosquera Secretaria Académica Liliana Marroquín Dra. Programa Comunicación Social Pedro Pablo Aguilera González Dir. Departamento de humanidades y Artes

© Editorial Tecnológica de Costa Rica Instituto Tecnológico de Costa Rica Correo electrónico: [email protected] www.editorialtecnologica.tec.ac.cr Apdo. 159-7050, Cartago Tel: (+506) 2550-2297 / 2550- Fax: (+506) 2552- Director de la Editorial Dagoberto Arias Aguilar Correo: [email protected] Comité Editorial Maribel Jiménez Montero Dagoberto Arias Aguilar Tania Moreira Mora Kattia Calderón Mora Gustavo Rojas Moya Luko Hilje Quirós Esteban González Arguedas Eddie Gómez S. Coordinación Editorial Edward Javier Ordóñez Diagramación e impresión Artes Gráficas del Valle S.A.S. Tel. 333 2742 Distribución y Comercialización Universidad Santiago de Cali Publicaciones Calle 5 No. 62 - 00 Tel: 518 3000, Ext. 405 - 489 Sugerencias y Comentarios al autor: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]

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Algoritmos y programación en pseudocódigo © Universidad Santiago de Cali © Autor: Diego Fernando Duque, Yana Saint-Priest Velásquez, Patricia Segovia, Diego Fernando Loaiza. 1a. Edición 100 ejemplares Cali, Colombia - 2017 ISBN: 978-958-8920-54-

Algoritmos y programación en pseudocódigo / Diego Fernando Duque y otros. -- Bogotá : Universidad Santiago de Cali, 2017 312 páginas : tablas, gráficos ; 24 cm. Incluye índice temático

1. Ingeniería de sistemas 2. Programación estructurada
2. Algoritmos (Computadores) I. Duque, Diego Fernando, autor. 005.133 cd 21 ed. A

CEP-Banco de la República-Biblioteca Luis Ángel Arango

TABLA DE CONTENIDO

• Prólogo................................................................................................................................
• Introducción......................................................................................................................
• Capítulo
• 1. Tipos de Datos y Expresiones.......................................................................................
  • 1.1 Tipos de Datos.........................................................................................................
    • 1.1.1 Numéricos........................................................................................................
    • 1.1.2 Lógicos o Booleanos........................................................................................
    • 1.1.3 Caracteres.........................................................................................................
  • 1.2 Identificadores, Constantes y Variables................................................................
  • 1.3 Expresiones Aritméticas, Relacionales y Lógicas................................................
    • 1.3.1 Operadores Aritméticos.................................................................................
    • 1.3.2 Operadores Relacionales................................................................................
    • 1.3.3 Operadores Lógicos........................................................................................
  • 1.4 Ejercicios..................................................................................................................
    • 1.4.1 Ejercicios con Respuesta.................................................................................
    • 1.4.2 Ejercicios sin Respuesta..................................................................................
    • 1.4.3 Respuesta a los Ejercicios................................................................................
• Capítulo
• 2. Algoritmos y Pseudocodigos........................................................................................
  • 2.1 Características de un Algoritmo...........................................................................
  • 2.2 Tipos de Instrucciones............................................................................................
    • 2.2.1 Instrucción Inicio / Fin...................................................................................
    • 2.2.2 Instrucción de Asignación..............................................................................
    • 2.2.3 Instrucción de Lectura....................................................................................
    • 2.2.4 Instrucción de Escritura.................................................................................
  • 2.3 Formato General del Pseudocódigo..................................................................
  • 2.4 Ejercicios...............................................................................................................
    • 2.4.1 Ejercicios con Respuesta..............................................................................
    • 2.4.2 Ejercicios sin Respuesta...............................................................................
    • 2.4.3 Respuesta a los Ejercicios............................................................................
• Capítulo
• 3. Instrucciones de Selección........................................................................................
  • 3.1 Estructuras de Selección Simple.........................................................................
  • 3.2 Estructuras de Selección Compuesta................................................................
  • 3.3 Estructuras de Selección Múltiple.....................................................................
  • 3.4 Estructuras de Selección Anidadas...................................................................
  • 3.5 Construcción de Estructuras de Selección.....................................................
  • 3.6 Ejercicios..............................................................................................................
    • 3.6.1 Ejercicios con Respuesta............................................................................
    • 3.6.2 Ejercicios sin Respuesta.............................................................................
    • 3.6.3 Respuesta a los Ejercicios..........................................................................
• Capítulo
• 4. Estructuras de Repetición.......................................................................................
  • 4.1 Estructura de Repetición Mientras Haga.......................................................
  • 4.2 Estructura de Repetición Haga Mientras.......................................................
  • 4.3 Estructura de Repetición Repita Hasta............................................................
  • 4.4 Estructura de Repetición Para.........................................................................
  • 4.5 Construcción de Estructuras de Repetición...................................................
  • 4.6 Casos Especiales................................................................................................
  • 4.7 Ejercicios.............................................................................................................
    • 4.7.1 Ejercicios con Respuesta............................................................................
    • 4.7.2 Ejercicios sin Respuesta.............................................................................
    • 4.7.3 Respuesta a los Ejercicios..........................................................................
• Anexo 1..........................................................................................................................
• Bibliografía....................................................................................................................
• Tabla 1. Operadores Aritméticos....................................................................................... LISTA DE TABLAS
• Tabla 2. Operador, Precedencia y Asociación...................................................................
• Tabla 3. Operadores Relacionales
• Tabla 4. Operadores Lógicos.............................................................................................
• Tabla 5. Operadores Lógicos.............................................................................................
• Tabla 6. Precedencia de los Operadores............................................................................
• Tabla 7. Representación de las instrucciones Inicio y Fin en el diagrama de flujo........ 39,
• Tabla 8. Representación de la instrucción Leer en el diagrama de flujo..........................
• Tabla 9. Ejemplos de Instrucciones y ejecución...........................................................
• Tabla 10. Representación de la instrucción Escribir en el diagrama de flujo.......................
• Tabla 11. Análisis de las cantidades de camisas para el ejemplo 4..................................
• Tabla 12. Comprobación de la ecuación Vtpc para el ejemplo 4....................................
• Tabla 13. Análisis de las cantidades de zapatos para el ejemplo 4...................................
• Tabla 14. Comprobación de la ecuación Vtpz para el ejemplo 4....................................

LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Circuito serie conformado por cuatro bombillos y una fuente de voltaje.... 55 Ilustración 2. Relación entre el pseudocódigo y el diagrama de flujo.................................... 61 Ilustración 3. Relación entre el algoritmo y el diagrama de flujo................................... 62 Ilustración 4. Relación entre el pseudocódigo y el diagrama de flujo............................. 65 Ilustración 5. Circuito serie conformado por cuatro bombillos y una fuente de voltaje... 65 Ilustración 6. Relación entre el pseudocódigo y el diagrama de flujo............................. 70 Ilustración 7. Diagrama de flujo para el ejemplo 4....................................................... 86 Ilustración 8. Formato general pseudocódigo para la Estructura de Selección Simple..... 88 Ilustración 9. Funcionamiento de la estructura de selección simple cuando la condición da Verdadero............................................................................................ 88 Ilustración 10. Funcionamiento de la estructura de selección simple cuando la condición da Falso............................................................................................... 89 Ilustración 11. Formato general Diagrama de Flujo para las estructura de selección simple....................................................................................................... 89 Ilustración 12. Formato general pseudocódigo para la Estructura de Selección Compuesta............................................................................................... 90 Ilustración 13. Funcionamiento de la estructura de selección compuesta cuando la condición da verdadero............................................................................. 91 Ilustración 14. Funcionamiento de la estructura de selección compuesta cuando la condición da falso..................................................................................... 91 Ilustración 15. Formato general diagrama de flujo estructura de selección compuesta............................................................................................................... 92 Ilustración 16. Formato general pseudocódigo para la estructura de selección múltiple. ................................................................................................................. 93 Ilustración 17. Funcionamiento de la estructura de selección múltiple cuando selector genera Valor 1.............................................................................................. 94 Ilustración 18. Funcionamiento cuando selector genera un valor que no coincide con ninguno de los valores dentro de la estructura de selección múltiple......... 95 Ilustración 19. Funcionamiento cuando selector genera un valor que no coincide con ninguno de los valores y tampoco existe el de lo contario......................... 96 Ilustración 20. Formato general Diagrama de Flujo para la estructura de selección múltiple.................................................................................................... 97 Ilustración 21. Estructura de selección anidada formada por una expresión de selección simple dentro de otra.............................................................................. Ilustración 22. Estructura de selección anidada conformada por una estructura de selección simple y una estructura de selección compuesta dentro de una estructura de selección compuesta. ......................................................................... 99

PRÓLOGO

E

n el pasado reciente, la programación de computadores estaba supeditada a un conjunto de expertos, formados o no en la academia, que respondían por igual, al título de ingenieros y más específicamente de sistemas; las gran- des compañías no discriminaban títulos, a un empírico le bastaba con mostrar que tenía conocimiento en el área y era aceptado, de esta forma se crearon grandes sistemas de información que impactaron e impactan aún sectores como el Bancario y Gobierno.

Con el desarrollo de la tecnología y el advenimiento de nuevos dispositivos “caseros” de fácil manipulación para el usuario y la presencia del computador en prácticamente todas las actividades, se creó un nuevo orden, en el cual, es imperante dominar estas herramientas y aún más, saberlas programar, indi- ferente de cual sea la profesión; de hecho, representa un plus para quien pro- grame, conociendo su actividad o proceso de negocio, porque logra un mayor aprovechamiento de los recursos computacionales y enriquece su labor.

La programación ha sido considerada una actividad compleja y se han escrito e inventado múltiples metodologías para su enseñanza, involucrándola desde el trabajo escolar, e incluso preescolar. Lo cierto y comprobado, es que esta actividad se aprende, haciendo, practicando, involucrándola en el día a día, hasta volverla un hábito. No es fácil establecer cuál es el mejor método para aprender a programar, porque todos no aprenden de la misma forma, sin em- bargo, existen prácticas reconocidas por quienes han estado en la pedagogía que bien manejadas apoyan en gran forma al desarrollo de la lógica y la crea- tividad en la resolución de problemas.

INTRODUCCIÓN

¿

Para qué aprender a programar? El mundo es cada vez más digital, en todas las actividades de las personas se encuentra presente un dispositivo digital, sea éste un computador, un teléfono celular, una Tablet, la televisión, en los carros, de igual forma se encuentra presente en las áreas tales como medicina, educación, gobierno, economía, mercado, arte, deporte, entre otros. Apren- der a programar es adquirir una herramienta de pensamiento que permite desarrollar la imaginación, la creatividad, la capacidad analítica, ayuda a en- frentarte a grandes problemas y dividirlos en problemas más simples. Progra- mar es entender cómo funciona una máquina, hablarle en su propio idioma e indicarle como dar la respuesta que se desea obtener. Hoy en día es prioritario aprender a programar, cualquiera que sea la profesión economista, ingeniero, músico, administrador, deportista, médico y afines, entre otros, en cualquier momento van a necesitar programar, este es el momento de empezar, para esto se presenta el libro Algoritmos y Programación, cuyo objetivo es precisamente acompañar al lector en el camino de aprender a programar.

La Universidad Santiago de Cali dentro de sus propósitos de formación tiene una apuesta hacia la formación integral de sus estudiantes en el campo tecno- lógico, para lo cual propone como uno de sus cursos transversales a Algorit- mos y Programación, el cual encamina al futuro profesional de cualquier dis- ciplina para alcanzar capacidades de orden superior tales como: la habilidad para analizar problemas, o situaciones problemáticas; la habilidad para propo- ner soluciones a dichas situaciones y la habilidad para aplicar creatividad en las soluciones propuestas.

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Diego Fernando Duque - Yana Saint-Priest Velásquez - Patricia Segovia - Diego Fernando Loaiza

Algoritmos y Programación en Pseudocódigo es una propuesta, por parte del equipo de profesores del área de Desarrollo de Software del Departamento de las Tecnologías de las Información y las Comunicaciones –TIC-, como un ma- terial de apoyo a las clases, y como acompañamiento al trabajo independiente de sus estudiantes, propiciando actividades de autoformación. Está dirigido a estudiantes en los cursos de inicio de carrera y se ha diseñado bajo la metodo- logía basada en problemas y en casos de estudio, lo que permite al estudiante enfrentarse a situaciones reales, que conducen a alcanzar la competencia re- lacionada con el análisis de las situaciones problemáticas y la proposición de soluciones mediante el uso del computador, logrando de ésta forma un alto grado de motivación en el aprendizaje.

Algoritmos y Programación en Pseudocódigo presenta una serie de temas que tienen una secuencia en complejidad y profundidad de tal manera, que la competencia del curso que acompaña, se va adquiriendo a través de aprendi- zajes esperados en cada capítulo, los que se van complementando e incremen- tando a medida que se avanza en el contenido.

El libro está construido con una fundamentación básica de programación, lo que permite que el estudiante se apropie de un lenguaje técnico adecuado y de técnicas o estrategias que lo conducen a centrarse en el análisis de situaciones problemáticas o casos reales, frente a los cuales se realizan la búsqueda y pro- posición de soluciones que satisfagan acertadamente cada situación.

La estructura de cada capítulo consiste en la presentación de conceptos bási- cos; ejemplos con diferentes grados de complejidad; demostraciones que per- miten visualizar en forma muy detallada los pasos a seguir en el análisis de las situaciones problemáticas y el planteamiento de posibles soluciones; ejercicios para que el estudiante practique, respuestas a algunos ejercicios planteados con el fin de que el estudiante tenga una referencia guía de su respuesta o solu- ción propuesta y ejercicios sin respuesta que servirán para el trabajo en clase.

Algoritmos y Programación en Pseudocódigo consta de 4 capítulos: Tipos de Datos y Expresiones, en este capítulo se encuentran conceptos de datos, su representación y la forma de utilizarlos en el desarrollo de expresiones algo- rítmicas que sirven para la solución de problemas; Algoritmos y Pseudocódi- go, se presenta este capítulo como una estrategia para solucionar problemas, que consiste en pasos precisos, finitos y definidos y, su escritura en pseudo-

1. TIPOS DE DATOS Y EXPRESIONES

1.1 TIPOS DE DATOS

Todo dato que se utilice en un programa de computador debe ser almacenado en memoria. La memoria del computador está dividida en “pedazos” del mis- mo tamaño dentro de los cuales se puede guardar información. Cada “peda- zo” es una celda y cada celda tiene asociada una dirección única en memoria que permite conocer su ubicación y acceder la información contenida en ella para consultarla, modificarla o borrarla.

…

0 1 2 3 4 5 6 … N

Los datos se pueden clasificar en: Simples o Estructurados , según la cantidad de celdas que se utilicen para almacenarlos. Los tipos Simples utilizan una sola celda, los Estructurados , más de una dependiendo de la cantidad de da- tos a almacenar.

Los tipos de datos simples que existen en el pseudocódigo son:

1.1.1 Numéricos

Que a su vez se clasifican en:

a. Enteros Ejemplo: 3, -3, 1234, 0, 6 -

DIRECCION

MEMORIA CELDA

CAPÍTULO 1

19

Algoritmos y programación en pseudocódigo

Entre comillas puede haber más de un carácter, a esto se le conoce como cade- na de caracteres o simplemente cadena. Las cadenas se escriben entre comi- llas dobles en lugar de comillas simples, y son un tipo de dato estructurado porque requieren más de una celda. Por ejemplo:

“hola” “0987hn” “casa” “pedro”

La cantidad de celdas depende de la cantidad de caracteres que se encuentran entre comillas, por ejemplo:

“hola”

h o l a

1.2 IDENTIFICADORES, CONSTANTES Y VARIABLES

En un programa de computador, las celdas no se reconocen por su dirección sino por un nombre o identificador. El identificador de la celda debe iniciar con una letra posterior a ella pueden existir más letras o números; el único símbolo permitido en un identificador es el guion bajo ‘_’.

Los siguientes son ejemplos correctos de identificadores:

Suma_2 N56p cantidad _resul

Los siguientes son identificadores incorrectos:

2_P2 $nom

En pseudocódigo los identificadores son sensibles a mayúsculas y minúscu- las, lo que significa que Suma, suma y SUMA no son el mismo identificador, por lo tanto corresponden a tres celdas diferentes.

Según el comportamiento de la información almacenada en las celdas, éstas se pueden clasificar en dos tipos:

- Constantes : celdas cuyo valor nunca cambia durante la ejecución del programa.

Cuatro caracteres

Cuatro celdas

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Diego Fernando Duque - Yana Saint-Priest Velásquez - Patricia Segovia - Diego Fernando Loaiza

- Variables : celdas cuyo valor cambia durante la ejecución del programa. Cuando esto ocurre, el valor viejo es reemplazado por el nuevo sin mo- dificar el tamaño de la celda.

1.3 EXPRESIONES ARITMÉTICAS, RELACIONALES Y LÓGICAS

Toda expresión que se construya debe cumplir con:

Operando 1 Operador Operando 2

Donde Operando representa un dato y el Operador, el símbolo que representa la operación que se va a realizar.

1.3.1 Operadores Aritméticos

Son utilizados para construir expresiones aritméticas, los operandos son datos de tipo numéricos y el resultado obtenido también es numérico. En pseudo- código existen los siguientes operadores aritméticos, ver Tabla 1:

Tabla 1. Operadores Aritméticos Operador Operación Ejemplo Resultado ** Potencia 3 ****** 3 27 ***** Multiplicación 3 ***** 3 9 / División 3 / 2 1. MOD Módulo 5 MOD 2 1 DIV División entera 5 DIV 2 2 + Suma 5 + 2 7

• Resta 5 - 2 3 Fuente: Autores

Los operadores MOD y DIV son utilizados para obtener el residuo y el cociente respectivamente en una operación de división pero, a dife-

rencia del operador / , cuando se usa MOD o DIV , la división es entera, es

decir, nunca el resultado será un número decimal. Por ejemplo: