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Introducción a la Programación: Algoritmos, Datos y Estructuras de Control, Resúmenes de Algoritmos y Programación

Facultad de Ingenieria Mecanica y ElectricaAlgoritmos y Programación

Conceptos básicos de programación, incluyendo definiciones de algoritmos y programas, tipos numéricos y caracteres, constantes y variables, asignación y estructuras de selección y repetición. Además, se discuten las ventajas de la programación estructurada.

Tipo: Resúmenes

2021/2022

Subido el 09/02/2022

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ALGORITMOS COMPUTACIONALES SIMPLES
El creciente empleo de los computadores ha conducido a buscar un abaratamiento del desarrollo de
software, paralelo a la reducción del costo del hardware obtenido gracias a los avances tecnológic os.
Los altos costos del mantenimiento de las aplicaciones en producción normal también han urgido la
necesidad de mejorar la productividad del personal de programación.
DEFINICIONES
Algoritmo: Conjunto de pasos o instrucciones descritas en un lenguaje sencillo que permite llegar a la
solución sistemática de un problema.
Código: Conjunto de reglas y convenciones que se utilizan para la representación de la información.
Diagrama de Flujo: Representación gráfica de la secuencia de operaciones en un programa.
Lenguaje de Programación: Conjunto de símbolos, caracteres y reglas que le permiten a la s personas
programar el computador para hacer una tarea específica.
Programa: Conjunto de instrucciones realizables por una persona con el fin de cumplir con una
determinada tarea.
Pseudocódigo: Notación intermedia entre lenguaje natural y de programación, que utiliza para
diseñar y describir algoritmos.
CARACTERISTCAS DE UN BUEN ALGORITMO.
• Debe tener punto de inicio.
• Debe ser definido.
• Debe ser general.
• Debe ser finito en tamaño y tiempo de ejecución.
• Debe ser legible, claro y fácil de interpretar y entender.
TIPOS DE ALGORITMOS
Cualitativos: describen pasos utilizando palabras.
Cuantitativos: Utilizan cálculos numéricos para definir el proceso.
ELEMENTOS QUE INFLUYEN EN EL DESMPEÑO DE UN ALGORITMO.
• Tiempo de Ejecución.
• Número de líneas de código.
• Estructura del algoritmo.
• Implementación.
PASOS PARA SOLUCIONAR UN PROBLEMA COMPUTACIONAL.
1. Definición del problema.
2. Análisis del Problema.
3. Diseño de Algoritmo (pseudcódigo/diagrama de flujo).
4. Prueba de Escritorio.
5. Codificación.
6. Pruebas.
7. Documentación.
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¡Descarga Introducción a la Programación: Algoritmos, Datos y Estructuras de Control y más Resúmenes en PDF de Algoritmos y Programación solo en Docsity!

ALGORITMOS COMPUTACIONALES SIMPLES

El creciente empleo de los computadores ha conducido a buscar un abaratamiento del desarrollo de software, paralelo a la reducción del costo del hardware obtenido gracias a los avances tecnológicos. Los altos costos del mantenimiento de las aplicaciones en producción normal también han urgido la necesidad de mejorar la productividad del personal de programación. DEFINICIONES Algoritmo: Conjunto de pasos o instrucciones descritas en un lenguaje sencillo que permite llegar a la solución sistemática de un problema. Código: Conjunto de reglas y convenciones que se utilizan para la representación de la información. Diagrama de Flujo: Representación gráfica de la secuencia de operaciones en un programa. Lenguaje de Programación: Conjunto de símbolos, caracteres y reglas que le permiten a las personas programar el computador para hacer una tarea específica. Programa: Conjunto de instrucciones realizables por una persona con el fin de cumplir con una determinada tarea. Pseudocódigo: Notación intermedia entre lenguaje natural y de programación, que utiliza para diseñar y describir algoritmos. CARACTERISTCAS DE UN BUEN ALGORITMO.

  • Debe tener punto de inicio.
  • Debe ser definido.
  • Debe ser general.
  • Debe ser finito en tamaño y tiempo de ejecución.
  • Debe ser legible, claro y fácil de interpretar y entender. TIPOS DE ALGORITMOS Cualitativos: describen pasos utilizando palabras. Cuantitativos: Utilizan cálculos numéricos para definir el proceso. ELEMENTOS QUE INFLUYEN EN EL DESMPEÑO DE UN ALGORITMO.
  • Tiempo de Ejecución.
  • Número de líneas de código.
  • Estructura del algoritmo.
  • Implementación. PASOS PARA SOLUCIONAR UN PROBLEMA COMPUTACIONAL.
  1. Definición del problema.
  2. Análisis del Problema.
  3. Diseño de Algoritmo (pseudcódigo/diagrama de flujo).
  4. Prueba de Escritorio.
  5. Codificación.
  6. Pruebas.
  7. Documentación.

PSEUDOCÓDIGO.

El pseudocódigo utiliza, para representar las acciones sucesivas, palabras reservadas en inglés Palabras a utilizar: Inicio Fin Leer Escribir Si Sino Fin si Para Fin para mientras que Fin mientras que Repetir Hasta Regresar Hacer Realizar Ejemplos.

  • Escribir un pseudo código de un programa que permita leer la edad y peso de una persona e imprimirla. Inicio Variables edad, peso Escribir “dame el peso” Leer peso Escribir “dame la edad” Leer edad Imprimir peso, edad Fin.
  • Escribir un pseudo código que calcule el área de un triangulo recibiendo como entrada el valor de la base por la altura. Inicio Variables base, altura, área Escribir “dame la base” Leer base Escribir “dame la altura” Leer altura Area=base*altura/ Imprimir área Fin. TIPOS DE DATOS El primer objetivo de toda computadora es el manejo de información o datos. Estos datos pueden ser las cifras de ventas de un supermercado o las calificaciones de una clase. Un dato es la expresión general que describe los objetos con los cuales opera una computadora. Existen dos tipos de datos: simples (sin estructura) y compuestos (estructurados, los cuales se verán en programación).

Obsérvese que las siguientes expresiones son equivalentes: 3.675201x1019 = .3675201x1020 = .03675201x1021 = ,..., = 36.75201x1018 = ... En estas expresiones se considera la mantisa (parte decimal) al número real y el exponente (parte potencial) el de la potencia de diez. 36.75201 mantisa 18 exponente b) Datos lógicos (booleanos) El tipo lógico - también denominado booleano - es aquel dato que sólo puede tomar uno de dos valores: verdadero (true) o falso (false). Este tipo de datos se utiliza para representar las alternativas (sí / no) a determinadas condiciones. Por ejemplo, cuando se pide si un valor entero es par, la respuesta será verdadera o falsa, según sea par o impar. c) Datos tipo carácter El tipo caracter es el conjunto finito y ordenado de caracteres que la computadora reconoce. Un dato tipo caracter contiene un solo caracter. Los caracteres que reconocen las diferentes computadoras no son estándar; sin embargo, la mayoría reconoce los siguientes caracteres alfabéticos y numéricos:

  • caracteres alfabéticos (A, B, C,..., Z)
  • caracteres numéricos (1, 2, ..., 9)
  • caracteres especiales (+, - , *, /, ^, ... , <, >, $, ...) Una cadena (string) de caracteres es una sucesión de caracteres que se encuentran delimitados por una comilla (apóstrofo) o dobles comillas, según el tipo de lenguaje de programación. La longitud de una cadena de caracteres es el número de ellos comprendidos entre los separadores o delimitadores. Algunos lenguajes tienen datos tipo cadena. Ejemplo: ‘8 de octubre de 1976’ CONSTANTES Y VARIABLES. Los programas de computadora contienen ciertos valores que no deben de cambiar durante la ejecución del programa. Tales valores se llaman constantes. De igual forma, existen otros valores que cambiarán durante la ejecución del programa; a estos valores se les llama variables. a) Constantes Una constante es una partida de datos que permanecen sin cambios durante todo el desarrollo del algoritmo o durante la ejecución del programa.

Una constante tipo caracter o constante de caracteres consiste en un caracter válido encerrado dentro de apóstrofos; por ejemplo: ‘B’ ‘+’ ‘4’ ‘;’ ‘ ’’ ’ Una secuencia de caracteres se denomina normalmente una cadena, y una constante tipo cadena es una cadena encerrada entre apóstrofos. Por consiguiente: ‘José Luis García’ es constante de cadena válida. Si un apóstrofe es uno de los caracteres en una constante de cadena, debe aparecer como un par de apóstrofos: ‘Jonhn’’s’ Sólo existen dos constantes lógicas o booleanas: verdadero y falso b) Variables Una variable es un objeto o partida de datos cuyo valor puede cambiar durante el desarrollo del algoritmo o ejecución del programa. Dependiendo del lenguaje, hay diferentes tipos de variables tales como: enteras, reales, caracter, lógicas y de cadena. Una variable que es de un cierto tipo puede tomar únicamente valores de ese tipo. Una variable de caracter, por ejemplo, puede tomar como valor sólo caracteres, mientras que una variable entera puede tomar sólo valores enteros. Si se intenta asignar un valor de un tipo a una variable de otro tipo se producirá un error de tipo. Una variable se identifica por los siguientes atributos: nombre que lo asigna y tipo que describe el uso de la variable. Los nombres de las variables, a veces conocidos como identificadores, suelen constar de varios caracteres alfanuméricos de los cuales el primero normalmente es una letra. No se deben utilizar como nombres de identificadores palabras reservadas del lenguaje de programación. Nombres válidos de variables son: A Nombres Nombre_Apellidos Los nombres de las variables elegidas para el algoritmo o el programa deben ser significativos y tener relación con el objeto que representan, como pueden ser los casos siguientes: Nombre para representar nombres de personas Preciospara representar los precios de diferentes artículos Asignación La operación de asignación es el modo de darle valores a una variable. Existen dos maneras de dar un valor a las variables: una es leer un valor para la variable mediante una operación de entrada; la otra manera es asignar un valor a la variable por medio de una asignación. Cuando un programa solicita un valor para una variable hablamos de una entrada. En cambio, en la asignación simplemente se le confiere un valor a la variable. Una variable solo puede contener un valor a la vez, por lo que cuando

En la primera acción N toma el valor 2 y en la segunda se evalúa la expresión N + 1, que tomará el valor 2 + 1 = 3 y se asignará nuevamente a N que tomará el valor 3. Asignación lógica La expresión que se evalúa en la operación de asignación es lógica. Supóngase que M,N y P son variables de tipo lógico. M 8 < 5 N M o (7<=12) P 7 > 6 tras ejecutar las operaciones anteriores, las variables M, N y P tomarán los valores falso, verdadero, verdadero. Asignación de caracteres La expresión que se evalúa es de tipo caracter. X ' 12 de octubre de 1972' La acción de asignación anterior asigna la cadena de caracteres ‘12 de octubre de 1972’ a la variable tipo caracter x.

ESTRUCTURAS DE SELECCIÓN.

El formato de la estructura de selección es:

si (condición) entonces

instrucción 1

instrucción 2

instrucción n

si no

instrucción a

instrucción b

instrucción z

fin si

El resultado de evaluar la condición puede ser verdadero o falso : en el caso de que sea

verdadero , se ejecutarán: instrucción 1, instrucción 2, ... , instrucción n. Si el resultado de

evaluar condición es falso se ejecutarán: instrucción a, instrucción b, ... , instrucción z.

Ejemplo:

Si A = 5 entonces

Imprimir("A es 5")

si no

imprimir("A no es igual a 5")

fin si

Estructuras de repetición

El formato de la estructura de repetición es:

mientras (condición)

instrucción 1

instrucción 2

instrucción n

fin mientras

El resultado de evaluar condición puede ser verdadero o falso :

Mientras sea verdadero , se ejecutarán: instrucción 1, instrucción 2, ... , instrucción n. Estas

instrucciones dejarán de ejecutarse cuando condición sea falso.

Ejemplo:

leer(contraseña)

mientras (contraseña < > "joshua")

imprimir("La contraseña es incorrecta !")

leer (contraseña)

fin-mientras

imprimir("Ha tecleado la contraseña correcta")

Nota: El bucle se repetirá mientras que contraseña <> “joshua” sea verdadero

Salida de resultados

Los resultados de nuestros algoritmos los vamos a mostrar al usuario a través de la

instrucción imprimir, que tiene la siguiente forma general:

Imprimir(argumento 1, argumento 2, argumento 3, ... , argumento n)

Donde los argumentos pueden ser cadenas de caracteres entrecomilladas o variables:

• Si son cadenas de caracteres entrecomillados se imprime literalmente lo que está entre

comillas

• Si son variables se imprime el contenido de dicha variable (no el nombre)

Ejemplo:

sueldo = 1000

trabajador = “Martínez”

Imprimir( “el sueldo de “, trabajador , ” es “, sueldo , ” Euros.“ )

La instrucción imprimir, muestra lo siguiente: el sueldo de Martínez es 1000 Euros.

En el diagrama de flujo anterior, C es una condición que se evalúa; A es la acc ión que se ejecuta cuando la evaluación de este predicado resulta verdadera y B es la acción ejecutada cuando indica falso. La estructura también tiene una sola entrada y una sola salida; y las funciones A y B también pueden ser cualquier estructura básica o conjunto de estructuras. 3.- ITERACIÓN También llamada la estructura HACER-MIENTRAS-QUE, corresponde a la ejecución repetida de una instrucción mientras que se cumple una determinada condición. El diagrama de flujo para esta estructura es el siguiente: Aquí el bloque A se ejecuta repetidamente mientras que la condición C se cumpla o sea cierta. También tiene una sola entrada y una sola salida; igualmente A puede ser cualquier estructura básica o conjunto de estructuras. VENTAJAS DE LA PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA. Con la PE, elaborar programas de computador sigue siendo una labor que demanda esfuerzo, creatividad, habilidad y cuidado. Sin embargo, con este nuevo estilo podemos obtener las siguientes ventajas:

  1. Los programas son más fáciles de entender. Un programa estructurado puede ser leído en secuencia, de arriba hacia abajo, sin necesidad de estar saltando de un sitio a otro en la lógica, lo cual es típico de otros estilos de programación. La estructura del programa es más clara puesto que las instrucciones están más ligadas o relacionadas entre si, por lo que es más fácil comprender lo que hace cada función.
  1. Reducción del esfuerzo en las pruebas. El programa se puede tener listo para producción normal en un tiempo menor del tradicional; por otro lado, el seguimiento de las fallas o depuración (debugging) se facilita debido a la lógica más visible, de tal forma que los errores se pueden detectar y corregir más fácilmente.
  2. Reducción de los costos de mantenimiento.
  3. Programas más sencillos y más rápidos.
  4. Aumento en la productividad del programador.
  5. Se facilita la utilización de las otras técnicas para el mejoramiento de la productividad en programación.
  6. Los programas quedan mejor documentados internamente.

DIAGRAMA DE FLUJO.

Representación gráfica de un algoritmo, de cómo deben realizarse los pasos en la

computadora para producir resultados. Es cuando varios símbolos de relación entre sí

mediante líneas que indican el orden en que deben ejecutar los procesos. Los símbolos

utilizados han sido normalizados por el Instituto Norteamericano de Normalización (ANSI).

Algunos de ellos son:

Recomendaciones para diseñar un Diagrama de Flujo:

• Se deben usar solamente líneas en flujo horizontal y/o vertical.

• Se deben evitar el cruce de líneas.

• Se deben usar conectores necesarios.

• Se debe poder leer de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.

• Todo texto dentro de símbolo debe ser escrito claramente evitando uso de muchas

palabras.

INICIO

ENTRADA Y SALIDA DE DATOS

PROCESO

DESICIÓN

CONECTOR

IMPRIMIR