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TEMA 2.- PROBLEMAS, ALGORITMOS Y
PROGRAMAS
2.1.- Algoritmos. 2.1.1.- Concepto de algoritmo. 2.1.2.- Ejemplos de diseño de un algoritmo. 2.2.- Proceso de creación de un Programa. 2.2.1.- Planteamiento del Problema. 2.2.2.-Diseño de un Algoritmo. Comprobación y Optimización de Algoritmos. 2.2.3.-Implementación del Programa. Depuración del Programa. 2.3.- Datos, tipos de datos y operaciones primitivas. 2.3.1.- Datos numéricos. 2.3.2.- Datos lógicos (booleanos). 2.3.3.- Datos tipo carácter y tipo cadena. 2.4.- Variables y expresiones. 2.4.1.- Constantes y variables. 2.4.2.- La operación de asignación. 2.4.3.- Evaluación de expresiones. Precedencia de operadores. 2.4.4.- Entrada y salida. 2.5.- Descripción de algoritmos. 2.5.1.- Lenguaje natural. 2.5.2.- Diagrama de Flujo. 2.5.3.- Pseudocódigo. 2.5.4.- Diagrama N-S.
2.2.1.- CONCEPTO DE ALGORITMO
- Secuencia de pasos que describen el método para resolver un problema
- La ejecución de un algoritmo implica la ejecución de cada uno de sus pasos
- La resolución de un problema exige el diseño del algoritmo adecuado
Pasos para resolver un problema en un ordenador:
- Análisis del problema
- Diseño del algoritmo
- Codificación
- Traducción, Validación y Ejecución
El ALGORITMO (paso 1) es independiente de:
- El lenguaje de programación (paso 3)
- El ordenador (paso 4)
Ejemplos:
Un cliente realiza un pedido a una fábrica. La fábrica examina la ficha del cliente, para comprobar si este es o no solvente antes de enviar el pedido.
- Inicio.
- Leer el pedido.
- Examinar la ficha del cliente.
- Si el cliente es solvente, aceptar pedido; en caso contrario, rechazar pedido.
- Fin.
Suma de los números pares entre 2 y 1000. 2+4+6+8+...+1000. SUMA y NUMERO
- Inicio.
- Inicializar SUMA a 0.
- Inicializar NUMERO a 2.
- Sumar NUMERO a SUMA. El resultado será el nuevo valor de SUMA.
- Incrementar NUMERO en 2 unidades.
- Si NUMERO <= 1000 ir al paso 4; en caso contrario, escribir el valor de SUMA y terminar el proceso.
- Fin.
2.2.- PROCESO DE CREACIÓN DE UN
PROGRAMA
Resolución de un problema:
- Planteamiento y análisis del problema
- Definición
- Representación de los datos
- Diseño del Algoritmo
- Descomposición en subproblemas
- Diseño descendente
- Refinamientos sucesivos
- Optimización y Depuración
- Implementación
- Elección del lenguaje
- Adaptación al problema
- Conocimientos
- Disponibilidad de rutinas
- Herramientas de desarrollo
- Entorno de la aplicación
- Codificación (normas de estilo)
- Ejecución
- Traducción
- Prueba y Depuración
2.3.2.- Datos numéricos
- Enteros: subconjunto finito de los enteros ( Rango : de –32768 a 32768)
- Reales: subconjunto de los números reales
- Notación exponencial o científica:
367520100000000000000 Æ 3.675201 x 10 20 .0000000000302579 Æ 3.02579 x 10 - 36.75201 x 10^18 36.75201 mantisa 18 exponente
2.3.2.- Datos lógicos (booleano)
Posibles valores:
- Verdadero (true)
- Falso (false)
2.3.3.- Datos tipo carácter
- caracteres alfabéticos (A, B, C, ..., Z) (a, b, c, ..., z)
- caracteres numéricos (1, 2, 3, ..., 9, 0)
- caracteres especiales (+, -, *, /, ^, ., ;, <, > $, ...)
En algunos lenguajes existe el tipo cadena como tipo de dato simple Ej/ “Hola”
2.4.- VARIABLES Y EXPRESIONES
2.4.1.- Variables y Constantes
Constante: objeto que contiene un valor que no varía durante la ejecución del programa.
- Identificador : nombre que identifica a una constante
- Tipo : Determinado por el valor que almacena. enteras, reales, carácter y lógicas Ej/ 20, 1.44, ‘B’, “Pepe”.
- Definición : const PI = 3.
Variable: objeto que contiene un valor que puede variar durante la ejecución del programa
- Identificador : nombre que identifica a la variable. Ej /notas
- Tipo : No cambia. Determina el tipo del valor que almacenará la variable y la operaciones que se pueden realizar con ella. enteras, reales, carácter y lógicas
- Definición var entero : notas
Ejemplos var entero: x, y ...... x Å 2 y Å x + 2
var entero : n ........ n Å 2 n Å n + 1
- Asignación aritmética var entero : x ....... x Å 3 + 4 * 8
- Asignación lógica var logico: x ........ x Å 8< 5
- Asignación de cadena var cadena: cad ...... cadÅ “Hola que tal”
2.4.3.- EVALUACIÓN DE EXPRESIONES.
Precedencia de Operadores
- Expresión: combinación de variables, constantes, operadores, nombre de funciones y paréntesis, que indican el orden de cálculo.
Ejemplo:
- Según el tipo de datos de los elementos de la expresión, ésta puede ser: aritmética , cuyo resultado es de tipo numérico; lógica , cuyo resultado es de tipo lógico y carácter , siendo su resultado de tipo carácter.
- Aritméticas
Operador Significado
- multiplicación / división entera div división real mod resto (módulo)
( ( cuadrado ( 8 )* p − 4 )/ 2 − 3 * 5 ) + d * 3
Se combinan constantes lógicas, variables lógicas y otras expresiones lógicas, utilizando los operadores lógicos y los operadores relacionales.
Operadores relacionales
Comparaciones entre valores de tipo numérico, carácter o lógico, y el resultado será verdadero o falso. Con estos operadores se pueden expresar condiciones en los algoritmos, de las cuales dependerá la realización de ciertas tareas.
- Formato general: expresión1 operador_de_relación expresión
Operador Significado
< menor que > mayor que = igual que ≤ menor o igual que ≥ mayor o igual que ≠ distinto de Ejemplos:
4 > 2 verdadero (3+1) < (8-3) verdadero
- Prioridad de los operadores relacionales
- Las comparaciones de datos de tipo numérico, siguen la ordenación habitual que se emplea en matemáticas.
- Cuando se aplican los operadores relacionales a datos de tipo lógico, la constante falso es menor que la constante verdadero. - Si en la expresión aparecen caracteres alfabéticos en minúsculas, éstos siguen la ordenación alfabética: ‘a’ < ‘b’ < ‘c’ < … < ‘h’ < … < ’z’. - Si en la expresión aparecen caracteres alfabéticos en mayúsculas, éstos siguen la ordenación alfabética: ‘A’ < ‘B’ < ‘C’ < … < ‘H’ < … < ’Z’. - Los caracteres que representan a los dígitos decimales guardan su orden. Es decir: ‘0’ < ‘1’ < ‘2’ < … < ‘8’ < ‘9’. - Pero si aparecen caracteres especiales ¿, =, *, +, ), /, &, %, $, #, , ..., entonces habría que consultar el código normalizado.
Estas agrupaciones se encuentran en orden decreciente, de esta forma sería: ‘*’ < ‘1’ < … < ‘9’ < ‘A’ < … < ‘Z’ < ‘a’ < … < ‘z’. Sin embargo, sería recomendable consultar el código de caracteres de su ordenador: ASCII (American Standar Code for Information Interchange) o bien el EBCDIC ( Extended Binary-Coded Decimal Interchange Code ).
