UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE INGENIERIA TECNICO EN INGENIERIA EN COMPUTACIÓN

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE INGENIERIA TECNICO EN INGENIERIA EN COMPUTACIÓN Ciclo I Programación de Algoritmos Guía de Laboratorio No. 1 Pseudocódigos y diagramas de flujo I. RESULTADOS DE APRENDIZAJE Que el estudiante: Identifique los elementos básicos que conforman a un algoritmo Identifique a los operadores matemáticos básicos usados para definir expresiones matemáticas Evalué correctamente a cualquier expresión matemática con la jerarquía de operadores Utilice la aplicación DFD para solucionar problemas de tipo secuencial II. INTRODUCCIÓN Aplicación DFD DFD (ver Imagen 1.1) es una aplicación para crear diagramas de flujo (flujogramas) y ejecutarlos. Es una herramienta muy fácil de aprender y bastante flexible para los usuarios. Imagen 1.1: Pantalla de presentación de la aplicación DFD Provee la facilidad de ejecutar los programas y determinar si el análisis de resultado es el adecuado de acuerdo a la entrada de datos. Cómo iniciar la aplicación DFD? Al cargar la aplicación DFD, ésta aparece inicialmente con un nuevo flujograma llamado Sin nombre.dfd, el cual se encuentra vació en el centro de la pantalla. El flujograma mostrado consta de solamente 2 pasos: Inicio y su Fin. En la Imagen 1.2 se muestra la pantalla inicial del programa DFD y se muestran las partes principales de la misma. 1

2 Imagen 1.2: Descripción de la pantalla de diseño de la aplicación DFD Cómo crear un flujograma en software DFD? Para comenzar a diseñar un diagrama de flujo, debe colocar cada una de las figuras de los pasos a realizar entre la flecha que une a los pasos iniciales: Inicio Fin. Símbolos utilizados para la creación de un flujograma Los símbolos a utilizar en los diagramas de flujo de DFD se encuentran ubicados en la Barra de Herramientas (ver imagen 1.3). Todos los controles de flujograma siempre se deben ubicar entre la línea de flujo principal indicada por los símbolos Inicio y Fin. Por cada nuevo símbolo seleccionado, se comienzan a expandir los símbolos/pasos ubicados entre los pasos básicos de Inicio y de Fin del flujograma. En esta primera práctica, se utilizarán los símbolos B (Asignación), F (Lectura) y G (Salida) para la creación de diagramas de flujo de tipo secuencial. Para agregar un control (de los mostrados en la imagen anterior) debe hacer lo siguiente: 1. Seleccionar una herramienta de control. Al hacerlo notará que el puntero del ratón cambia de forma. 2. Para agregar el control deseado, ubique el puntero del ratón sobre una de las líneas de control de flujo de su diagrama en donde necesita colocarlo. Notará que el puntero toma la forma de una mano con el control que colocará. 3. De clic en la línea seleccionada de su flujograma y verá que el control seleccionado aparecerá sobre esa línea de control. 4. Repita los 3 pasos anteriores hasta completar el diagrama de flujo dentro del área de diseño del DFD. 5. Recuerde seguir paso a paso el desarrollo de su algoritmo para expresar correctamente su flujograma con DFD. 2

3 Imagen 1.3: Lista de botones para los símbolos de flujogramas Botón Nombre Descripción A Cursor Permite seleccionar a los diversos símbolos de la barra de herramientas o también mover los símbolos dentro del flujograma. B Asignación Define el nombre de variables, asigna valor inicial y el valor/expresión con la que se actualizara su valor C Ciclo Mientras Crea una estructura repetitiva Mientras definiendo una condición que debe cumplirse para que se repitan todos los pasos contenidos en el ciclo. D Ciclo Para Crea una estructura repetitiva Para basada en un conteo E Decisión Define una estructura para la toma de decisiones al evaluar una condición. F Lectura Permite que usuario introduzca el valor de un conjunto de variables G Salida Muestra comentarios o valores de variables o mezclas de los mismos al usuario H Llamada Permite llamar a otro flujograma para continuar la ejecución principal Cada control tiene objetivos diferentes y para ajustarlos es necesario dar doble clic sobre el mismo y alterar sus campos de datos. Imagen 1.4: Configuración de Control de Decisión Por ejemplo, un control Asignación (Ver Imagen 1.4) muestra una ventana de diálogo con parámetros que el diseñador debe brindar. Reglas para la elaboración de diagramas de flujo con DFD El software DFD consta de una serie de elementos necesarios para definir los diversos tipos de pasos a incluir en nuestros flujogramas. Entre estos elementos tenemos: a) Definición de las variables b) Entradas de datos del usuario hacia el flujograma c) Salidas de datos hacia el usuario d) Operadores e) Funciones matemáticas 3

4 Definición de las variables DFD permite definir variables y utilizarlas en el diagrama de flujo para almacenar datos proporcionados por el usuario o para guardar resultados de cálculos. El nombre de una variable debe comenzar con una letra y luego pueden seguir letras o dígitos. Las variables pueden ser de tipo numérica, de cadena de caracteres y de tipo lógica. Al asignarle valores o resultados de cálculos, tenga en cuenta que: a) Variables numéricas: sólo necesita escribir el dato o fórmula para guardar en la variable, Ej.: Edad 34 Renta 0.1 * Sueldo PromFinal 0.5*Nota *Nota2 b) Variable de Caracteres: debe escribir la cadena entre un par de comillas simples ( ), por ejemplo: MiNombre<- Tomás Mora 2.2 Entradas de datos del usuario hacia el flujograma Cuando usted utiliza el control lectura en su diagrama de flujo y lo ejecuta, este permite al usuario que diga el valor para una variable. Si quiere leer 2 o más variables en la misma lectura, debe separarlas por comas (,). Ejemplo: si debe leer 3 variables llamadas: (A), (Sueldo) y (Nota) en un mismo paso, escriba: Leer A, Sueldo, Nota Además, el usuario puede asignar valores numéricos sin problema; pero al ingresar valores de cadena de caracteres, como por ejemplo: Respuestas a una pregunta: "Si" o "No", escribir su nombre, etc. a estas cadenas las debe escribir entre un par de comillas simples. Por ejemplo: resp 'Si' resp 'No' resp 'Gato Felix' 2.3 Salidas de datos hacia el usuario DFD permite agregar comentarios entre una pareja de comillas simples ('mensaje'). También puede mezclar comentarios y variables, separándolos por comas. Ejemplo: Si quiere mostrar los valores de variables X1=4 y X2=6 de una forma clara para el usuario, en un control Salida de Datos lo podría hacer así. 'Las soluciones son: A = ', X1, ' y el de B = ', X2 En pantalla se vería: Las soluciones son: A = 4 y el de B = 6. 4

5 Operadores y sus tipos Los operadores son símbolos o palabras reservadas por DFD que le permiten realizar operaciones matemáticas o de cadenas sobre los datos que se utilicen en el diagrama de flujo. Hay 4 tipos de operadores disponibles en DFD y el resto de programas, los cuales son: a. Matemáticos: suma (+), resta (-), multiplicación (* asterisco), división (/ barra inclinada o pleca), módulo o residuo de una división entre 2 números enteros (palabra mod). b. Manejo de cadenas: operador (+) para concatenar o unir 2 o más cadenas iniciales en una cadena final. c. Operadores lógicos: se utilizan para operar de forma lógica valores de verdad (verdadero y falso). Los operadores lógicos son básicamente tres: OR, AND y NOT. d. Operadores relacionales: son utilizados para establecer comparaciones entre operandos o expresiones. Son básicamente seis: mayor que (>), menor que (<), mayor o igual que (>=), menor o igual que (<=), igual que (=) y, por último, es distinto de (!=). e. Matemáticos de agrupación: con parejas de paréntesis ( ). Para alterar el orden estándar de los operadores matemáticos y lógicos en el cálculo de una formula. Ejemplos de cómo se utilizan estos operadores se muestran a continuación: Ejemplo de Operación Valor devuelto Descripción Suma los números 5 y * Multiplica el número real 4.67 con el número entero 9 7 / Devuelve la división de los enteros 7 entre 2 7 mod 2 1 Hace la división entera entre 7 y 2, que da 3, pero devuelve el residuo de ese cálculo. 3 mod 8 3 Hace la división entera de 3(dividendo) entre 8(divisor). Pero como no lo contiene, devuelve el dividendo (3). 3.5 ^ Eleva número 3.5 a la potencia 4 Juan + Gabriel JuanGabriel Une en una sola cadena a las dos cadenas originales por medio del operador + (para concatenar cadenas). Funciones matemáticas Una función es un subprograma que puede usar el programador dentro una fórmula para que realice un tipo de cálculo especifico y devuelva un resultado necesario para el cálculo de la formula restante. Algunas de las funciones matemáticas disponibles para cálculos matemáticos en DFD son las siguientes: sqrt(dato): para extraer raíz cuadrada del dato entre paréntesis. log(dato): para extraer logaritmo común (base 10) del dato ln(dato): para extraer logaritmo natural o neperiano (base e= ) 5

6 Ejemplo: Si tenemos 2 variables A <- 70 y B <- 4. Para extraer el logaritmo natural del valor en A, se usaría la función ln de esta manera: ln(a), retornando el valor , y para calcular la raíz cuadrada de B se escribe sqrt(b), lo cual devuelve 2. Pruebas y depuración de su flujograma Una vez ha traducido su algoritmo a un flujograma con el apoyo del programa DFD, este le permite ejecutarlo para así probar su efectividad en la resolución del problema que se necesita resolver y además analizar si tiene errores al ingresar los datos para los pasos del mismo. Para ejecutar su flujograma lo puede hacer de dos maneras: 1. Desde la opción del Menú Archivo, seleccione Ejecutar 2. Toque el botón Ejecutar ubicado en la barra Estándar Cuando DFD ejecuta el flujograma, éste comienza a evaluar secuencialmente cada paso, comenzando por Inicio hasta llegar al paso Fin, mostrando un cuadro final con el mensaje: la ejecución ha terminado con normalidad La ejecución mostrará cuadros extras solamente para los pasos de Lectura o de Salida de datos, en los cuales solicitará el ingreso del valor para las variables o mostrará los resultados calculados en las mismas. Ejecución paso a paso Puede ejecutar a su flujograma paso a paso para verificar cada paso de la secuencia del flujo de datos. Esto lo puede hacer de 2 formas: a) Presionando la tecla F7 b) Buscando en la barra estándar el botón Paso Simple ( ). En ambos casos repita la acción para ver cómo se ejecuta uno por uno los pasos de su flujograma y en caso de errores o cálculos incorrectos podrá identificar fácilmente en qué paso está el error. 4.2 Modificaciones o correcciones de errores en un paso Para hacer ajustes en los cálculos de un paso o también reparar errores, de doble clic en el paso a modificar y se mostrará la ventana de edición con las características actuales de ese paso, para así modificarlas si es necesario (al dar en Aceptar) o no hacer cambios (con Cancelar). III. MATERIALES Y EQUIPO No. Requerimientos Cantidad 1 Memoria USB 1 2 Computadora con el software DFD instalado 1 6

7 IV. PROCEDIMIENTO PARTE A. Creando un diagrama de flujo con la aplicación DFD 1. Realice todo lo necesario para crear su carpeta de trabajo llamada Practica1_CARNET, en donde reemplazara CARNET por su carnet respectivo. En esta carpeta se guardarán los archivos desarrollados en el resto de esta Práctica. 2. Ahora utilizara a la aplicación DFD para desarrollar un algoritmo básico que resuelva al siguiente problema: PROBLEMA 1: Determine el valor total de la venta de una cantidad de juguetes que ingresa un vendedor. El valor unitario de los juguetes es de 2.5 dólares 3. Inicie el programa DFD. Se le muestra un diagrama de flujo vacío, es decir, con solamente 2 pasos: Inicio y Fin, idéntico a la imagen 1.2 de la introducción de esta practica. 4. Apóyese en la introducción teórica de esta práctica para crear el diagrama de flujo mostrado en la Imagen 1.5. Los cuadros con flechas indican lo que debe escribir como parámetro de los pasos de Asignación y el de Salida, respectivamente. Como guardar un flujograma en software DFD? 5. Una vez terminado su flujograma en el DFD, necesitara guardarlo en su carpeta de trabajo. 6. Haga clic en el botón Guardar de la barra de herramientas Estándar o, si lo prefiere, haga clic en el menú Archivo->Guardar 7. Guarde el nuevo diagrama en su carpeta de trabajo, bajo el nombre Ejercicio1_DFD. Los flujogramas creados con el software DFD se guardan en archivos que tienen la extensión (.dfd). 8. Proceda a ejecutar paso a paso a su diagrama de flujo. Compruebe que el DFD funciona correctamente, ingresando el dato solicitado y obtener el mensaje con el valor de la venta. 9. Guarde los últimos cambios del diagrama actual y cierre al software DFD. Abrir un flujograma ya existente 10. Vuelva a cargar el software DFD y seleccione el menú principal Archivo -> Abrir. Ubique e ingrese a su carpeta de trabajo donde guardo su archivo dfd. Seleccione su archivo dfd y haga doble clic sobre el mismo. 11. Guarde los últimos cambios del diagrama actual y cierre al software DFD. 7

8 Imagen 1.5: Diagrama de flujo en DFD a implementar PARTE B. Creando un diagrama de flujo con expresiones de matemáticas 12. Para continuar, implementara en un nuevo dfd a la solución del siguiente problema: PROBLEMA 2: Cálculo de la nota final del curso de Análisis de Sistemas (AS) Un estudiante desea saber cuál será su calificación final de AS. Dicha calificación se conforma de los siguientes porcentajes: * 30%: nota periodo 1 * 35%: nota periodo 2 * 35%: Nota de proyecto final 13. Cree un nuevo dfd, seleccionando la opción de menú Archivo -> Nuevo. 14. A continuación, se ofrece la solución del problema anterior en forma de pseudocódigo. #paso 1 2 Inicio Asignar NP1<-0 Descripción del paso 8

9 #paso Descripción del paso Asignar NP2<-0 Asignar NProy<-0 Asignar notafinal<-0 Imprimir Calculo de la nota final de Análisis de Sistemas Imprimir Ingrese la nota del periodo 1 y luego la nota del periodo 2 Leer NP1, NP2 Imprimir Ingrese la nota obtenida en el proyecto final Leer NProy Asignar notafinal <- NP1 * 0.3 Asignar notafinal<- notafinal + NP1 * 0.35 Asignar notafinal<- notafinal + NProy * 0.35 Imprimir La nota promedio final de la materia es de, notafinal Fin 15. Analice cada paso de la secuencia anterior, para elegir el control del flujograma apropiado en el software DFD que permita implementar la solución en esta herramienta DFD. 16. Cuando esté listo su archivo, guárdelo en su carpeta de trabajo bajo el nombre Ejercicio2_DFD. 17. Ejecute su flujograma de manera normal, ingrese las 3 notas solicitadas y confirme que obtiene la nota esperada. 18. Guarde los últimos cambios y llame a su instructor para evaluar el procedimiento desarrollado. 9

10 V. ANÁLISIS DE RESULTADOS Haga el análisis necesario para solucionar a cada uno de los problemas a continuación y crear el diagrama de flujo (en software DFD) equivalente de cada solución: Ejercicio #1: Equivalencias entre valores de temperaturas Solicite una temperatura en grados Kelvin ( K) y luego muestre el valor equivalente en grados centígrados ( C) y Fahrenheit ( F). Recuerde que las fórmulas utilizadas en estos cálculos son: F = 1.8 C + 32 C = K Ejercicio #2: Calculo del área y volumen de una figura geométrica Solicite al usuario el valor del lado (L) de un Tetraedro (figura geométrica formada solo por triangulos perfectos), para calcular el área total de sus caras. El área de un triangulo equilátero de lado ( L ) se calcula con esta formula: area = 3 Tetraedro El volumen de un Tetraedro con una arista/lado ( L ) se calcula con la siguiente formula: 4 L2 volumen = 2 12 L3 La medida del lado/arista será brindada en centímetros. Ejercicio #3: Calculo del sueldo de un empleado Determine el sueldo neto de un empleado, tomando en cuenta que se le aplican los siguientes descuentos de ley a su sueldo base: + ISSS: tasa del 7.3% + Renta: 11% + AFP: 5.1% Muestre los montos de cada descuento y el sueldo final. VI. BIBLIOGRAFÍA Cairo, Osvaldo (2008). Metodología de la Programación: algoritmos, diagramas de flujo y programas Baase, Sara (2002). Algoritmos Computacionales: Introducción al análisis y diseño. 10

11 Guía de Laboratorio No. 1: RÚBRICA DE EVALUACIÓN Actividad a evaluar: ANÁLISIS DE RESULTADOS Formar grupos entre 2 a 4 estudiantes, llenar esta hoja de evaluación y entregarla a su docente. Luego, debe desarrollarse la solución de cada problema en forma de pseudocodigo y un diagrama de flujo equivalente, creado con la aplicación DFD. Lista de Integrantes: CARNET 1 CARNET 2 CARNET 3 CARNET 4 Problemas a resolver: Criterio a evaluar (25%) Define variables de entrada, de proceso y salida esperadas (25%) Cada solicitud de dato o presentación de respuesta hacia usuario, lleva su unidad de medida (o símbolo o abreviatura), por ej. dólares ($), milimetros (mm), conejos, etc. (30%) Cada paso de pseudocodigo es equivalente al paso en el flujograma correspondiente. Archivo DFD se ejecuta correctamente y obtiene a c/u de los resultados solicitados. (20%) Diálogo con usuario es amigable, comprensible. Prob 1 Prob 2 Prob 3 PROMEDIO Puntaje 11