Introduccion a la Programacion. Pablo Sevilla Jarquin

Transcripción

1 Introduccion a la Programacion Pablo Sevilla Jarquin pasj@guegue.com.ni

2 Sistema de Evaluación Primer Parcial 15 Febrero 22 Febrero Segundo Parcial 05 Abril 12 Abril 26 Abril Rescate

3 Contenido del Curso Tema Títulos 1 Algoritmos y programas 2 Las herramientas de programación 3 Introducción a la programación Estructurada 4 Introducción a la Programación en Lenguaje C# 5 Desarrollo de programas estructurados

4 Objetivos: Algoritmos y programas Brindar conocimiento sobre los conceptos de algoritmos, su uso y su importancia. Conocer los tipos de lenguaje y su forma de trabajar en los programas. Utilizar la computadora como una herramienta para resolver problemas. Ser capaces del manejo de información o datos.

5 BIBLIOGRAFÍA Textos Bases: Francisco Javier Ceballos, El Lenguaje de programación C#, Alfa- Omega. Ferguson, Jeff/Patterson, Brian/Beres, Jason/Boutquin, Pierre /Gupta, Meeta. La Biblia de C#, Anaya Multimedia, 2003, Madrid, España. J.M. Cordero, J.M. González y otros. Introducción a la Programación, un enfoque práctico. Algaida. Luis Joyanes Aguilar. Problemas de Metodología de la Programación. McGraw-Hill Textos Auxiliares: C# Profesional. Wrox y Dany Press, Andrew Troelsen. Apress. C# and the.net Platform Luis Joyanes Aguilar, Fundamentos de Programación, Algoritmos y Estructuras de datos, McGraw-Hill Luis Joyanes Aguilar, Ignacio Zahonero Martínez, Estructuras de datos: algoritmos, abstracción y objetos, McGraw-Hill Luis Joyanes Aguilar, Programación Orientada a Objetos. McGraw-Hill

6 Conceptos DATO Es la representación simbólica de un hecho, atributo o característica de una entidad. Ej: nota de un alumno, nombre de un docente, color de un carro, etc. INFORMACION Es un dato útil. Ej. El promedio final de un alumno para un curso, número de aprobados en un examen, nombre de los primeros alumnos de cada especialidad por cada ciclo. La información se obtiene mediante el procesamiento de los datos

7 Procesamiento de Datos Operaciones que transforman datos en información DATOS Entrada Procesador Algoritmo INFORMACION Salida Es realizado por el procesador el cual ejecuta un conjunto de pasos previamente definidos (algoritmo) El procesamiento de datos puede ser: Manual Mecanizada (uso de calculadora, sumadora, etc) Automatizado (uso del computador)

8 FASES PARA LA CONSTRUCCION DE UN PROGRAMA Datos SOLUCION DEL PROBLEMA Algoritmo IMPLEMENTACION EN LA COMPUTADORA Programa (Software) Análisis del problema Codificación del algoritmo (programa) Diseño del algoritmo Ejecución del programa Error sintaxis Error de lógica Verificación del algoritmo OK Verificación del programa OK Algoritmo Programa

9 ALGORITMO Secuencia lógica de pasos (acciones) para resolver un problema. Se expresa en lenguaje natural PROGRAMA Es el algoritmo escrito en un lenguaje de programación para ser ejecutado por el computador. Tipos de lenguajes de Programación: Lenguaje de alto nivel: lenguaje similar al lenguaje natural. Son fáciles de escribir. Es el mas usado por los programadores. Ejm. C++, Pascal, Basic, Prolog, Java, etc Lenguaje de bajo nivel: lenguaje mnemotécnico. Ejm. ADD M, N, P Lenguaje de máquina: lenguaje binario (0 y 1) entendible directamente por el computador. Ejm

10 TIPOS DE PROGRAMAS (según el Lenguaje de Programación) PROGRAMA FUENTE (PF) Programa escrito en lenguaje de alto o bajo nivel. PROGRAMA OBJETO (PO): Programa escrito en lenguaje de máquina. Es el que ejecuta el computador. TRADUCTORES DE LENGUAJE Programas que traducen programas fuente a lenguaje de máquina. Tipos de Traductores: Compiladores e Intérpretes Programa Fuente Compilador Programa Objeto Ejecución del Programa Programa Fuente instrucción Intérprete Instrucción en leng.máq. Ejecución de la Instrucción

11 Tipos de Datos DATOS BASICOS COMPUESTOS Numéricos Caracter Lógico Estático Dinámico -Enteros -Reales -Arreglos -Registros -Archivos -Listas -Arboles -Grafos

12 DATOS SIMPLES O DATOS BASICOS DATOS NUMERICOS Enteros y Reales El rango y precisión de los datos numéricos depende del lenguaje de programación que se utilice. DATOS TIPO CARACTER Conjunto de caracteres que el computador reconoce. Se encuentran normalizados bajo el código ASCII o EBCDIC Se tienen: Caracteres alfabéticos: A - Z ; a - z Caracteres numéricos: 0-9 Caracteres especiales: *, /, +, >, <, =, etc. DATOS TIPO LOGICO Conjunto formado por dos valores lógicos: verdad, falso

13 Operaciones con los datos OPERACIONES INTERVIENEN OPERADORES RESULTADO Aritméticos ARITMETICAS Datos +, -, *, /, Dato Numéricos resto, entero Numérico DE COMPARACION Datos del mismo tipo Relacionales >, <, >=, <=, = Dato Lógico LOGICAS Datos Lógicos Dato lógicos No, Y, O lógico

14 IMPORTANTE: En operaciones aritméticas: Muchos lenguajes cuentan con operadores adicionales a los conocidos como los operadores para datos enteros: entero (a/b): división entera de a/b resto (a/b): resto de la división entera de a/b Ejm. 10+ resto(5/3) Resultado: 12 En operaciones de Comparación: En la comparación de datos tipo carácter se tiene: 0 < 1 < 2 <..< 9 < A < B < < Z < a < b <..< z En datos tipo lógico: falso < verdad

15 Expresión de los datos Un dato puede venir expresado como: constantes, variables, expresiones, funciones, etc. CONSTANTE Es un dato (de cualquier tipo) cuyo valor no cambia durante la ejecución del algoritmo o programa. Tipos de constantes: Literal: es un valor expresado en forma explícita. Ejm Simbólica: viene expresado bajo un nombre que guarda su valor Ejm. Pi (Previamente se debe definir que Pi = )

16 VARIABLE Es un objeto (porción de memoria) que almacena un dato Para definir una variable es necesario: - Darle un Nombre - Indicar el tipo de dato que va almacenar OJO: El valor de una variable puede cambiar durante la ejecución del algoritmo. Tipos de variables: Entero: Ejm. nota, edad, examen, Real: Ejm. promedio, sueldo, altura Carácter: Ejm. sección, sexo, Lógica: Ejm. Fin, encontrado

17 Operador de asignación Se utiliza para almacenar un dato en una variable, perdiéndose cualquier otro valor previamente almacenado en ella. Se representa con el símbolo Ejem. Nota 12.3 Memoria RAM Nota Nota Nota +2

18 EXPRESIONES Es una combinación de operandos y operadores Tipos: Expresiones aritméticas Operando: constantes, variables y expresion numérica Operadores: aritméticos Resultado: numérico Ejm. (EP + 2*EF + PP)/4 Expresiones lógicas Operando: constantes, variables y expres. lógicas Operadores: lógicos y relacionales Resultado: lógico Ejm. (PP>6.1 y PF>6.1)

19 FUNCIONES Son fragmentos de programas predefinidos que: - Tienen un nombre con el cual se les invoca y - Aceptan datos y devuelven un resultado. Generalmente los lenguajes de programación poseen funciones matemáticas, de cadenas y otros. Ejm. En C# Abs(X): devuelve el valor absoluto del número entero X qrt(x): devuelve la raíz cuadrada del número X (X>=0) Identificadores Son los nombres que se le dan a las constantes simbólicas, variables, funciones y otros. Constan de una cadena de caracteres que debe empezar con una letra. Deben ser significativos sugiriendo lo que representa.

20 VARIABLES IMPORTANTES ACUMULADOR Es una variable cuyo valor aumenta o disminuye en una cantidad variable cada vez que se produce un determinado suceso o acción. Debe ser inicializado Ejm. Se desea acumular las notas de prácticas de un alumno Sum 0 (el valor de sum es 0) sum sum + 13 (el valor de sum es 13) sum sum + 10 (el valor de sum es 23) CONTADOR Es un acumulador cuyo valor aumenta o disminuye en una cantidad constante cada vez que se produce un determinado suceso o acción. Se usa para contar sucesos. Ejm. Contar número de aprobados

21 DISEÑO DE ALGORITMOS

22 ALGORITMO Secuencia ordenada de pasos o acciones o instrucciones que se debe ejecutar para realizar una tarea o para resolver un problema. Es expresado en lenguaje natural utilizando herramientas estandarizadas. Características de un algoritmo Preciso: El algoritmo debe indicar el orden en que se debe realizar cada paso. Finito: El algoritmo tiene un número finito de pasos y debe terminar en algún momento. Bien definido: Si el algoritmo se prueba dos veces con los mismos datos de entrada, se debe obtener el mismo resultado.

23 Como cruzar la calle

24 TECNICA DE PROGRAMACION ESTRUCTURADA Conjunto de técnicas para desarrollar algoritmos fáciles de escribir, leer, verificar y modificar. Diseño Modular ( Top-down ) En problemas grandes y complejos: dividir el problema en subproblemas y diseñar un subprograma para resolver cada uno de ellos Descomposición del programa en recursos abstractos Descompone una acción compleja en acciones simples capaces de ser ejecutadas por un computador ( instrucciones ) Estructuras de control básicas Un programa se escribe utilizando 3 estructuras de control: Secuenciales, Selectivas, Repetitivas

25 INSTRUCCIONES Son las acciones que van a ser ejecutadas por el computador para resolver el problema. TIPOS : Instrucciones de Inicio/Fin : Indica el Inicio y el Fin del algoritmo Instrucciones de lectura: Solicita al usuario el ingreso de datos desde un dispositivo de entrada por ejemplo el teclado. Instrucciones de escritura: Muestra los resultados a través de un dispositivo de salida por ejemplo la pantalla, impresora, etc.

26 Instrucciones de asignación: Almacena un valor en una variable, perdiéndose cualquier otro valor almacenado en ella. Instrucciones selectivas: Permiten ejecutar unas u otras tareas de acuerdo al resultado de una expresión condicional Instrucciones repetitivas: Permiten la repetición de un grupo de instrucciones, generando un bucle (lazo o loop).

27 EJEMPLO DE ALGORITMO Se cuenta con las notas del PP, SP de un alumno. Se sabe que el promedio final (PF) se calcula con la fórmula: PF=(PP+ SP)/2 Si el alumno cumple con la siguiente condición: PF >=40 y PF <60 tiene opción a rendir un examen de reposición (ER) Escriba un algoritmo reciba las notas del alumno y luego muestre un mensaje indicando si el alumno puede rendir o no puede rendir el ER. En el caso que ya no pueda rendir el ER, debe mostrar también el PF

28 Análisis Datos de entrada: PP, SP Salida: mensaje y PF (si no puede rendir ER) Algoritmo Inicio del algoritmo Ingresar las notas del alumno: PP, SP Calcular PF con la siguiente fórmula: PF = (PP + SP )/2 Si cumple la condición PF> =40 y PF<60 entonces mostrar el mensaje Puede rendir el ER Si no cumple la condición entonces mostrar el mensaje No puede rendir ER y mostrar PF Fin del algoritmo.

29 HERRAMIENTAS PARA LA REPRESENTACION DE ALGORITMOS Para representar los algoritmos en forma estandarizada, existen herramientas como: Diagrama de flujo Técnica tipo gráfico Pseudocódigo Lenguaje de especificación (palabras reservadas) en lenguaje natural Diagrama de Nassi-Scheneiderman Es una combinación de las dos anteriores

30 DIAGRAMA DE FLUJO PSEUDOCODIGO Símbolos Significado Palabras reservadas Inicio / Fin Inicio / Fin Lectura / Escritura Leer / Escribir Proceso + - * / Selectiva Proceso repetitivo Si - entonces Mientras/ desde/repetir Dirección o flujo

31 El algoritmo en Diagrama de Flujo Inicio Leer EP,EF, PP PF=(EP+PP+2*EF)/4 PP>6.1 y PF>6.1 Escribir No puede rendir ES Escribir La nota final es:, PF Escribir Puede rendir ES Fin

32 Escritura de un algoritmo en pseudocódigo aalgoritmo nombre del algoritmo Constantes Nombre-constante = valor Variables Tipo-dato: nombre de variables CABECERA Contiene el nombre del algoritmo (opcional) BLOQUE DE DECLARACIONES Se utilizan para asignar espacios en la RAM Se declaran: Constantes (opcional), Variables (obligatorio), Otros definidos por el usuario (opc.) Inicio Fin instrucciones BLOQUE DE INSTRUCCIONES Inicio/Fin Lectura Leer ( lista de variables) Escritura Escribir ( resultado) Asignación nombre de la variable valor ó expresión Comentarios (no se ejecutan) Sirven para escribir información interna para facilitar el mantenimiento del algoritmo. Formato: // comentario

33 El algoritmo en Pseudocódigo Algoritmo PROMEDIO Variables entero: EP, EF real: PP, PF Inicio Leer (EP, EF, PP) PF (EP+PP+2*EF)/4 // Calcula PF Si (PP>6.1 y PF>6.1) Escribir ( Puede rendir el ES ) sino Escribir ( No puede rendir el ES ) Escribir ( La nota final es:, PF) Fin-si Fin Cabecera del algoritmo Bloque de declaraciones Bloque de Instrucciones

34 ESTRUCTURAS DE CONTROL Un algoritmo debe ser escrito utilizando tres estructuras de control: E.C. Secuencial E.C. Selectiva Doble Simple Múltiple E.C. Múltiple Mientras Desde Repetir - hasta

35 Estructura SECUENCIAL Las acciones del algoritmo se ejecutan en el orden que se encuentran escritos. acción 1 acción 2 acción acción n

36 Estructuras Selectivas La ejecución de las acciones dependen del resultado de una condición. Se tienen tres tipos de estructuras selectivas: 1. SELECTIVA SIMPLE Las acciones se ejecutan si la condición es verdadera. Pseudocódigo Si (condición) acción1 acción 2 acción n fin-si condición V acciones F

37 2. SELECTIVA DOBLE Si la condición es Verdadera se ejecutan unas acciones. Si la condición es Falsa se ejecutan otras acciones Pseudocódigo Si (condición) F condición V acciones 1 Sino Acciones-F Acciones-V acciones 2 Fin-si