Informática y Programación Escuela de Ingenierías Industriales y Civiles Curso 2010/2011

Transcripción

1 Módulo 2. Fundamentos de Programación Informática y Programación Escuela de Ingenierías Industriales y Civiles Curso 2010/2011 1

2 CONTENIDO Tema 1. Conceptos generales de algorítmica Tema 2. Sentencias de control Tema 3. Conjuntos dimensionados Tema 4. Programación modular Tema 5. Ficheros 2

3 Ficheros Los ficheros o archivos son elementos de almacenamiento permanente de grandes volúmenes de información presente en un ordenador. Esta información se guarda en disco duro o cualquier otro dispositivo de almacenamiento externo. 3

4 Estructura de los Ficheros La estructura física de un fichero consiste en un conjunto de sectores o bloques que, a su vez, están compuestos por una secuencia de bits. 4

5 Fichero Físico vs Fichero Lógico Fichero físico: Hace referencia a la secuencia de bits almacenados en un dispositivo. Fichero lógico: Se trata de una estructura de nivel superior donde los datos están estructurados en unidades mínimas denominadas registros y todos ellos agrupados bajo el nombre del fichero. 5

6 Modos de Acceso Se pueden definir dos tipos de modos de acceso al fichero: Acceso Secuencial: El acceso al registro N del fichero requiere la "visita" a los N 1 registros anteriores. El tamaño de registro no es constante. Acceso Directo: Se puede acceder al registro N sin la necesidad de visitar cualquier otro registro del fichero. Los registros tienen el mismo tamaño. 6

7 Manipulación de Ficheros Un nombre identifica de forma unívoca un fichero dentro de un directorio. Antes de poder realizar cualquier operación es necesario establecer una asociación entre el nombre del fichero y el programa que desea acceder a su información. En esta asociación se determina el tipo de operaciones que el programa puede realizar sobre el fichero. 7

8 Tipos de ficheros Se pueden definir dos tipos de ficheros: Ficheros Homogéneos: La información almacenada en ellos tienen el mismo tipo. El acceso a estos ficheros puede ser tanto secuencial como directo. Ficheros NO Homogéneos: La información de cada registro puede ser de cualquier tipo. Al no haber uniformidad en los datos el acceso debe ser secuencial. 8

9 Variables Fichero Declaración de una variable fichero: variable fichero F variable fichero<tipo> F // Fichero homogéneo // Fichero no homogéneo F es elidentificador del fichero lógico utilizado en el algoritmo. Es necesario emplear este identificador para realizar las distintas acciones de manipulación del fichero. Ejemplo de la declaración de cuatro variables fichero: variable fichero f1, f2, f3 // Ficheros que contienen variable fichero<entero> f // datos de distinto tipo // Fichero que contiene // datos enteros (mismo tipo) 9

10 Operaciones con Ficheros Apertura o creación: Establece una asociación entre el fichero y el programa. Tiene tres parámetros: (1) el identificador de fichero (F), (2) el nombre del fichero <NombreFichero> y (3) el modo de acceso al fichero (Lectura, Lectura/Escritura, Escritura, Creación). Modos de acceso: Lectura: Si solo se va a acceder a la información sin modificar el contenido del fichero. Lectura/Escritura: Si no se especifica ningún modo de acceso se podrán realizar operaciones de lectura y escritura. Escritura/Creación: Tanto el modo de apertura Escritura como Crear generan un fichero nuevo; si este existe lo sobreescribe. 10

11 Operaciones con Ficheros Los distintos modos de apertura de un fichero son: Abrir(F, <NombreFichero>) Abrir(F, <NombreFichero>, Lectura) // Modo lectura Abrir(F, <NombreFichero>, Escritura) // Modo escritura Abrir(F, <NombreFichero>, Crear) // Modo creación Ejemplos de apertura de un fichero: Abrir(f, "fich.txt") Abrir(f1, "fich1.txt", Lectura) Abrir(f2, "fich2.txt", Escritura) Abrir(f3, "fich3.txt", Crear) // Modo lec./escr. 11

12 Operaciones con Ficheros El nombre del fichero (Nombrefichero) es el identificador externo que tiene el archivo en el directorio donde está ubicado, p.e. misdatos.txt. La variable de tipo fichero (F) es el identificador interno que se emplea dentro del programa para referirnos al fichero. 12

13 Operaciones con Ficheros Lectura: Permite la lectura de un registro de un fichero (F) y almacenar esa información en una variable (V). Formato de la operación: Ejemplo de la lectura de datos desde dos ficheros variable fichero f1 variable fichero<entero> f variable real x variable entera a Leer(F,V) Abrir(f, "fich.txt") Abrir(f1, "fich1.txt", Lectura) Leer(f, a) Leer(f1, x) 13

14 Operaciones con Ficheros Escritura: Permite la escritura del contenido de una variable (V) dentro de un fichero (F). Formato de la operación: Ejemplo de la escritura de datos en dos ficheros: variable fichero f2, f3 variable real x variable entera a x = 5.1, a = 3 Escribir(F,V) Abrir(f2, "fich2.txt", Escritura) Abrir(f3, "fich3.txt", Crear) Escribir(f2, x*x) Escribir(f3, 2*a) 14

15 Operaciones con Ficheros Cerrar: Cierra la asociación entre el programa y el fichero. Tiene como parámetro el identificador de fichero (F). Formato de la operación: Ejemplo de la lectura de datos desde dos ficheros: variable fichero<entero> f Abrir(f,"fich.txt") Cerrar(F) /* Operaciones de lectura/escritura sobre el fichero f */ Cerrar(f) 15

16 Operaciones con Ficheros Marca de fin de fichero (EOF): Detrás del último registro de un fichero existe una marca denominada EOF (End-Of-File) o FDF (Fin De Fichero). Formato de la operación: Fin(F) Esta función devuelve verdadero si se ha alcanzado dicha marca y falso en caso contrario. variable fichero f1 Abrir(f1, "fich1.txt", Lectura) mientras no Fin(f1) hacer Leer(f1, a) fin mientras 16 Cerrar(f1)

17 Operaciones con Ficheros Tamañodel fichero: Indica el número de bytes que contiene un fichero. Formato de la operación: Esta función también se puede utilizar para obtener el tamaño de un determinado tipo de datos. variable fichero f1 Tamaño(F) Abrir(f1, "fich1.txt", Lectura) Escribir("El tamaño en bytes del fichero f1 es: ", Tamaño(f1)) Cerrar(f) 17

18 Operaciones con Ficheros Posicionamiento: En los ficheros homogéneos es posible colocarse en un registro concreto. En el momento de apertura del fichero se crea una variable interna denominada indicador de acceso. Existe una operación que permite variar la posición del indicador de acceso a un registro. Formato de la operación: IrA(F,Pos) Pos indica a la posición dentro del fichero donde se realizará la siguiente operación. Indicando Inicio o Fin, nos colocaremos al inicio o final del fichero. 18

19 Operaciones con Ficheros Posicionamiento: Ejemplo que sitúa el indicador de acceso en la penúltima posición del fichero: variable fichero<entero> f Abrir(f, "fich.txt") /* Calcular el número de registros del fichero f */ n = Tamaño(f)/Tamaño(entero) si n > 2 entonces IrA(f,n-1) si no IrA(f,Inicio) fin si Cerrar(f) 19

20 Operaciones con Ficheros Cambiar de nombre: Realiza un cambio de nombre del fichero F. Hay que especificar una cadena de caracteres con el nuevo nombre del fichero. Formato de la operación: Ejemplo que cambia el nombre al fichero "fich.txt" por "NuevoFich.txt": variable fichero<entero> f variable cadena x = "NuevoFich.txt" Abrir(f, "fich.txt") Renombrar(f, x) Cerrar(f) Renombrar(F, <NuevoNombre>) 20

21 Operaciones con Ficheros Eliminar: Borra el fichero F del sistema de archivos. Formato de la operación: Eliminar(F) Ejemplo de la eliminación del fichero "fich.txt ": variable fichero<entero> f Abrir(f, "fich.txt") Eliminar(f) 21

22 Manejo de Ficheros Ejemplo de uso de ficheros: variable fichero<entero> f variable entera i, val Abrir(f, "cuadrados.txt", Escritura) para i desde 1 hasta 100 hacer Escribir(f, i*i) fin para Cerrar(f) Abrir(f, "cuadrados.txt", Lectura) para i desde 1 hasta 100 hacer Leer(f, val) Escribir(val) fin para 22 Cerrar(f)

23 Ejercicios de Ficheros 1. Escribir un algoritmo que escriba en un fichero los primeros 100 números naturales impares. 2. Escribir un algoritmo que genere como resultado un fichero que contendrá un número n de valores equiespaciados para la función f (x) = sen(x) en el rango [xmin, xmax] especificado por el usuario. 3. Escribir un algoritmo que genere el fichero de salida "numeros_aleatorios.txt" que contendrá un número introducido por teclado de valores enteros aleatorios entre 0 y Escribir un algoritmo que lea los datos numéricos almacenados en un fichero de texto que contenga valores enteros (uno por cada línea), y calcule la media aritmética y la desviación típica de los valores enteros contenidos en el fichero. 5. Realizar un algoritmo que, dados dos ficheros conteniendo datos numéricos, genere un fichero de salida correspondiendo cada elemento al producto de los valores obtenidos de los ficheros de entrada. 23

24 Ejercicios 6. Realizar un algoritmo que lea 100 números enteros de cada uno de los siguientes ficheros "entrada1.txt", "entrada2.txt" y "entrada3.txt", y posteriormente escriba en el fichero "salida.txt" la media de cada grupo de tres valores. 7. Realizar un algoritmo que a partir de dos ficheros de datos numéricos ordenados de menor a mayor, genere otro fichero que incluya los valores numéricos de ambos ficheros manteniendo el orden creciente. 8. Realizar un algoritmo que cree un fichero "medidas.txt" conteniendo en cada línea la concentración del metano atmosférico junto al día, mes y año en que fue realizada dicha medida durante un determinado periodo (siglo XX). El usuario debe introducir medida a medida por teclado hasta completar las medidas a introducir. 24

25 Ejercicios 9. El fichero denominado "NivelBoro.txt" que contiene los datos del nivel de boro medido diariamente a lo largo de un año. Realizar un algoritmo que tras preguntar al usuario el nivel máximo de boro aceptable, escriba: 1. el número de días que se haya superado el nivel indicado por dicho valor, 2. el número de días que no se haya superado dicho nivel, 3. la media en ambos casos, 4. los niveles máximo y mínimo registrados en dicho año. 10. Realizar un algoritmo que genere en un fichero los datos simplificados de la plantilla de un equipo de baloncesto. Para cada jugador se almacenará: 1. DNI, 2. Edad, 3. y estatura. En un fichero separado se almacenará el nombre del jugador. 25

26 Ejercicios propuestos 11. Realizar un algoritmo que lea los ficheros generados en el ejercicio anterior y muestre su contenido por pantalla. Al final deberá mostrarse la siguiente información: 1. edad del jugador más joven, 2. edad del mayor, 3. y altura promedio. 26

27 Bibliografía Fundamentos de Informática y Programación para Ingeniería. Ejercicios Resueltos para C y Matlab. Modesto Castrillón et al, Paraninfo, Introducción a la informática, A. Prieto Espinosa, A. Lloris Ruiz, J.C. Torres Cantero, McGraw-Hill, Madrid, Programación en C, Byron S. Gottfried, McGraw-Hill, Madrid (1997) - (2ª ed.) Introducción a la informática, A. Prieto Espinosa, A. Lloris Ruiz, J.C. Torres Cantero, McGraw-Hill, Madrid (1989) Una introducción a la programación. Un enfoque algorítmico. J. García Molina et al., Thomson,