Departamento de Informática Universidad Técnica Federico Santa María. Tema 1: Algoritmos

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1 Departamento de Informática Universidad Técnica Federico Santa María Tema 1: Algoritmos Programación de Computadores (IWI-131) Profesor: Teddy Alfaro O. Que es un Computador? Un computador es una maquina de entradas y salidas Entiende términos de tipo En cambio nosotros Sumar gastos de hoy a gastos semanales 1

2 Programación Programa: Proceso de planificar una secuencia de instrucciones que será ejecutado en una máquina. Lenguaje de Programación: texto del programa en sí. Secuencia de caracteres que se relacionan o separan por signos de puntuación siguiendo con precisión y rigurosidad un formalismo exacto. Programa Entrada de datos Proceso(s) Salida de datos Meta Resolviendo un Problema Resolución Implementación Análisis Solución General (Algoritmo) Pruebas Solución Específica (Programa) Pruebas Utilización Algoritmo: corresponde a la secuencia finita de operaciones (pasos, instrucciones) que se realizan sobre datos con el fin de resolver un problema. Análisis del problema Diseño del Algoritmo Codificación (Programación) Ejecución y Validación 2

3 Algoritmo Definiciones: son métodos para resolver problemas, posibles de implementar en un computador. Es el proceso de descomponer una TAREA, en forma secuencial y ordenada, en un conjunto de acciones elementales que manipulan y transforman los datos de entrada, y por medio de algunas secuencias básicas de control, se obtiene una salida que es el objetivo de la tarea. Pseudo código Lenguaje Informal que ayuda a desarrollar algoritmos. No es ejecutado en Computadores, similar al lenguaje diario. Nos ayuda a pensar un programa antes de escribirlo: Fácil de convertirlo al programa correspondiente en C Consiste solo de sentencias ejecutables. 3

4 Ejemplo de Algoritmo Algoritmo para calcular las raíces cuadradas de un número: 1. Presentar por pantalla un mensaje pidiendo el número a procesar 2. Leer el nº ingresado por teclado 3. Si es negativo, ir al punto 6 4. Calcular la raíz cuadrada del número y presentarla 5. Ir al punto 7 6. Enviar mensaje recordando que el nº debe ser positivo 7. Enviar mensaje si desea continuar 8. Leer respuesta ingresada por teclado 9. En caso afirmativo, ir al punto Mensaje de finalización del programa. Estructuras de Control Es posible demostrar que todo programa, por complejo que sea, puede expresarse combinando 3 estructuras elementales: Secuencias de instrucciones que se ejecutan una tras otra. Repetición de grupos de instrucciones según una condición dada. Selección de unas instrucciones u otras según sea el resultado de una condición dada. 4

5 Diagramas de Flujo Secuencia Selección Repetición Acción 1 V Cond F Cond Acción 2 Acción 1 Acción 2 Acción Acción 1 Acción 2 Cond V F Acción 1 Acción 2 Cond Acción Estructuras de Control Secuencial Es aquella en la cual una sigue a otra en forma secuencial. Inicio 1; 2;. n; Fin Diagrama de Flujo 1 2 Diagrama NASSI- SCHNEIDERMANN 1 2. n n 5

6 Secuencia Calcular el área de un trapecio del tipo h c b 1. Leer dimensiones del trapecio h, b, c 2. Calcular Area = h*(b+c)/2 3. Escribir Area obtenida Leer h, b, c Asignación Area=h*(b+c)/2 Escribir Resultado Estructuras de Control Selectivas Simple (si/entonces) SI condición ENTONCES ; FIN SI SI condición ENTONCES _1;. _n; FIN SI Diagrama de Flujo condición no sí Diagrama NASSI- SCHNEIDERMANN condición V F 6

7 Estructuras de Control Selectivas Doble (si/entonces/sino) SI condición ENTONCES _1; SINO _2; FIN SI no 2 Diagrama de Flujo condición sí 1 Diagrama NASSI- SCHNEIDERMANN condición V F 1 2 Estructuras de Control Selectivas Múltiple: Cuando se desea que existan más de dos decisiones (según sea). SEGUN SEA expresión HACER CASO alternativa_1: < 1;> CASO alternativa_2: < 2;>. CASO alternativa_n: < n;> FIN SEGUN 1 1 Diagrama de Flujo 2 2 expresión n n 7

8 Calcular el valor de Selección 2 ax + b = 0 a 0 1. Leer datos a,b 2. Si (-b/a >= 0) entonces 3. C= b / a 4. Escribir C 5. Si No 6. Escribir El cálculo no es posible 7. Fin Si Mensaje Error inicio Leer a,b b 0 a C = b Escribir C a fin Estructuras de Control Repetitivas Mientras MIENTRAS condición HACER FIN MIENTRAS Diagrama de Flujo condición no Diagrama NASSI- SCHNEIDERMANN mientras condición MIENTRAS condición HACER _1; _n; FIN MIENTRAS sí 8

9 Estructuras de Control Repetitivas Repetir: Permite repetir una o un bloque de acciones hasta que la condición sea verdadera. Diagrama de Flujo Diagrama NASSI- SCHNEIDERMANN REPETIR ; HASTA condición; no condición mientras Repetir condición sí Estructuras de Control Repetitivas Desde/Para: Cuando se conoce de antemano el número de veces que se quiere repetir el ciclo. DESDE variable=inicio HASTA valor_final HACER ; FIN DESDE Diagrama de Flujo Variable:= inicio,condición,incremento Diagrama NASSI- SCHNEIDERMANN Variable:= inicio, condición,incremento mientras condición 9

10 Repetición inicio Calcular el promedio de los primeros N número naturales: 1. Leer dato N 2. suma=0 3. i=1 4. Mientras i<=n hacer 5. suma = suma + i 6. i = i Fin Mientras 8. suma = suma/n 9. Escribir N Leer N suma=0 i=0 i<=n suma=suma+i i=i+1 suma=suma/n Escribe suma fin Pseudocódigo Repetir Escribir en Pantalla Ingrese el nº Leer número Si número es negativo entonces Escribir en Pantalla Error, el nº debe ser positivo Si No Calcular las raíces y escribirlas en pantalla Fin Si Escribir en Pantalla Desea continuar (S/N) Leer respuesta Hasta que respuesta sea negativa Escribe en Pantalla Fin del Programa 10

11 Ejemplo: Diagrama de Flujo Petición de Nº Leer Nº Secuencia Mensaje de error Nº<0 Calc. Raíces y Mostrarlas Selección Simple Desea Continuar Leer Respuesta Rpta. Negativa fin programa Repetición Ejercicio Calcular el factorial de una número natural menor que Leer dato N 2. Si ((N <= 25) y (N >= 0)) entonces 3. Mientras i <= N hacer 4. fact = fact*i 5. i=i+1 6. Fin Mientras 7. SiNo 8. Escribir el nº no es válido 9. Fin Si Mensaje de error Leer N Fact:=fact*1 i:=i+1 N 25 y N 0 i N Escribir fact 11

12 Ejercicios de Tarea Desarrollar un Algoritmo que calcule las 2 soluciones de ax + b x + c = 0 identificando claramente todas las posibilidades. Desarrollar un Algoritmo cuya entrada de datos a,b,c corresponden a los lados de un triángulo cualquiera. El algoritmo debe detectar si se trata de un triángulo rectángulo, de no serlo debe entonces discernir si es isóceles y/o equilátero, o sino corresponde a ninguno de estos 3 tipos de triángulos. Fin Algoritmos Tema I 12