Unidad I. Algoritmos y Programas Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) Esquema del Procesamiento de datos Pasos para la Resolución de Problemas

Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Unidad I. Algoritmos y Programas

Esquema del Procesamiento de datos

Pasos para la Resolución de Problemas usando el Computador

Definición de Instrucción, Algoritmo y Programa

Algoritmos. Características. Representación. Clasificación

Diseño de Algoritmos

Datos. Identificadores. Constantes. Variables

Tipos de Datos

Expresiones. Definición. Tipos

Primitivas de Asignación, Lectura y Escritura

Estructuras de Control

Contenido



(Joyanes, 1998:15)

Esquema del Procesamiento de Datos

Datos de Entrada

Datos de Salida



1. Análisis del Problema.

2. Diseño del Algoritmo.

3. Codificación.

4. Compilación y Ejecución.

5. Verificación.

6. Depuración.

7. Documentación.

(Joyanes, 1998:15)

Pasos para la Creación de un Programa



Consiste en estudiar el problema planteado para obtener una idea clara y concisa sobre lo que se desea obtener como resultado, los datos de entrada de los que se parte y la forma en que estos datos iniciales van a llegar a la computadora.

Análisis del Problema

(Curso de Informática Personal.Software Hardware,1999:28)



1. ¿Cuál es el problema?

2. ¿Qué datos se utilizarán?

2.1.¿Cuáles datos me indica el planteamiento del problema?

2.2.¿Cuáles datos son los datos de entrada?

3. ¿Qué cálculos u operaciones se requieren?

4. ¿Cuáles serán las salidas o resultados?

Análisis del Problema


Unidad I. Algoritmos y Programas Relación Datos-Computador

Los datos se corresponden con el conjunto de símbolos

para representar un valor numérico, un hecho, un objeto

o una idea; en la forma adecuada para ser objeto de

tratamiento por en computador.

(Prieto y Otros; 2002:2)



Tipo de Dato

ENTERO

Valor

30

Nombre del Dato

Edad

Relación Datos - Tipo de Dato

El Tipo de Dato identifica la

naturaleza del conjunto de valores y

las posibles operaciones definidas

sobre éstos. Los tipos de datos a

utilizar inicialmente son: Entero,

Real, Lógico, Carácter, Cadena.

(Prieto y Otros; 2002:34)



60Constantes Sin Nombre

ConstantesCon Nombre

Variables

Ejemplo

Representación de Datos

Ejemplo 60

A10

B

10

Ejemplo ?

A?

B



valor

Nombre

Tiene un

Se asociará a un lugar de memoria donde se guardará un valor fijo

Se corresponde implícitamente con

Un tipo de dato

Representación de Datos con Constantes

Constante con Nombre

MaxNota = 10



?

Nombre

Tipo de dato

Tiene un

Se asociará a un lugar de memoria donde se guardará un valor

El cual corresponde a un

Representación de Datos con Variables

Variable

Nota: Entero



...Calcular el idb (1%) a un monto dado...

Porcentaje de idb = 0.01Entrada: MONTO

Resultados: MONTOIDB

MONTOIDB = MONTO * Porcentaje de idb

Planteamiento


Unidad I. Algoritmos y Programas Planteamiento

Calcular la media aritmética entre 2 notas dadas.

Cantidad de Notas

Para Datos de Entrada: NOTA1, NOTA2Para Resultados: PROMEDIO


Unidad I. Algoritmos y Programas Consideraciones para Nombrar Variables y Constantes

Utilice nombres cortos, es decir, que no excedan de 12 caracteres. Ej. (nombcoleg en lugar de nombredelcolegio)

Los caracteres permitidos son: letras, números, guión bajo.

Sustituya el espacio en blanco por el guión bajo.

Debe comenzar con una letra, seguido de cualquier otro caracter permitido. (Nota1, Dir_Coleg)

Los nombres usados deben ser únicos.

Verifique que el nombre seleccionado sea representativo del valor que guardará la variable/constante en cuestión.



Una expresión es una combinación de datos y

operaciones a realizar sobre éstos.

Tipo de Expresiones

Aritméticas

Lógicas

(Joyanes y Otros,2000:238)

Expresiones Utilizadas en la Programación



Una Expresión Aritmética es una combinación de

constantes y/o variables unidas por operadores

aritméticos. De su evaluación se obtiene un valor

numérico.

Expresiones Aritméticas

OPERADORES

Paréntesis ( )

Potencia ^

División, Multiplicación /, *

Suma, Resta +, -

EJEMPLOS

(3 * 5 + 5 * 2)

4 + 4 ^ 2

8 / (5 - 1)



Una Expresión Lógica se utiliza cuando se necesita

saber si dos valores cumplen o no con ciertas relaciones.

De su evaluación se obtiene un valor Lógico: Verdadero o

Falso.

Expresiones Lógicas

OPERADORESIgualdad =Desigualdad <>Menor Que <Mayor Que >Menor o Igual Que <=Mayor o Igual Que >=

EJEMPLOS:

(3 * 5 ) = (5 * 3)

(4 + 4 ^ 2 ) > 12

4 < > 14



Se pueden agrupar varias expresiones lógicas para

obtener un solo resultado, esto puede hacerse utilizando

los siguientes conectores lógicos: Y, O, NO.

Los conectores lógicos operan sobre valores lógicos y

están regidos por tablas de verdad.

Expresiones Lógicas

A B A Y B

V V V

V F F

F V F

F F F

A B A O B

V V V

V F V

F V V

F F F

A NO (A)

V F

F V


Unidad I. Algoritmos y Programas Expresiones Lógicas

Expresión que determina (sin hacer la operación) si el resultado de A * B es positivo:

Expresión que determina si un triángulo es Equilátero, dadas las longitudes de sus lados:

(L1 = L2) Y (L2 = L3)

((A >= 0) Y (B >= 0)) O ((A < 0) Y (B < 0))



Son expresiones diseñadas para usarlas en algoritmos y programas; ocupan una línea y utilizan adecuadamente los operadores aritméticos, relacionales y lógicos. Ejemplos:

ED

BAK

Expresión Algebraica y su equivalente Expresión Lineal

K = (A+B)/(D-E)

mi

yQ

)/( miyQ

Expresiones Lineales


Unidad I. Algoritmos y Programas Programas

Es un conjunto ordenado de instrucciones que se dan a

la computadora indicándole las operaciones o tareas que

debe realizar. Se escriben en un lenguaje de

programación.

(Prieto y Otros, 2002:10)



Un algoritmo es un conjunto de pasos (acciones) ordenados lógicamente, que conllevan a la solución de un problema. Los algoritmos deben ser claros, precisos y terminar en un tiempo finito.

Formas de Representación:

Algoritmo

Lenguaje Natural. Diagrama de Flujo. Diagrama N-S (Nassi-Schneiderman). Pseudocódigo.



Unidad I. Algoritmos y Programas Características de los Algoritmos

Un algoritmo debe ser preciso e indicar sin ambigüedad, el orden de realización de cada paso.

Un algoritmo debe estar definido.

Un algoritmo debe ser finito.


Unidad I. Algoritmos y Programas Partes de un Algoritmo

Entrada: Donde se indica el origen de los datos, ingredientes y/o utensilios que se van a utilizar.

Proceso: Donde se listan los pasos ordenados y concretos

para resolver el problema planteado, así como una

operación aritmética/lógica, o una receta determinada.

Salida: Donde se especifica claramente el resultado del

algoritmo, así como puede ser el resultado de una

operación de cálculo o bien un plato ya elaborado.


Unidad I. Algoritmos y Programas Tipos de Algoritmos

Según el contenido que expresan se pueden clasificar en:

Cualitativos (procesos)

Cuantitativos (Cálculos-Datos)



Es una prueba que se hace sobre el papel simulando la memoria del computador y haciendo cada paso del algoritmo desde el inicio hasta el fin.

(Correa,1992:41)

Traza de un Algoritmo

Variable1 Variable2 Variable3……VariableN



Algoritmo Nombre Significativo

Declaración

Constantes

Nombre_de_Constante = Valor

Variables

Nombre_de_Variable: Tipo de Dato

Inicio

Cuerpo del Algoritmo

Fin

Estructura de un Algoritmo en Pseudocódigo

Cabecera

Declaración

Cuerpo


Unidad I. Algoritmos y Programas Primitiva de Asignación

Asignación Ejemplo

Nombre Variable Constante Año 2001

Nombre Variable Nombre de Variable2 Nota_Aux Nota

Nombre Variable Expresión Aritmética Product Num1 * Num2

Nombre Variable Expresión Lógica CMayor (C>A) Y (A> B)


Unidad I. Algoritmos y Programas Primitivas de Lectura y Escritura

Lectura Ejemplo

Leer Nombre_Variable Leer Numero

Salida Ejemplo

Escribir “Mensaje” Escribir “Introduzca su Nombre”

Escribir Variable Escribir Suma

Escribir “Mensaje”, Variable Escribir “El resultado = “, Suma



Algoritmo Suma de dos númerosDeclaración Variables A,B,Suma: EnteroInicio

Escribir “Suma de dos números...”Escribir “Introduzca Primer valor: ”Leer AEscribir “Introduzca Segundo valor: ”Leer BSuma (A + B)Escribir “El Resultado la suma es: ”, Suma

Fin

Ejemplo de Pseudocódigo



Un diagrama de flujo (flowchart) es la

representación gráfica de un algoritmo. Consta de

símbolos unidos por flechas; los símbolos

representan las acciones y las flechas indican su

orden de realización.

Diagrama de Flujo




Entrada/Salida

Proceso

Conector Interno

Terminal

Diagrama de Flujo-Símbolos Básicos

2

Expresión

Lógica

Sí

No

Conector de Páginas

Flujos

Decisiones

(Joyanes, 1998: 18)

1

1

2


Unidad I. Algoritmos y Programas Ejemplo de un Diagrama de Flujo

Inicio

Calcular Suma A + B

Escribir Suma

Fin

Leer A, B



Es un algoritmo contenido en un rectángulo, dentro del rectángulo se incluyen una serie de símbolos adyacentes que indican las acciones.

Nombre del Algoritmo

Acción 1

Acción 2

...

Acción N

Fin

Diagrama de Nassi Schneiderman


Suma de dos Números

Leer valor de A

Leer valor de B

Calcular Suma A +B

Mostrar Suma

Fin


Unidad I. Algoritmos y Programas Estructuras de Control

Secuencia

Selección

Repetición

(Joyanes, 1998:28)

Las estructuras de control indican el orden de

ejecución de las acciones en un algoritmo e

instrucciones en un programa.


Unidad I. Algoritmos y Programas Estructuras de Control de Selección

Selección Simple

Selección Doble

Selección Múltiple

Las estructuras de control selectivas permiten

condicionar la realización de acciones dentro del

algoritmo.



Si Expresión Lógica Entonces

Acción o Acciones a ejecutar

Fin Si

Si (monto >= 100000) Entonces

monto monto – (monto * 0.15)

Fin Si

FORMATO

EJEMPLO: Aplicar el 15% de descuento a un monto, si éste es >= 100000.

Estructura de Selección Simple



Si Expresión Lógica Entonces Acción o Acciones a ejecutarSino Acción o Acciones a ejecutarFin Si

Si ((Saldo – Retiro) >= 0) Entonces Saldo Saldo - RetiroSino Escribir “Fondos Insuficientes”Fin Si

FORMATO

Estructura de Selección Doble

EJEMPLO: Actualizar el saldo de una cuenta bancaria, a partir de un retiro.



Caso Nombre_de_Variable

Valor1: Accion(es) a ejecutar



ValorN: Accion(es) a ejecutar

Sino

Accion(es) a ejecutar

Fin Caso

FORMATO

Estructura de Selección Múltiple

Caso Tamaño_Pizza

‘P’: Costo 6000

‘M’: Costo 8000

‘G’: Costo 10000

Sino

Escribir “Tamaño de Pizza no válido“

Costo 0

Fin Caso

EJEMPLO: Costo de una pizza, según su tamaño



Si nota > = 3.5 Entonces Escribir “Tiene derecho al Examen Final”Sino

Si nota > = 2 Entonces Escribir “Tiene derecho a Reparar” Sino Escribir “Queda Diferido” Fin SiFin Si

Diseñe una expresión que permita determinar si un estudiante de Matemática tiene derecho al examen final, al de reparación o queda diferido. Tomando en cuenta su nota acumulada en el 70%, la cual está comprendida en el rango [0..7].

Anidamiento de Estructuras Selectivas

2 3.5


Unidad I. Algoritmos y Programas Estructuras de Control de Repetición

Mientras

Repetir

Para

Las estructuras de control repetitivas permiten que un

grupo de acciones se repitan varias veces dentro del

algoritmo.

(Joyanes, 1998:149)


Unidad I. Algoritmos y Programas Variables Auxiliares

Contador Contador + Valor_Fijo

Acumulador Acumulador + Variable

CONTADOR: es una variable cuyo valor se incrementa o decrementa

en una cantidad constante en cada iteración.

ACUMULADOR: es una variable que almacena cantidades resultantes

de sumas sucesivas en cada iteración.

(Joyanes y Otros, 1999:296)



Mientras el resultado de la expresión lógica sea Verdadero, se realizarán iteraciones donde se ejecutarán

las acciones encerradas en el cuerpo del bucle.

Funcionamiento

Mientras Expresión Lógica Hacer

Acción o Acciones

Fin Mientras

Formato

Estructura Repetitiva Mientras

(Joyanes,1998:148)



Suma 0

Articulo 0

Mientras (Articulo < 3) Hacer Articulo Articulo + 1

Escribir “Introduzca Precio del Artículo # ”, Articulo

Leer Precio

Suma Suma + Precio

Fin MientrasEscribir “El resultado de la suma es = “, Suma

Uso de Contadores y Acumuladores en Ciclos

Estructura repetitiva para sumar los precios de 3 artículos.



Repetir

Acción o Acciones

Hasta Expresión Lógica

Repetir (realizar iteraciones) hasta que la expresión lógica resulte Verdadero.

Estructura Repetitiva Repetir

Formato

Funcionamiento


Unidad I. Algoritmos y Programas Ejemplo con Estructura Repetir

RepetirEscribir “Introduzca la nota a procesar [0..10]:”Leer nota

Hasta ((nota >=0) Y (nota <= 10))

RepetirEscribir “Introduzca la nota a procesar [0..10]:”Leer notaSi ((nota < 0) O (nota > 10)) Entonces

Escribir “Error, la nota está fuera del rango.”Fin Si

Hasta ((nota >=0) Y (nota <= 10))

Validación de un dato de entrada:



Para Variable = Vi Hasta Vf Inc o Dec [Valor]

Acción o Acciones

Fin Para

Realiza una iteración por cada valor que tome Variable.

Estructura Repetitiva Para

Formato

Funcionamiento


Unidad I. Algoritmos y Programas Ejemplo con Estructura Repetitiva Para

Suma 0Para Articulo = 1 Hasta 3

Escribir “Introduzca Precio del Artículo # ”, ArticuloLeer PrecioSuma Suma + Precio

Fin ParaEscribir “El resultado de la suma es “, Suma

Estructura repetitiva para sumar los precios de 3 artículos.

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