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DESARROLLO DE PROGRAMAS Prof: Ing. Frank Delgadillo UNIVERSIDAD DE LOS ANDES NUCLEO UNIVERSITARIO RAFAEL RANGEL PROGRAMACION DIGITAL.

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1 DESARROLLO DE PROGRAMAS Prof: Ing. Frank Delgadillo UNIVERSIDAD DE LOS ANDES NUCLEO UNIVERSITARIO RAFAEL RANGEL PROGRAMACION DIGITAL

2 La computadora no solamente es una maquina que puede realizar procesos para darnos resultados, sin que tengamos la noción exacta de las operaciones que realiza para llegar a ellos. Con la computadora podemos también diseñar soluciones a la medida, de problemas específicos que se nos presenten. Mas aun, si estos involucran operaciones matemáticas complejas y/o repetitivas, o requieren del manejo de un volumen muy grande de datos. El diseño de soluciones a la medida de nuestros problemas, requiere como en otras disciplinas una metodología que nos enseñe de manera gradual, la forma de llegar a estas soluciones. A las soluciones creadas por la computadora se les conoce como programas y no son mas que una serie de operaciones que realiza para llegar a un resultado, con un grupo de datos específicos. INTRODUCCION

3 Lo anterior nos lleva al razonamiento de que un programa nos sirve para solucionar un problema especifico. Para poder realizar programas, además de conocer la metodología mencionada, también debemos de conocer, de manera especifica las funciones que puede realizar la computadora y las formas en que se pueden manejar los elementos que hay en la misma. El desarrollo de algoritmos es un tema fundamental en el diseño de programas por lo cual el alumno debe tener buenas bases que le sirvan para poder desarrollar de manera fácil y rápida sus programas. INTRODUCCION

4 Programa: Es un conjunto o secuencia finita de ordenes o instrucciones que se dan a una computadora para realizar un proceso determinado, es decir, proporciona una solución a una tarea o problema especifico. Un programa instruye al computador sobre lo que debe hacer y/o como debe ejecutar una tarea de computación. Cada programa es traducido al código de máquina y ejecutado en base a las reglas semánticas del LP (LENGUAJE DE PROGRMACION) Los programas se escriben usando los constructos (Gramática) de un LP y siguiendo sus reglas sintácticas. CONCEPTOS BASICOS

5 Características de un Programa 1.Legibilidad: Ha de estar escrito de tal forma que facilite su lectura y comprensión. 2.Portabilidad: Su diseño debe permitir la codificación en diferentes lenguajes de programación, así como su instalación en diferentes sistemas. 3.Modificabilidad: Ha de facilitar su mantenimiento, esto es, las modificaciones y actualizaciones necesarias para adaptarlo a una nueva situación. 4.Eficiencia: Se deben aprovechar al máximo los recursos del computador, minimizando la memoria utilizada y el tiempo de proceso o ejecución. 5.Modularidad: Ha de estar subdividido en bloques o módulos, cada uno de los cuales realizara una parte del conjunto del trabajo. 6.Estructuración: Debe cumplir las reglas de la programación estructurada para facilitar la verificación, depuración y mantenimiento del programa. CONCEPTOS BASICOS

6 Lenguaje: Es una serie de símbolos que sirven para transmitir uno o mas mensajes (ideas) entre dos entidades diferentes. A la transmisión de mensajes se le conoce comúnmente como comunicación. La comunicación es un proceso complejo que requiere una serie de reglas simples, pero indispensables para poderse llevar a cabo. Las dos principales son las siguientes:.- Los mensajes deben correr en un sentido a la vez..- Debe forzosamente existir 4 elementos: Emisor, Receptor, Medio de Comunicación y Mensaje. Lenguajes de Programación Es un conjunto de símbolos, caracteres y reglas (programas) que le permiten a las personas comunicarse con la computadora. Los lenguajes de programación tienen un conjunto de instrucciones que nos permiten realizar operaciones de entrada/salida, calculo, manipulación de textos, lógica/comparación y almacenamiento/recuperación. CONCEPTOS BASICOS

7 El lenguaje de programación (LP) Es la herramienta básica de que dispone un programador a la hora de crear un programa. Es una notación para escribir programas, a través de los cuales podemos comunicarnos con el hardware y dar así las ordenes adecuadas para la realización de un determinado proceso. Un LP, esta definido por una Gramatical o conjunto de reglas que se aplican a un alfabeto constituido por el conjunto de símbolos utilizados. Un LP es entonces, un lenguaje artificial (sistema de símbolos o constructos) empleado para instruir al computador sobre la ejecución de tareas de computación. Es un conjunto de símbolos, caracteres y reglas que le permiten a las personas comunicarse con la computadora Es una notación para escribir programas" (Sethi, 1992). Los lenguajes de programación tienen un conjunto de instrucciones que nos permiten realizar operaciones de entrada/salida, calculo, manipulación de textos, lógica/comparación y almacenamiento/recuperación Surgen como un canal de comunicación entre máquina y usuario para la realización de tareas específicas. CONCEPTOS BASICOS

8 Los lenguajes de programación se clasifican en: Lenguaje Maquina: Son aquellos cuyas instrucciones son directamente entendibles por la computadora y no necesitan traducción posterior para que la CPU pueda comprender y ejecutar el programa. Las instrucciones en lenguaje maquina se expresan en términos de la unidad de memoria mas pequeña el bit (dígito binario 0 o 1). Lenguaje de Bajo Nivel (Ensamblador): En este lenguaje las instrucciones se escriben en códigos alfabéticos conocidos como mnemotécnicos para las operaciones y direcciones simbólicas. Lenguaje de Alto Nivel: Los lenguajes de programación de alto nivel (BASIC, pascal, cobol, fortran, etc.) son aquellos en los que las instrucciones o sentencias a la computadora son escritas con palabras similares a los lenguajes humanos (en general en ingles), lo que facilita la escritura y comprensión del programa. CONCEPTOS BASICOS

9 TIPOS DE LENGUAJES DE PROGRAMACION: 1.Funcional: Los lenguajes de programación funcional no requieren que se construya un algoritmo que exprese como se tiene que resolver el problema, sino que se tienen que describirlos elementos (funciones) que a servir para resolverlo. 2.Imperativa: Son los lenguajes de programación más difundidos y son adecuados para resolver aquellos problemas que tienen soluciones expresables en un algoritmo. Dentro de este grupo están los lenguajes Pascal, Cobol, Basic y Fortran. 3.Lógica: En estos lenguajes se definen los programas en función de un conjunto de reglas y asertos (afirmaciones). Para obtener resultados de un programa, se hacen preguntas a la computadora, y ésta, en función de las reglas y afirmaciones que tiene almacenadas, responde. Este tipo de lenguaje informático es muy utilizado en áreas como la inteligencia artificial, puesto que tratan de simular la forma de razonamiento humano. CONCEPTOS BASICOS

10 TIPOS DE LENGUAJES DE PROGRAMACION: 4.Orientada a Objeto: En la programación orientada a objetos se examinan el universo del problema en términos de entidadesy de relaciones entre esas entidades. Las entidades son representadas como objetos en el programa. El objetivo es tener una correspondencia entre entidades en el problema físico y objetos en el programa. CONCEPTOS BASICOS

11 EVOLUCION DE LOS LENGUAJES Lenguajes declarativos

12 La palabra algoritmo se deriva de la traducción al latín de la palabra árabe alkhowarizmi, nombre de un matemático y astrónomo árabe que escribió un tratado sobre manipulación de números y ecuaciones en el siglo IX. Un algoritmo es una serie de pasos organizados que describe el proceso que se debe seguir, para dar solución a un problema especifico. Conjunto de sentencias / instrucciones en lenguaje nativo, los cuales expresan la lógica de un programa. Tipos de Algoritmos Cualitativos: Son aquellos en los que se describen los pasos utilizando palabras. Cuantitativos: Son aquellos en los que se utilizan cálculos numéricos para definir los pasos del proceso. DEFINICION DE ALGORITMO

13 Tipos de Lenguajes Algoritmicos Gráficos: Es la representación gráfica de las operaciones que realiza un algoritmo (diagrama de flujo). No Gráficos: Representa en forma descriptiva las operaciones que debe realizar un algoritmo (pseudocodigo). CARACTERISTICAS DE LOS ALGORITMOS 1.Finitud El algoritmo debe terminar en un númerofinito de pasos. Un procedimiento que posee todas lascaracterísticas de un algoritmo, excepto,posiblemente, la finitud, recibe el nombre de método computacional. En la práctica, se requiere que el número no sólo sea finito, sino muy finito. DEFINICION DE ALGORITMO

14 2.Definibilidad Cada paso de un algoritmo debe definirse de un modo preciso; las acciones a realizar deben estar especificadas rigurosamente y sin ambigüedad. Para salvar esta dificultad, se han creado lenguajes de programación. En estos lenguajes cada frase tiene un significado muy definido. La expresión de un método computacional en uno de estos lenguajes se denomina programa. 3.Entrada Un algoritmo tiene cero o más entradas. 4.Salida Un algoritmo tiene cero o más salidas. 5.Efectividad Un algoritmo debe ser efectivo. Todas las operaciones deben ser lo bastante básicas para ser efectuadas de modo exacto y en un tiempo finito por un humano utilizando lápiz y papel. Un ejemplo de paso no efectivo sería si m es mayor que la cantidad de números primos gemelos entonces m=m+1. CARACTERISTICAS DE LOS ALGORITMOS

15 METODOLOGIA PARA EL DESARROLLO DE PROGRAMAS


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