Fundamentos de programación Estructura general de un programa. Ing. Santiago Quiñones – lsquinones@gmail.com Thursday, September 20, 2018

Agenda Concepto de programa Partes constitutivas de un programa Instrucciones y tipos de instrucciones Elementos básicos de un programa Datos, tipos de datos y operaciones primitivas Constantes y variables Expresiones

El programa Estructuras de control Operaciones primitivas elementales Estructuras de datos Un programa es un conjunto de instrucciones –órdenes dadas al computador– que guían al computador para realizar alguna actividad o resolver un problema.

Partes constitutivas de un programa El programador debe establecer el conjunto de especificaciones que debe contener el programa: entrada, salida y algoritmos de resolución, que incluirán las técnicas para obtener las salidas a partir de las entradas. Entrada Programa (algoritmo de resolución) Salida

Instrucciones El proceso de diseño del algoritmo o posteriormente de codificación del programa consiste en definir las acciones o instrucciones que resolverán el problema. Programa Lineal acción 1 acción 2 . . . acción n Programa No Lineal acción 1 acción 2 . acción x acción n acción n + i

Tipos de Instrucciones Las instrucciones disponibles en un lenguaje de programación dependen del tipo de lenguaje, de forma general las acciones básicas que pueden implementarse son: begin/Inicio end/Fin Instrucciones de inicio/fin A = 12 Instrucciones de asignación read/Leer Instrucciones de lectura write/Imprimir Instrucciones de escritura Instrucciones de bifurcación

Instrucciones de asignación PSEUDOCÓDIGO A = 12 B = 23 C = 12.5 LENGUAJE JAVA A = 12; B = 23; C = 12.5; Antes de la ejecución de las tres instrucciones, el valor de A, B y C es indeterminado. Si se desea darles un valor inicial, habrá que hacerlo de forma explicita, incluso cuando este valor sea 0. Es decir, habrá que definir e inicializar las instrucciones. A = 0, B = 0, C = 0

Otros operadores Operadores unarios : + y – Operadores incrementales: Preincremento y Postincremento Incremento ( ++ )‏ Decremento ( -- )‏

Instrucciones de asignación. Ej. ¿Cuál será el valor que tomará la variable C tras la ejecución de las siguientes instrucciones? A = 12 B = A C = B ¿Cuál es el valor de la variable AUX al ejecutarse la instrucción 5? A = 10 B = 20 AUX = A A = B B = AUX ¿Cuál es el significado de N = N + 5 si N tiene el valor actual de 2? N = N + 5

Instrucciones de lectura Esta operación nos permite introducir los datos a la computadora, es decir, introducir la materia prima para el proceso. PSEUDOCÓDIGO Leer nomVar1, nomVar2, nomVarN Leer B, C Leer nombreEmp, horasTrab LENGUAJE JAVA (depende del tipo de dato) nomVar1 = sc.next(); nomVar2 = sc.next(); … B = sc.nextInt(); C = sc.nextDouble(); nombreEmp = sc.next(); horasTrab =sc.nextInt(); Estas acciones esperan a que se tecleen los datos correspondientes, los cuales se almacenaran en las variables especificadas, pero puede hacerse de una forma más detallada, haciendo que vaya acompañada por una solicitud de los datos. Solicitar Nombre del empleado y Horas trabajadas Leer nombreEmp, horasTrab

Instrucciones de escritura de resultados Mediante la escritura damos salida a los datos de la computadora hacia un medio periférico como por ejemplo la pantalla de vídeo, la impresora, disco u otro. PSEUDOCÓDIGO Imprimir nomVar1,nomVar2, nomVarN Imprimir nombreEmp Imprimir “NOMBRE = ”, nombreEmp LENGUAJE JAVA System.out.print(nomVar1 + “,” + nomVar2 + “,” nomVarN); System.out.println(nombreEmp); System.out.println(“NOMBRE = ” + nombreEmp);

Instrucciones de bifurcación El desarrollo normal de un programa se interrumpe cuando se ejecuta una bifurcación y pueden ser hacia adelante o hacia atrás. B. hacia adelante instrucción 1 instrucción 2 instrucción 3 .. instrucción 8 .. última instrucción B. hacia atrás instrucción 1 instrucción 2 Instrucción 3 .. instrucción 12 última instrucción

Elementos de un programa En programación se debe separar la diferencia entre el diseño del algoritmo y su implementación en un lenguaje específico. Los leguajes de programación como cualquier otro lenguaje tienen elementos básicos que se utilizan como bloques constructivos, así como las reglas para las que esos elementos se combinan (SINTAXIS). ELEMENTOS BÁSICOS Palabras reservadas Identificadores Caracteres especiales Constantes Variables Expresiones Instrucciones OTROS ELEMENTOS Bucles Contadores Acumuladores Interruptores Estructuras Secuenciales Selectivas Repetitivas Solamente las instrucciones sintácticamente correctas pueden ser interpretadas por la computadora y los programas que contienen errores de sintaxis son rechazados por la máquina. Los elementos básicos de un programa o algoritmo son…

Datos, Tipos de Datos y Op. Prim. El primer objetivo de toda computadora es el manejo de la información de datos (cifras de ventas de un supermercado, calificaciones de una clase). Es un valor o referente que recibe el computador por diferentes medios, los datos representan la información que el programador manipula en la construcción de una solución o en el desarrollo de un algoritmo. La mayoría de las computadoras pueden trabajar con varios tipos (modos) de datos.

Tipo de datos Datos básicos o simples - numéricos (entero, real) - lógicos (boolean) - carácter (carácter, cadena) Datos compuestos - estructuras - uniones - enumeraciones - vectores - matrices/tablas - cadenas

Datos numéricos El tipo numérico es el conjunto de los valores numéricos. Son los números que no contienen componentes fraccionarios y, por tanto, no incluyen el punto decimal; pueden ser positivos o negativos, como por ejemplo 450, -325, 4, -4 ENTEROS Son los números que contienen una parte fraccionaria y, por tanto, incluyen el punto decimal; pueden ser positivos o negativos, como por ejemplo (465.0, 42.325, 800.02, -24.5. En aplicaciones científicas la notación exponencial se emplea para representar y almacenar números muy grandes o muy pequeños. REALES

Datos lógicos y, tipo carácter y t. cadena Datos lógicos: El tipo lógico, también denominado booleano es aquel dato que sólo puede tomar uno de dos valores: verdadero (true) o falso (false) Datos tipo carácter El tipo de dato carácter utiliza 1 byte, puede almacenar un carácter; cualquier carácter valido para la computadora según el código ASCII. caracteres alfabéticos (A, B, C, …, Z) (a, b, c, …, z) caracteres numéricos (1, 2, 3, 4, …, 9, 0) caracteres especiales (+, -, *, /, &, ;, <, >) Datos tipo cadena: Una cadena (string) de caracteres es una sucesión de caracteres que se encuentran delimitados por una comilla o dobles comillas. “Sr. McKoy”, “12 de octubre de 1492”

Tipos de datos en JAVA TIPOS DE DATOS EN JAVA NOMBRE TIPO OCUPA   NOMBRE TIPO OCUPA RANGO APROXIMADO TIPOS PRIMITIVOS (sin métodos; no son objetos; no necesitan una invocación para ser creados) byte Entero 1 byte -128 a 127 short 2 bytes -32768 a 32767 int 4 bytes 2*109 long 8 bytes Muy grande float Decimal simple double Decimal doble char Carácter simple --- boolean Valor true o false TIPOS OBJETO (con métodos, necesitan una invocación para ser creados) Tipos de la biblioteca estándar de Java String (cadenas de texto) Muchos otros (p.ej. Scanner, TreeSet, ArrayList…) Tipos definidos por el programador / usuario Cualquiera que se nos ocurra, por ejemplo Taxi, Autobus, Tranvia arrays Serie de elementos o formación tipo vector o matriz. Lo consideraremos un objeto especial que carece de métodos. Tipos envoltorio o wrapper (Equivalentes a los tipos primitivos pero como objetos.) Byte Short Integer Long Float Double Character Boolean

Constantes y Variables Son valores que no deben cambiar durante la ejecución del programa, son valores específicos. Ejemplos: Tipo Entero: 5, 10, -56, 20 Tipo Real: 3.1416, 40.5, -1.5, 2.718 Tipo Carácter: ‘B’, ‘+’, ‘4’ Tipo Cadena de Caracteres: “Universidad de Sonora”, “Rosales #245 Sur”

Constantes y Variables Son valores que cambiarán durante la ejecución del programa, sirven para representar y manejar datos. Todo dato que vaya a ser introducido a la computadora, y todo dato que vaya a ser generado o calculado a partir de otros datos para obtener algún resultado, debe identificarse y manejarse como variable. Características: Nombre. Es el identificador de la variable y que servirá para referenciarlas. Reglas: Se pueden utilizar combinaciones de letras mayúsculas y minúsculas (A..Z, a..z); dígitos y el símbolo de subrayado El nombre debe iniciar con una letra Es conveniente que la longitud no pase de 20 caracteres. No debe ser palabra reservada (como if, else, while) Estilo. Si se compone por una sola palabra, se usan puras minúsculas (nombre, sueldo). Si se juntan palabras, de la segunda palaba en adelante, la inicial es mayúscula y las demás minúsculas (calcularSueldo) Contenido. Toda variable posee una “casilla” donde se almacena el valor que toma cada ocasión. Tipo de datos. Toda variable debe estar asociada a un tipo de datos Entero, Real,…

Variables y constantes Declaración de variables: Formato Ejemplo Java Variables Variables nomVariable1: Tipo de dato nombreEmp: Cadena String nombreEmp; nomVariable2: Tipo de dato edad: Entero int edad; Declaración de constantes: Para declaración de constantes simbólicas se emplea un identificador. Formato Ejemplo Java Constantes Constantes NomConstante = Valor PI = 3.14592653 public static float PI = 3.14; CIEN = 100 public static int CIEN = 100; COMENTARIO = “Aprobado” public static String COM = “Aprobado”;

Operaciones primitivas Expresiones. Son combinaciones de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis y nombres de funciones especiales. Expresiones aritméticas. Son análogas a las fórmulas matemáticas. Las variables y constantes son numéricas (real o entera) y las operaciones son las aritméticas. Expresiones lógicas. Su valor es siempre verdadero o falso.

Expresiones aritméticas: Operadores Priodidad Operador Significado Tipos de Operador Tipo de Resultado * Multiplicación Entero o real / División Real % Módulo(resto) Entero + Suma - Resta Priodidad

Expresiones aritméticas: Operadores 100 6 cociente 16 36 04 resto int k; k = 100 / 6 int x = 100; int y = 6; int z; z = x % y;

Expresiones booleanas: Operadores de Relación Permiten comparar datos de tipo numérico o carácter. Expresan condiciones en los algoritmos. Operador Condición que prueba Ejemplos == (Igualdad) ¿Es igual el valor de la primera expresión que el de la segunda? 23 = 23 ' True 23 = 12 ' False != (Desigualdad) ¿Es distinto el valor de la primera expresión del valor de la segunda? 23 <> 33 ' True 23 <> 23 ' False < (Menor que) ¿Es el valor de la primera expresión menor que el valor de la segunda? 23 < 33 ' True 23 < 12 ' False > (Mayor que) ¿Es el valor de la primera expresión mayor que el valor de la segunda? 23 > 23 ' False 23 > 12 ' True <= (Menor o igual que) ¿Es el valor de la primera expresión menor o igual que el valor de la segunda? 23 <= 33 ' True 23 <= 23 ' True 23 <= 12 ' False >= (Mayor o igual que) ¿Es el valor de la primera expresión mayor o igual que el valor de la segunda? 23 >= 33 ' False 23 >= 12 ' True

Expresiones booleanas: Operadores lógicos O llamados también booleanos básicos: not, and, or. En las expresiones lógicas se pueden mezclar operadores de Relación y Lógicos Operador Lógico Expresión Lógica Significado ! (not) no p (not p) Negación de p && (and) p y q (p and q) Conjunción de p y q || (or) p o q (p or q) Disyunción de p o q Expresion Resultado (10 > 5) y (5 < 10) Es verdadero (5 > 10) o (‘A’ < ‘B’) Es verdadera, ya que ‘A’ es menor que ‘B’

Referencias: Bibliográficas luís, Joyanes aguilar. (2003): “Fundamentos de Programación, Algoritmos, Estructuras de Datos y Objetos.” Mc-Graw Hill. Madrid. Páginas 83 y siguientes.

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