Esquema del Procesamiento de datos Contenido 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 Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Esquema del Procesamiento de Datos Datos de Entrada Datos de Salida Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes, 1998:15)

Pasos para la Creación de un Programa Análisis del Problema. Diseño del Algoritmo. Codificación. Compilación y Ejecución. Verificación. Depuración. Documentación. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes, 1998:15)

Análisis del Problema 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. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Curso de Informática Personal.Software Hardware,1999:28)

¿Qué datos se utilizarán? Análisis del Problema ¿Cuál es el problema? ¿Qué datos se utilizarán? 2.1.¿Cuáles datos me indica el planteamiento del problema? 2.2.¿Cuáles datos son los datos de entrada? ¿Qué cálculos u operaciones se requieren? ¿Cuáles serán las salidas o resultados? Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

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. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Prieto y Otros; 2002:2)

Relación Datos - Tipo de Dato Nombre del Dato Edad Valor 30 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. Tipo de Dato ENTERO Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Prieto y Otros; 2002:34)

Representación de Datos Constantes Sin Nombre Con Nombre Variables Ejemplo 60 10 Ejemplo 60 A 10 B Ejemplo ? A B Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Representación de Datos con Constantes Constante con Nombre Tiene un Nombre Se asociará a un lugar de memoria donde se guardará un valor fijo valor Se corresponde implícitamente con Un tipo de dato MaxNota = 10 Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Representación de Datos con Variables Tiene un Nombre Se asociará a un lugar de memoria donde se guardará un valor ? El cual corresponde a un Tipo de dato Nota: Entero Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

¿Variables? ¿Constantes? ¿Cálculo? Planteamiento ...Calcular el idb (1%) a un monto dado... ¿Variables? ¿Constantes? Porcentaje de idb = 0.01 Entrada: MONTO Resultados: MONTOIDB ¿Cálculo? MONTOIDB = MONTO * Porcentaje de idb Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Calcular la media aritmética entre 2 notas dadas. Planteamiento Calcular la media aritmética entre 2 notas dadas. Cantidad de Notas ¿Constantes? ¿Variables? Para Datos de Entrada: NOTA1, NOTA2 Para Resultados: PROMEDIO Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

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. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Expresiones Utilizadas en la Programación Una expresión es una combinación de datos y operaciones a realizar sobre éstos. Tipo de Expresiones Aritméticas Lógicas Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes y Otros,2000:238)

Expresiones Aritméticas Una Expresión Aritmética es una combinación de constantes y/o variables unidas por operadores aritméticos. De su evaluación se obtiene un valor numérico. OPERADORES Paréntesis ( ) Potencia ^ División, Multiplicación /, * Suma, Resta +, - EJEMPLOS (3 * 5 + 5 * 2) 4 + 4 ^ 2 8 / (5 - 1) Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Expresiones Lógicas 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. OPERADORES Igualdad = Desigualdad <> Menor Que < Mayor Que > Menor o Igual Que <= Mayor o Igual Que >= EJEMPLOS: (3 * 5 ) = (5 * 3) (4 + 4 ^ 2 ) > 12 4 < > 14 Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Expresiones Lógicas 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. A B A Y B V F A B A O B V F A NO (A) V F Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

((A >= 0) Y (B >= 0)) O ((A < 0) Y (B < 0)) Expresiones Lógicas Expresión que determina si un triángulo es Equilátero, dadas las longitudes de sus lados: (L1 = L2) Y (L2 = L3) Expresión que determina (sin hacer la operación) si el resultado de A * B es positivo: ((A >= 0) Y (B >= 0)) O ((A < 0) Y (B < 0)) Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Expresiones Lineales Son expresiones diseñadas para usarlas en algoritmos y programas; ocupan una línea y utilizan adecuadamente los operadores aritméticos, relacionales y lógicos. Ejemplos: Expresión Algebraica y su equivalente Expresión Lineal K = (A+B)/(D-E) Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

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. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Prieto y Otros, 2002:10)

Formas de Representación: Algoritmo 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: Lenguaje Natural. Diagrama de Flujo. Diagrama N-S (Nassi-Schneiderman). Pseudocódigo. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Prieto y Otros, 2002:49)

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. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

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. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Según el contenido que expresan se pueden clasificar en: Tipos de Algoritmos Según el contenido que expresan se pueden clasificar en: Cualitativos (procesos) Cuantitativos (Cálculos-Datos) Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Variable1 Variable2 Variable3……VariableN Traza de un Algoritmo 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. Variable1 Variable2 Variable3……VariableN Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Correa,1992:41)

Estructura de un Algoritmo en Pseudocódigo Cabecera Algoritmo Nombre Significativo Declaración Constantes Nombre_de_Constante = Valor Variables Nombre_de_Variable: Tipo de Dato Inicio Cuerpo del Algoritmo Fin Declaración Cuerpo Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Primitiva de 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) Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Primitivas de Lectura y Escritura 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 Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Ejemplo de Pseudocódigo Algoritmo Suma de dos números Declaración Variables A,B,Suma: Entero Inicio Escribir “Suma de dos números...” Escribir “Introduzca Primer valor: ” Leer A Escribir “Introduzca Segundo valor: ” Leer B Suma  (A + B) Escribir “El Resultado la suma es: ”, Suma Fin Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Diagrama de Flujo 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. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Prieto y Otros, 2002:50)

Diagrama de Flujo-Símbolos Básicos 2 Terminal 2 Conector de Páginas Entrada/Salida Flujos Proceso Expresión Lógica Sí 1 Conector Interno Decisiones 1 No Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes, 1998: 18)

Ejemplo de un Diagrama de Flujo Inicio Leer A, B Calcular Suma  A + B Escribir Suma Fin Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Diagrama de Nassi Schneiderman 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 Suma de dos Números Leer valor de A Leer valor de B Calcular Suma  A +B Mostrar Suma Fin Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Prieto y Otros, 2002:50)

Estructuras de Control Las estructuras de control indican el orden de ejecución de las acciones en un algoritmo e instrucciones en un programa. Secuencia Selección Repetición Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes, 1998:28)

Estructuras de Control de Selección Las estructuras de control selectivas permiten condicionar la realización de acciones dentro del algoritmo. Selección Simple Selección Doble Selección Múltiple Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Estructura de Selección Simple FORMATO Si Expresión Lógica Entonces Acción o Acciones a ejecutar Fin Si EJEMPLO: Aplicar el 15% de descuento a un monto, si éste es >= 100000. Si (monto >= 100000) Entonces monto  monto – (monto * 0.15) Fin Si Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Estructura de Selección Doble FORMATO Si Expresión Lógica Entonces Acción o Acciones a ejecutar Sino Fin Si EJEMPLO: Actualizar el saldo de una cuenta bancaria, a partir de un retiro. Si ((Saldo – Retiro) >= 0) Entonces Saldo  Saldo - Retiro Sino Escribir “Fondos Insuficientes” Fin Si Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Estructura de Selección Múltiple FORMATO EJEMPLO: Costo de una pizza, según su tamaño Caso Nombre_de_Variable Valor1: Accion(es) a ejecutar Valor2: Accion(es) a ejecutar Valor3: Accion(es) a ejecutar ValorN: Accion(es) a ejecutar Sino Accion(es) a ejecutar Fin Caso Caso Tamaño_Pizza ‘P’: Costo  6000 ‘M’: Costo  8000 ‘G’: Costo  10000 Sino Escribir “Tamaño de Pizza no válido“ Costo  0 Fin Caso Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Anidamiento de Estructuras Selectivas 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]. Si nota > = 3.5 Entonces Escribir “Tiene derecho al Examen Final” Sino Si nota > = 2 Entonces Escribir “Tiene derecho a Reparar” Escribir “Queda Diferido” Fin Si 2 3.5 Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Estructuras de Control de Repetición Las estructuras de control repetitivas permiten que un grupo de acciones se repitan varias veces dentro del algoritmo. Mientras Repetir Para Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes, 1998:149)

Variables Auxiliares CONTADOR: es una variable cuyo valor se incrementa o decrementa en una cantidad constante en cada iteración. Contador  Contador + Valor_Fijo ACUMULADOR: es una variable que almacena cantidades resultantes de sumas sucesivas en cada iteración. Acumulador  Acumulador + Variable Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes y Otros, 1999:296)

Estructura Repetitiva Mientras Formato Mientras Expresión Lógica Hacer Acción o Acciones Fin Mientras Funcionamiento Mientras el resultado de la expresión lógica sea Verdadero, se realizarán iteraciones donde se ejecutarán las acciones encerradas en el cuerpo del bucle. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214) (Joyanes,1998:148)

Uso de Contadores y Acumuladores en Ciclos Estructura repetitiva para sumar los precios de 3 artículos. Suma  0 Articulo  0 Mientras (Articulo < 3) Hacer Articulo  Articulo + 1 Escribir “Introduzca Precio del Artículo # ”, Articulo Leer Precio Suma  Suma + Precio Fin Mientras Escribir “El resultado de la suma es = “, Suma Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Estructura Repetitiva Repetir Formato Repetir Acción o Acciones Hasta Expresión Lógica Funcionamiento Repetir (realizar iteraciones) hasta que la expresión lógica resulte Verdadero. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Ejemplo con Estructura Repetir Validación de un dato de entrada: Repetir Escribir “Introduzca la nota a procesar [0..10]:” Leer nota Hasta ((nota >=0) Y (nota <= 10)) Repetir Escribir “Introduzca la nota a procesar [0..10]:” Leer nota Si ((nota < 0) O (nota > 10)) Entonces Escribir “Error, la nota está fuera del rango.” Fin Si Hasta ((nota >=0) Y (nota <= 10)) Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Estructura Repetitiva Para Formato Para Variable = Vi Hasta Vf Inc o Dec [Valor] Acción o Acciones Fin Para Funcionamiento Realiza una iteración por cada valor que tome Variable. Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)

Ejemplo con Estructura Repetitiva Para Estructura repetitiva para sumar los precios de 3 artículos. Suma  0 Para Articulo = 1 Hasta 3 Escribir “Introduzca Precio del Artículo # ”, Articulo Leer Precio Suma  Suma + Precio Fin Para Escribir “El resultado de la suma es “, Suma Algoritmos y Estructuras de Datos I (230-1214)