METODOLOGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA PROGRAMACIÓN I Ing. Danilo Jaramillo H. [email_address] 2570-275 ext. 2637 ESCUELA DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN INGENIERIA EN INFORMATICA UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJA

Introducción El desarrollo de software está tomando gran importancia en el mundo informático La asignatura busca estudiar los fundamentos de la programación Metodología de la programación = metodología necesaria para resolver problemas mediante programas de computadora.

El desarrollo de software está tomando gran importancia en el mundo informático

La asignatura busca estudiar los fundamentos de la programación

Metodología de la programación = metodología necesaria para resolver problemas mediante programas de computadora.

Objetivo General Desarrollar la capacidad de comprender y abstraer problemas de programación identificando sus partes y diseñando soluciones.

Desarrollar la capacidad de comprender y abstraer problemas de programación identificando sus partes y diseñando soluciones.

Conceptos Generales Hardware: Corresponde a la parte física de un computador. Software: El software son todos aquellos programas que permiten la comunicación entre el usuario y el computador. Dispositivos de entrada y salida: son aquellos elementos de hardware que nos permiten el ingreso de datos y presentarlos al usuarios a través

Hardware: Corresponde a la parte física de un computador.

Software: El software son todos aquellos programas que permiten la comunicación entre el usuario y el computador.

Dispositivos de entrada y salida: son aquellos elementos de hardware que nos permiten el ingreso de datos y presentarlos al usuarios a través

Conceptos Generales Dispositivos de almacenamiento de información: nos permiten almacenar información, presentes dentro del mismo computador dispositivos interno, además se encuentran los dispositivos externos. Lenguajes de programación: son software que nos ayudan a desarrollar programas específicos para usuarios específicos con necesidades específicas.

Dispositivos de almacenamiento de información: nos permiten almacenar información, presentes dentro del mismo computador dispositivos interno, además se encuentran los dispositivos externos.

Lenguajes de programación: son software que nos ayudan a desarrollar programas específicos para usuarios específicos con necesidades específicas.

El inicio en la resolución de problemas con computadora Propósito Fases para la solución de problemas Propósito Introducirnos en la metodología que vamos a utilizar para la resolución de problemas utilizando una computadora. Encontrarnos con los pasos que se deben seguir o tomar en cuenta para llegar a dicha resolución de forma óptima, (orden que se debe seguir) Se hará con problemas sencillos, pero si desarrollamos unas costumbres o buenas practicas, estas nos servirán en el transcurso de nuestra vida profesional.

Propósito

Fases para la solución de problemas

Propósito

Introducirnos en la metodología que vamos a utilizar para la resolución de problemas utilizando una computadora.

Encontrarnos con los pasos que se deben seguir o tomar en cuenta para llegar a dicha resolución de forma óptima, (orden que se debe seguir)

Se hará con problemas sencillos, pero si desarrollamos unas costumbres o buenas practicas, estas nos servirán en el transcurso de nuestra vida profesional.

Metodología Programación Modular Flexible y potente El programa se divide en Módulos Programación Estructurada El programa tiene un diseño modular Los módulos son diseñados en forma descendente Cada modulo se codifica en base a: secuencias, selección y repetición.

Programación Modular

Flexible y potente

El programa se divide en Módulos

Programación Estructurada

El programa tiene un diseño modular

Los módulos son diseñados en forma descendente

Cada modulo se codifica en base a: secuencias, selección y repetición.

Pasos para la solución de problemas

Pasos para la solución de problemas Definición del problema (Entender que es lo que se requiere) Determinación de los datos de entrada y salida Modelo Matemático (Para conocer el proceso de solución) Algoritmo Prueba Refinamiento del algoritmo Codificación

Definición del problema (Entender que es lo que se requiere)

Determinación de los datos de entrada y salida

Modelo Matemático (Para conocer el proceso de solución)

Algoritmo

Prueba

Refinamiento del algoritmo

Codificación

Pasos para la solución de problemas Sumar dos números EL PASO 1 (entender) : Ingresar dos números realizar la sumatoria y presentarlos EL PASO 2 (datos de entrada y salida): Entrada: numero1 y numero 2 Salida: resultado EL PASO 3 (modelo matemático a utilizar): Permite resolver analíticamente el problema, en el ejemplo de las sumas tendríamos: Datos de entrada 10 y 30 (primer termino y segundo termino) Proceso para sumar 10 + 30 (suma de los términos) Información de salida 40 (resultado del proceso) Resultado = numero1 + numero2

Sumar dos números

EL PASO 1 (entender) :

Ingresar dos números realizar la sumatoria y presentarlos

EL PASO 2 (datos de entrada y salida):

Entrada: numero1 y numero 2

Salida: resultado

EL PASO 3 (modelo matemático a utilizar):

Permite resolver analíticamente el problema, en el ejemplo de las sumas tendríamos:

Datos de entrada 10 y 30 (primer termino y segundo termino)

Proceso para sumar 10 + 30 (suma de los términos)

Información de salida 40 (resultado del proceso)

Resultado = numero1 + numero2

Pasos para la solución de problemas EL PASO 4 (algoritmo primera versión): 1. Inicio 2. Ingresar el primer valor a sumar (numero1) 3. Ingresar el segundo valor a sumar (numero2) 4. Realizar la sumatoria (Resultado = numero1 + numero2) 5. Presentar el resultado de la suma (resultado) 6. Fin EL PASO 5 (prueba): Prueba de escritorio EL PASO 6: Consiste en refinamiento del algoritmo. EL PASO 7: Equivale a escribir (traducir) el algoritmo en lenguaje de alto nivel .

EL PASO 4 (algoritmo primera versión):

1. Inicio

2. Ingresar el primer valor a sumar (numero1)

3. Ingresar el segundo valor a sumar (numero2)

4. Realizar la sumatoria (Resultado = numero1 + numero2)

5. Presentar el resultado de la suma (resultado)

6. Fin

EL PASO 5 (prueba):

Prueba de escritorio

EL PASO 6:

Consiste en refinamiento del algoritmo.

EL PASO 7:

Equivale a escribir (traducir) el algoritmo en lenguaje de alto nivel .

Conceptos Algoritmo Método para resolver un problema, conjunto de reglas para ejecutar determinada tarea. Diagramas de flujo Un diagrama de flujo es una representación gráfica de la secuencia de pasos a realizar para producir un cierto resultado. Seudo-código Lenguaje de especificación de algoritmos.

Algoritmo

Método para resolver un problema, conjunto de reglas para ejecutar determinada tarea.

Diagramas de flujo

Un diagrama de flujo es una representación gráfica de la secuencia de pasos a realizar para producir un cierto resultado.

Seudo-código

Lenguaje de especificación de algoritmos.

Ejercicios

Determinar el área de un triángulo si se conoce la base y altura EL PASO 1 (entender) : EL PASO 2 (datos de entrada y salida): Entrada: base y altura Salida: area EL PASO 3 (modelo matemático a utilizar): Area = base * altura / 2 EL PASO 4 (algoritmo): 1. Inicio 2. ingresar base 3. ingresar altura 4. Realizar el Cálculo el Área = (base * altura ) / 2 5. mostrar área 6. Fin EL PASO 5 (prueba): Prueba de escritorio EL PASO 6: corrección del algoritmo

EL PASO 1 (entender) :

EL PASO 2 (datos de entrada y salida):

Entrada: base y altura

Salida: area

EL PASO 3 (modelo matemático a utilizar):

Area = base * altura / 2

EL PASO 4 (algoritmo):

1. Inicio

2. ingresar base

3. ingresar altura

4. Realizar el Cálculo el Área = (base * altura ) / 2

5. mostrar área

6. Fin

EL PASO 5 (prueba):

Prueba de escritorio

EL PASO 6:

corrección del algoritmo

Determinar el valor a pagar conociendo el número de horas y el costo por hora EL PASO 1 (entender) : EL PASO 2 (datos de entrada y salida): Entrada: Numero de horas y costo Salida: sueldo a pagar EL PASO 3 (modelo matemático a utilizar): sueldo = NumerodeHora * Costodehora EL PASO 4 (algoritmo): 1. Inicio 2. solicitar numhora 3. solicitar coshora 4. Realizar el calculo sueldo = numhora * coshora 5. mostrar sueldo 6. Fin EL PASO 5 (prueba): Prueba de escritorio EL PASO 6: corrección del algoritmo

EL PASO 1 (entender) :

EL PASO 2 (datos de entrada y salida):

Entrada: Numero de horas y costo

Salida: sueldo a pagar

EL PASO 3 (modelo matemático a utilizar):

sueldo = NumerodeHora * Costodehora

EL PASO 4 (algoritmo):

1. Inicio

2. solicitar numhora

3. solicitar coshora

4. Realizar el calculo sueldo = numhora * coshora

5. mostrar sueldo

6. Fin

EL PASO 5 (prueba):

Prueba de escritorio

EL PASO 6:

corrección del algoritmo

Programa Introducirnos la proceso de la programación que se manifiesta esencialmente en los programas. Un programa de computadora es un conjunto finito de instrucciones que producirán la ejecución de una determinada tarea. Un programa es un medio para llegar a un fin. Proceso para solucionar un problema. Diseñar algoritmos (pseudo-codigo) para resolver problemas, y su posterior conversión en programas Fundamentos de programación

Introducirnos la proceso de la programación que se manifiesta esencialmente en los programas.

Un programa de computadora es un conjunto finito de instrucciones que producirán la ejecución de una determinada tarea. Un programa es un medio para llegar a un fin. Proceso para solucionar un problema.

Diseñar algoritmos (pseudo-codigo) para resolver problemas, y su posterior conversión en programas

Partes de Programa El programador debe establecer el conjunto de especificaciones que debe contener el programa: Entrada, salida y algoritmos de resolución Se debe establecer de donde provienen las entradas (dispositivos de entrada teclado, disco.) Las salidas de datos donde se van a presentar.

El programador debe establecer el conjunto de especificaciones que debe contener el programa:

Entrada, salida y algoritmos de resolución

Se debe establecer de donde provienen las entradas (dispositivos de entrada teclado, disco.)

Las salidas de datos donde se van a presentar.

Partes de Programa entrada proceso salida

Conceptos Instrucciones o acciones El proceso de escribir un algoritmo o de codificación del programa consiste en definir las acciones o instrucciones que resolverán el problema. Las instrucciones se deben escribir en el mismo orden en el que han de ejecutarse. Tipos de instrucciones Las acciones básicas que se pueden implementar de manera general en un algoritmo y que esencialmente soportan todos los lenguajes.

Instrucciones o acciones

El proceso de escribir un algoritmo o de codificación del programa consiste en definir las acciones o instrucciones que resolverán el problema.

Las instrucciones se deben escribir en el mismo orden en el que han de ejecutarse.

Tipos de instrucciones

Las acciones básicas que se pueden implementar de manera general en un algoritmo y que esencialmente soportan todos los lenguajes.

Instrucciones instrucciones de inicio/fin Inicio fin instrucciones de asignación Variable  valor instrucciones de lectura Leer variable instrucciones de escritura Presentar variable Presentar mensaje

instrucciones de inicio/fin

Inicio

fin

instrucciones de asignación

Variable  valor

instrucciones de lectura

Leer variable

instrucciones de escritura

Presentar variable

Presentar mensaje

Elementos de un programa Elementos de un programa Palabras reservadas (inicio, fin, si, entonces... etc.) Identificadores (nombres de variables) Constantes Variables Expresiones instrucciones

Elementos de un programa

Palabras reservadas (inicio, fin, si, entonces... etc.)

Identificadores (nombres de variables)

Constantes

Variables

Expresiones

instrucciones

Elementos de un programa Dato: "hecho o valor a partir del cual se puede inferir una conclusión información". Los datos son aquello que un programa manipula. Sin datos un programa no funcionaría correctamente.

Dato:

"hecho o valor a partir del cual se puede inferir una conclusión información".

Los datos son aquello que un programa manipula.

Sin datos un programa no funcionaría correctamente.

Tipos de datos Los tipos de datos simples los podemos definir como numéricos, lógicos y carácter, etc.. Enteros Números enteros desde un valor negativo alto hasta otro valor positivo alto. Carácter Almacenan información alfa-numérica Lógicos (booleanos) - Verdadero y Falso Como indica el encabezado, este tipo presenta sólo dos valores: verdadero o falso.

Los tipos de datos simples los podemos definir como numéricos, lógicos y carácter, etc..

Enteros

Números enteros desde un valor negativo alto hasta otro valor positivo alto.

Carácter

Almacenan información alfa-numérica

Lógicos (booleanos) - Verdadero y Falso

Como indica el encabezado, este tipo presenta sólo dos valores: verdadero o falso.

Elementos de un programa Variables Los datos son almacenados en la memoria de la computadora. Una variable es una referencia a un área específica de la memoria de la computadora donde se guardan los datos. Constantes Una constante es un objeto de datos con un nombre, un tipo y un valor asociado que no puede modificarse una vez definido.

Variables

Los datos son almacenados en la memoria de la computadora. Una variable es una referencia a un área específica de la memoria de la computadora donde se guardan los datos.

Constantes

Una constante es un objeto de datos con un nombre, un tipo y un valor asociado que no puede modificarse una vez definido.

Elementos de un programa Operadores Un operador es un símbolo formado por uno o más caracteres que permite realizar una determinada operación entre uno o más datos y produce un resultado. (+,-,*,/,>,<, !=, <>, Mod, %) Expresiones Las expresiones son combinación de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis y nombres de funciones Una expresión consta de operandos y operadores, según sea el tipo de objetos que manipulan las expresiones puede ser de tipo: aritméticas, lógicas, relacionales y carácter

Operadores

Un operador es un símbolo formado por uno o más caracteres que permite realizar una determinada operación entre uno o más datos y produce un resultado.

(+,-,*,/,>,<, !=, <>, Mod, %)

Expresiones

Las expresiones son combinación de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis y nombres de funciones

Una expresión consta de operandos y operadores, según sea el tipo de objetos que manipulan las expresiones puede ser

de tipo: aritméticas, lógicas, relacionales y carácter

Expresiones Aritméticas 5 + 3 Lógicas (A > B) (verdadero) relacionales > , <, =

Aritméticas

5 + 3

Lógicas

(A > B) (verdadero)

relacionales

> , <, =

Entrada y salida de información Las operaciones de entrada permiten leer determinados valores y asignarlos a variables determinadas, la operación se la conoce como lectura (leer, read), los dispositivos pueden ser teclado, unidades de disco, etc. Posterior a la transformacion de los datos, necesariamente la operación de salida se denomina escritura (presentar,write) y se la puede hacer a pantalla, impresora, etc

Las operaciones de entrada permiten leer determinados valores y asignarlos a variables determinadas, la operación se la conoce como lectura (leer, read), los dispositivos pueden ser teclado, unidades de disco, etc.

Posterior a la transformacion de los datos, necesariamente la operación de salida se denomina escritura (presentar,write) y se la puede hacer a pantalla, impresora, etc

Escritura de un algoritmo/programa Cabecera del programa Identificador o nombre correspondiente con la palabra reservada Sección de declaración De describen todas las variables o las constantes Comentarios Para documentar el algoritmo Sección de acciones

Cabecera del programa

Identificador o nombre correspondiente con la palabra reservada

Sección de declaración

De describen todas las variables o las constantes

Comentarios

Para documentar el algoritmo

Sección de acciones

Elementos de un programa Algoritmo areatriangulo Inicio Leer altura Leer base Area = (base * altura ) / 2 Presentar area fin variables operadores expresión

Algoritmo areatriangulo

Inicio

Leer altura

Leer base

Area = (base * altura ) / 2

Presentar area

fin

ejercicios // algoritmo para calcular el area de un circulo Algoritmo areacirculo Inicio constante pi = 3.1416 leer radio area = (2 * pi * radio) presentar area fin

// algoritmo para calcular el area de un circulo

Algoritmo areacirculo

Inicio

constante pi = 3.1416

leer radio

area = (2 * pi * radio)

presentar area

fin

Flujo de Control Estudiaremos las estructuras de control que se utilizan en los programas/algoritmos como son: las estructuras de control de flujo Además se presentan otras sentencias, aquellas que se conocen como sentencias repetitivas.

Estudiaremos las estructuras de control que se utilizan en los programas/algoritmos como son:

las estructuras de control de flujo

Además se presentan otras sentencias, aquellas que se conocen como sentencias repetitivas.

Estructuras Selectivas Estructura Secuencial La estructura secuencial es aquella en la que una instrucción sigue a otra en secuencia. Suceden de tal modo que la salida de una es la entrada de la siguiente y así sucesivamente.

Estructura Secuencial

La estructura secuencial es aquella en la que una instrucción sigue a otra en secuencia. Suceden de tal modo que la salida de una es la entrada de la siguiente y así sucesivamente.

Ejemplo //permite calcular el perímetro de un cuadrilátero Algoritmo perimetrorectangulo inicio Leer lado Leer ancho Perímetro = (lado*2)+(ancho*2) Presentar perímetro fin

//permite calcular el perímetro de un cuadrilátero

Algoritmo perimetrorectangulo

inicio

Leer lado

Leer ancho

Perímetro = (lado*2)+(ancho*2)

Presentar perímetro

fin

Estructuras Selectivas Estructuras de decisión Son aquellas que nos permiten la decisión entre acciones alternativas, además permiten llevar a cabo una acción si una condición (lógica) tiene un valor. Pueden ser simples o múltiples Se pueden utilizar de manera anidada de forma indefinida

Estructuras de decisión

Son aquellas que nos permiten la decisión entre acciones alternativas, además permiten llevar a cabo una acción si una condición (lógica) tiene un valor.

Pueden ser simples o múltiples

Se pueden utilizar de manera anidada de forma indefinida

Si (condición)  (lógica) … . instrucciones finsi Si (condición)  (lógica) … instrucciones Sino (caso contrario) … instrucciones Finsi Estructuras Selectivas

Si (condición)  (lógica)

… . instrucciones

finsi

Si (condición)  (lógica)

… instrucciones

Sino (caso contrario)

… instrucciones

Finsi

Ejemplo Algoritmo numeropar Inicio entero numero Leer numero Si residuo(numero/2) = 0 presentar “numero par Finsi fin Algoritmo numeroparimpar Inicio entero numero Leer numero Si residuo(numero/2)=0 presentar “numero par” Sino presentar “numero impar” Finsi fin

Algoritmo numeropar

Inicio

entero numero

Leer numero

Si residuo(numero/2) = 0

presentar “numero par

Finsi

fin

Algoritmo numeroparimpar

Inicio

entero numero

Leer numero

Si residuo(numero/2)=0

presentar “numero par”

Sino

presentar “numero impar”

Finsi

fin

Estructuras repetitivas Permiten la repetición de un número determinado de sentencias. Se conoce también como bucle. Es importante tener en cuenta cuantas veces se repite el bucle o ciclo y cuál es el cuerpo del mismo. El cuerpo del bucle lo constituyen una serie de sentencias, que pueden ser de cualquier tipo, las que serán repetidas de acuerdo a lo que indique la condición de finalización del bucle.

Permiten la repetición de un número determinado de sentencias.

Se conoce también como bucle.

Es importante tener en cuenta cuantas veces se repite el bucle o ciclo y cuál es el cuerpo del mismo.

El cuerpo del bucle lo constituyen una serie de sentencias, que pueden ser de cualquier tipo, las que serán repetidas de acuerdo a lo que indique la condición de finalización del bucle.

Estructuras repetitivas anidadas Son denominados todos aquellos bucles que estén contenidos dentro de otro bucle. Cuando se anidan bucles, se debe tener cuidado que el bucle inferior este contenido completamente dentro del bucle exterior. Todos los tipos de bucles pueden anidarse, sea entre si o entre cada uno.

Son denominados todos aquellos bucles que estén contenidos dentro de otro bucle.

Cuando se anidan bucles, se debe tener cuidado que el bucle inferior este contenido completamente dentro del bucle exterior.

Todos los tipos de bucles pueden anidarse, sea entre si o entre cada uno.

Mientras (condición) hacer … .. instrucciones Fin_mientras Desde var  20 hasta 30 hacer … . instrucciones Fin_desde Hacer … . instrucciones Mientras (condición) Repetir … Hasta_que (condición) variable inicio Fin – incluye limite

Mientras (condición) hacer

… .. instrucciones

Fin_mientras

Desde var  20 hasta 30 hacer

… . instrucciones

Fin_desde

Hacer

… . instrucciones

Mientras (condición)

Repetir

…

Hasta_que (condición)

Ejemplo // realizar la tabla de multiplicar Algoritmo tablademultiplicar Inicio entero n leer n desde c  1 hasta n hacer presentar n, “ + ”,c, “ = ”, n +c findesde fin Si n = 5 presentaría 5 + 1 = 6 5 + 2 = 7 5 + 3 = 8 5 + 4 = 9 5 + 5 = 10

// realizar la tabla de multiplicar

Algoritmo tablademultiplicar

Inicio

entero n

leer n

desde c  1 hasta n hacer

presentar n, “ + ”,c, “ = ”, n +c

findesde

fin

Ejemplo //realiza la tabla de multiplicar Algoritmo tablademultiplicar Inicio entero c, n c  1 Leer n Mientras (c <= n) hacer presentar n, “ + ”,c, “ = ”, n +c c = c +1 Finmientras Fin Si n = 5 presentaría 5 + 1 = 6 5 + 2 = 7 5 + 3 = 8 5 + 4 = 9 5 + 5 = 10

//realiza la tabla de multiplicar

Algoritmo tablademultiplicar

Inicio

entero c, n

c  1

Leer n

Mientras (c <= n) hacer

presentar n, “ + ”,c, “ = ”, n +c

c = c +1

Finmientras

Fin

// algoritmo para calcular el factorial de un numero Algoritmo factorial Inicio entero f, numero leer numero f  1 desde (i  1 hasta numero) hacer f  f * i findesde presentar “el factorial de”, numero,”es”,f fin

// algoritmo para determinar si un numero es primo o no Algoritmo numeroprimo Inicio entero d, numero, lim logica p leer numero d  2 lim  num / 2 p  verdadero mientras (d < num) si residuo(num/d) = 0 p  falso d  lim finsi d  d + 1 finmientras si (p) presentar “numero es primo” sino presentar “numero no es primo” finsi fin