Diseño Estructurado de Algoritmos

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Diseño Estructurado de Algoritmos

  1. 1. DISEÑO ESTRUCTURADO DE ALGORITMOSDocente: JORGE HERNÁN SOTO OSORIOEmail: jorgehernansoto@gmail.com
  2. 2. INSTITUCIÓN EDUCATIVA RUFINO JOSÉ CUERVO SUR TÉCNICO EN SISTEMAS SOFTWARE - DISEÑO ESTRUCTURADO DE ALGORITMOS INDICE DEL CONTENIDOINTRODUCCION..................................................................................................................1CAPITULO I. CONCEPTOS BÁSICOS Y METODOLOGÍA PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS POR MEDIO DE COMPUTADORAS..................................2 1.1 Introducción...............................................................................................3 - De los problemas a los programas.............................................................3 - Breves practicas de programación.............................................................3 1.2 Definición de lenguaje...............................................................................5 1.3 Definición de algoritmo.............................................................................6 1.4 Algoritmos cotidianos................................................................................6 1.5 Definición de lenguajes algoritmicos........................................................6 1.6 Metodología para la solución de problemas por medio de computadora..6 1.7 Definición del problema............................................................................6 1.8 Análisis del problema................................................................................6 1.9 Diseño del algoritmo.................................................................................7 1.10 Codificación.............................................................................................7 1.11 Prueba y depuración................................................................................7 1.12 Documentación........................................................................................7 1.13 Mantenimiento.........................................................................................8 1.14 Características Generales De Un Programa........................................... 1.15 Modelos De Programación.....................................................................CAPITULO II.ENTIDADES PRIMITIVAS PARA EL DESARROLLO DE ALGORITMOS............................................................................................. 2.1 Tipos de datos..........................................................................................10 2.2 Expresiones..............................................................................................10 2.3 Operadores y operandos..........................................................................11 2.4 Identificadores como localidades de memoria........................................15CAPITULO III. TÉCNICAS PARA LA FORMULACIÓN DE ALGORITMOS..............19 3.1 Diagrama de flujo....................................................................................20 3.2 Pseudocodigo...........................................................................................21 3.3 Diagrama estructurado (nassi-schneiderman).........................................22CAPITULO IV. ESTRUCTURAS ALGORITMICAS......................................................23 4.1 Qué es el Taller de Desarrollo.jorgehernansoto@gmail.com
  3. 3. INSTITUCIÓN EDUCATIVA RUFINO JOSÉ CUERVO SUR TÉCNICO EN SISTEMAS SOFTWARE - DISEÑO ESTRUCTURADO DE ALGORITMOS 4.2 Qué es un diagrama de Flujo 4.3 Conceptos Básicos de Programación 4.4 Cómo dibujar un diagrama de flujo 4.5 Movimientos por la Zona de Trabajo 4.6 Borrar Elementos 4.7 Mover los Elementos 4.8 Redimensionar los Elementos 4.9 Marcar y Usar Bloques 4.10 El Zoom 4.11 Tipos de Datos por Defecto 4.12 Cómo definir variables globales o locales 4.13 Cómo escribir las expresiones 4. 14 Operadores Básicos 4.15 Operadores de Relación 4. 16 Operadores de Lógicos 4. 17 Acceso a ArreglosCAPITULO V. ESTRUCTURAS ALGORITMICAS...................................................... 5.1 Secuenciales............................................................................................. - Asignación.............................................................................................. - Entrada.................................................................................................. - Salida..................................................................................................... 5.2 Condicionales.......................................................................................... - Simples.................................................................................................. - Múltiples................................................................................................ 5.3 Repetición fila condicional......................................................................CAPITULO VI. ARREGLOS............................................................................................... 6.1 Vectores................................................................................................... 6.2 Matrices................................................................................................... 6.3 Manejo de cadenas de caracteres.............................................................CAPITULO VII. MANEJO DE MÓDULOS....................................................................... 7.1 Definición................................................................................................ 7.2 Función.................................................................................................... 7.3 Manipulación...........................................................................................APENDICE...........................................................................................................................BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................jorgehernansoto@gmail.com
  4. 4. Diseño estructurado de algoritmosINTRODUCCION El desarrollo de algoritmos es un tema fundamental en el diseño de programas, por locual el estudiante debe tener buenas bases que le sirvan para poder desarrollar de manera fácil yrápida sus programas. Estos apuntes servirán de apoyo al profesor de Software de la Institución EducativaRufino Sur en su labor cotidiana de enseñanza y al estudiante le facilitará desarrollar sucapacidad analítica y creadora, para que de esta manera mejore su destreza en la elaboración dealgoritmos que sirven como base para la codificación de los diferentes programas que tendráque desarrollar en su especialidad. Compañero docente, con el fin de optimizar esfuerzos y tener un material base(documento y software), el siguiente documento será utilizado en la orientación de la asignaturaDiseño Estructurado de Algoritmos sobre el cual podrá realizar las practicas con el SoftwareTaller de Desarrollo. Cualquier sugerencia, modificación o anexos hacerla sobre dicho materialcon el fin de mejorarlo. En el capitulo III-Técnicas Para La Formulación De Algoritmos se expone latécnica denominada Pseudo código, con la cual muchos de los ejercicios tratados en estedocumento utilizan esta técnica, esta tematica no será expuesta a los estudiantes ya que sereemplazaría por uno de los lenguajes de programación, asignado por los docentes de laespecialidad de sistemas como Visual Basic, Lenguaje C, entre otros. jorgehernansoto@gmail.com 1
  5. 5. Diseño estructurado de algoritmosCAPITULO I. CONCEPTOS BÁSICOS Y METODOLOGÍA PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS POR MEDIO DE COMPUTADORAS. 1.1 Introducción - De los problemas a los programas - Breves practicas de programación 1.2 Definición de lenguaje 1.3 Definición de algoritmo 1.4 Algoritmos cotidianos 1.5 Definición de lenguajes algorítmicos 1.6 Metodología para la solución de problemas por medio de computadora 1.7 Definición del problema 1.8 Análisis del problema 1.9 Diseño del algoritmo 1.10 Codificación 1.11 Prueba y depuración 1.12 Documentación 1.13 Mantenimiento 1.14 Características Generales De Un ProgramaOBJETIVO EDUCACIONAL:El alumno: Conocerá la terminología relacionada con los algoritmos; así como la importancia de aplicar técnicas adecuadas de programación. Conocerá la metodología en cada una de sus etapas . jorgehernansoto@gmail.com 2
  6. 6. Diseño estructurado de algoritmos1.1 Introducción La computadora no solamente es una maquina que puede realizar procesos paradarnos resultados, sin que tengamos la noción exacta de las operaciones que realiza parallegar a esos resultados. Con la computadora además de lo anterior también podemosdiseñar soluciones a la medida, de problemas específicos que se nos presenten. Mas aun, siestos involucran operaciones matemáticas complejas y/o repetitivas, o requieren del manejode un volumen muy grande de datos. El diseño de soluciones a la medida de nuestros problemas, requiere como en otrasdisciplinas una metodología que nos enseñe de manera gradual, la forma de llegar a estassoluciones. A las soluciones creadas por computadora se les conoce como programas y no sonmás que una serie de operaciones que realiza la computadora para llegar a un resultado, conun grupo de datos específicos. Lo anterior nos lleva al razonamiento de que un programanos sirve para solucionar un problema específico. Para poder realizar programas, además de conocer la metodología mencionada,también debemos de conocer, de manera específica las funciones que puede realizar lacomputadora y las formas en que se pueden manejar los elementos que hay en la misma.Computadora: Es un dispositivo electrónico utilizado para procesar información y obtenerresultados. Los datos y la información se pueden introducir en la computadora comoentrada (input) y a continuación se procesan para producir una salida (output). Proceso de información en la computadora Datos de Proceso Datos de entrada salidaPrograma: Es el conjunto de instrucciones escritas de algún lenguaje de programación yque ejecutadas secuencialmente resuelven un problema especifico. Organización física de una computadora CPU Unida de Unidad Dispositivos de Control Arit.-Log. Dispositivos de Entrada Salida Memoria jorgehernansoto@gmail.com 3
  7. 7. Diseño estructurado de algoritmosDispositivos de Entrada: Como su nombre lo indica, sirven para introducir datos(información) en la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos deentrada y se almacenan en la memoria central o interna. Ejemplos: teclado , scanners(digitalizadores de rastreo), mouse (ratón), trackball (bola de ratón estacionario), joystick(palancas de juego), lápiz óptico.Dispositivos de Salida: Regresan los datos procesados que sirven de información alusuario. Ejemplo: monitor, impresora.La Unidad Central de Procesamiento (C.P.U) se divide en dos: Unidad de control Unidad Aritmético - LógicaUnidad de Control: Coordina las actividades de la computadora y determina queoperaciones se deben realizar y en que orden; así mismo controla todo el proceso de lacomputadora.Unidad Aritmético - Lógica: Realiza operaciones aritméticas y lógicas, tales como suma,resta, multiplicación, división y comparaciones.La Memoria de la computadora se divide en dos: Memoria Central o Interna Memoria Auxiliar o ExternaMemoria Central (interna): La CPU utiliza la memoria de la computadora para guardarinformación mientras trabaja con ella; mientras esta información permanezca en memoria,la computadora puede tener acceso a ella en forma directa. Esta memoria construidainternamente se llama memoria de acceso aleatorio (RAM).La memoria interna consta de dos áreas de memoria: La memoria RAM (Randon Access Memory): Recibe el nombre de memoriaprincipal o memoria del usuario, en ella se almacena información solo mientras lacomputadora esta encendida. Cuando se apaga o arranca nuevamente la computadora, lainformación se pierde, por lo que se dice que la memoria RAM es una memoria volátil. jorgehernansoto@gmail.com 4
  8. 8. Diseño estructurado de algoritmos La memoria ROM (Read Only Memory): Es una memoria estática que no puedecambiar, la computadora puede leer los datos almacenados en la memoria ROM, pero no sepueden introducir datos en ella, o cambiar los datos que ahí se encuentran; por lo que sedice que esta memoria es de solo lectura. Los datos de la memoria ROM están grabados enforma permanente y son introducidos por el fabricante de la computadora.Memoria Auxiliar (Externa): Es donde se almacenan todos los programas o datos que elusuario desee. Los dispositivos de almacenamiento o memorias auxiliares (externas osecundarias) mas comúnmente utilizados son: discos magnéticos.1.2 Definición de LenguajeLenguaje: 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 comúnmentecomo 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 Comunicacióny Mensaje.Lenguajes de Programación Es un conjunto de símbolos, caracteres y reglas (programas) que le permiten a laspersonas comunicarse con la computadora. Los lenguajes de programación tienen un conjunto de instrucciones que nospermiten realizar operaciones de entrada/salida, calculo, manipulación de textos,lógica/comparación y almacenamiento/recuperación.Los lenguajes de programación se clasifican en: Lenguaje Maquina: Son aquellos cuyas instrucciones son directamente entendiblespor la computadora y no necesitan traducción posterior para que la CPU pueda comprendery ejecutar el programa. Las instrucciones en lenguaje maquina se expresan en términos dela unidad de memoria mas pequeña el bit (dígito binario 0 o 1). Lenguaje de Bajo Nivel (Ensamblador): En este lenguaje las instrucciones se escribenen códigos alfabéticos conocidos como mnemotécnicos para las operaciones y direccionessimbólicas. Sus instrucciones que indican la acción a realizar y su dirección de memoriadonde se ejecutan. La programación depende también de la máquina donde se programe.Más sencillos que los lenguajes máquina. La máquina no entiende directamente las ordenesy es necesario traducir las ordenes a través de un programa ensamblador. La construcciónde los programas consta de 3 partes: jorgehernansoto@gmail.com 5
  9. 9. Diseño estructurado de algoritmos Programa Fuente Programa Traductor (ensamblador ) Programa Objeto Lenguaje de Alto Nivel: Los lenguajes de programación de alto nivel (BASIC, pascal, cobol, frotran, 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. . La máquina no puede entender directamente las sentencias y se necesita de un programa traductor y linkador para que la máquina pueda ejecutar las operaciones. Estos de lenguajes son Clipper, C, C++, Visual Basic, Pascal, Modula2, etc...1.3Definición de Algoritmo La palabra algoritmo se deriva de la traducción al latín de la palabra árabealkhowarizmi, nombre de un matemático y astrónomo árabe que escribió un tratado sobremanipulación de números y ecuaciones en el siglo IX. Un algoritmo es una serie de pasos organizados que describe el proceso que se debeseguir, para dar solución a un problema especifico.1.4 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 lospasos del proceso. jorgehernansoto@gmail.com 6
  10. 10. Diseño estructurado de algoritmos1.5 Lenguajes Algoritmicos Es una serie de símbolos y reglas que se utilizan para describir de manera explícitaun proceso. 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 unalgoritmo (pseudocodigo).1.6 Metodología para la solución de problemas por medio de computadora1.7 Definición del ProblemaEsta fase está dada por el enunciado del problema, el cual requiere una definición clara yprecisa. Es importante que se conozca lo que se desea que realice la computadora; mientrasesto no se conozca del todo no tiene mucho caso continuar con la siguiente etapa.1.8 Análisis del Problema Esta fase consiste en el examen y descripción detallada de cada uno de los aspectos ydispositivos que intervienen en la creación y explotación del programa. Debemos tener muyen cuenta los siguientes puntos:  Equipos informáticos  Personal informático (en creación y utilización)Una vez que se ha comprendido lo que se desea de la computadora, es necesario definir: Los datos de entrada. Cual es la información que se desea producir (salida) Los métodos y fórmulas que se necesitan para procesar los datos. Una recomendación muy practica es el que nos pongamos en el lugar de lacomputadora y analicemos que es lo que necesitamos que nos ordenen y en que secuenciapara producir los resultados esperados.1.9 Diseño del Algoritmo jorgehernansoto@gmail.com 7
  11. 11. Diseño estructurado de algoritmosLas características de un buen algoritmo son: Debe tener un punto particular de inicio. Debe ser definido, no debe permitir dobles interpretaciones. Debe ser general, es decir, soportar la mayoría de las variantes que se puedan presentar en la definición del problema. Debe ser finito en tamaño y tiempo de ejecución.1.10 Codificación La codificación es la operación de escribir la solución del problema (de acuerdo a lalógica del diagrama de flujo o pseudocodigo), en una serie de instrucciones detalladas, enun código reconocible por la computadora, la serie de instrucciones detalladas se le conocecomo código fuente, el cual se escribe en un lenguaje de programación o lenguaje de altonivel. Como resultado del desarrollo obtenemos un conjunto de acciones (funciones) queserán traducidas por el compilador (proceso de compilación) y enlazas con las librerías(proceso de linkado) para poder ser realizadas por la máquina. Las partes de este desarrolloson entrada de datos, proceso de datos y salida. Por este orden sin posibilidad demodificación.1.11 Prueba y Depuración Los errores humanos dentro de la programación de computadoras son muchos yaumentan considerablemente con la complejidad del problema. El proceso de identificar yeliminar errores, para dar paso a una solución sin errores se le llama depuración. La depuración o prueba resulta una tarea tan creativa como el mismo desarrollo dela solución, por ello se debe considerar con el mismo interés y entusiasmo. Resulta conveniente observar los siguientes principios al realizar una depuración, yaque de este trabajo depende el éxito de nuestra solución. Es el momento donde debemos ejecutar y probar la aplicación sucesivas veces condiferentes datos para asegurar su correcto funcionamiento. También comprobaremos elrendimiento optimo del programa. Esta fase comprende el mantenimiento de la aplicacióna lo largo de su vida útil para poder adaptarlo ante cualquier circunstancia. Es decir,mejorar la aplicación añadiendo nuevas funciones o mejorando su rendimiento.1.12 Documentación jorgehernansoto@gmail.com 8
  12. 12. Diseño estructurado de algoritmos Es la guía o comunicación escrita es sus variadas formas, ya sea en enunciados,procedimientos, dibujos o diagramas. A menudo un programa escrito por una persona, es usado por otra. Por ello ladocumentación sirve para ayudar a comprender o usar un programa o para facilitar futurasmodificaciones (mantenimiento). La documentación se divide en tres partes: Documentación Interna Documentación Externa Manual del Usuario  Documentación Interna: Son los comentarios o mensaje que se añaden al código fuente para hacer mas claro el entendimiento de un proceso.  Documentación Externa: Se define en un documento escrito los siguientes puntos: Descripción del Problema Nombre del Autor Algoritmo (diagrama de flujo o pseudocodigo) Diccionario de Datos Código Fuente (programa)  Manual del Usuario: Describe paso a paso la manera como funciona el programa, con el fin de que el usuario obtenga el resultado deseado.1.13 Mantenimiento Se lleva acabo después de terminado el programa, cuando se detecta que esnecesario hacer algún cambio, ajuste o complementación al programa para que sigatrabajando de manera correcta. Para poder realizar este trabajo se requiere que el programaeste correctamente documentado.1.14 Características Generales De Un Programa Con el fin de facilitar la explotación y el mantenimiento de un programa, esfundamental reunir un conjunto de características generales para obtener su máximorendimiento en el menor plazo de tiempo y esfuerzo. Estas características son: jorgehernansoto@gmail.com 9
  13. 13. Diseño estructurado de algoritmos LEGIBILIDAD: Un programa debe ser claro y sencillo para facilitar su lectura y comprensión a las personas ajenas al programador (autor) de la aplicación. De este modo existe la posibilidad de repartir las tareas de mantenimiento y explotación. FIABILIDAD: Nuestra aplicación debe ser un programa "robusto". Es decir, capaz de recuperarse frente a errores o usos inadecuados por parte del usuario y controlar todo posible error que pueda producirse en las distintas operaciones que realicen los dispositivos que se utilizan en la aplicación. PORTABILIDAD: El diseño de la aplicación debe permitir la codificación en diferentes lenguajes utilizando para ello un diseño único y universal, sin entrar en sentencias u operadores específicos de algún lenguaje en especial. MODIFICABILIDAD: Debe ser fácil y posible su instalación en distintas máquinas. Facilitar al máximo su mantenimiento, modificación y actualización para adaptarlo o mejorarlo a nuevas situaciones. EFICIENCIA: Aprovechar y no derrochar los recursos de la máquina. Esto lo conseguimos minimizando el uso de la memoria, el tiempo de proceso y el de ejecución. No debemos dejarnos llevar por los últimos y potentes máquinas que surgen día a día en el mercado. Siempre que podamos debemos pensar que disponemos de una máquina con pocos recursos.1.15 Modelos De Programación Los modelos de programación es conocido también como metodología de laprogramación y consiste en los métodos y técnicas disciplinadas para desarrollar algoritmoscumpliendo con las características de los programas anteriormente expuestas. Existen 3métodos: SECUENCIAL: Modelo descendente, se base en una serie de descomposicionessucesivas del algoritmo inicial que describen el repertorio de instrucciones que constituyenel programa. El programa quedara formado por una serie de módulos consecutivos querealizaran una parte del algoritmo. ESTRUCTURADA: Programación basada en la secuencial añadiendo subrutinas yestructuras secuenciales, de iteración y selección consiguiendo un programa con módulosindependientes y reutilizables desde cualquier parte del programa. Los lenguajes tienden aeste tipo de programación. A OBJETOS: Mismas características que los lenguajes estructurados, añadiendonuevas funciones y mecanismos de trabajo, como los objetos (conjunto de variables yfunciones), el encapsulamiento, el polimorfismo y la herencia. A través de estos lenguajes jorgehernansoto@gmail.com 10
  14. 14. Diseño estructurado de algoritmosse consigue un mejor rendimiento de los programas y una mayor seguridad en eltratamiento de los datos. Los lenguajes de última generación tienden a ser orientados aobjetos.CAPITULO II. ENTIDADES PRIMITIVAS PARA EL DESARROLLO DE ALGORITMOS 2.1 Tipos de datos 2.2 Expresiones 2.3 Operadores y operandos 2.4 Identificadores como localidades de memoriaOBJETIVO EDUCACIONAL:El alumno: Conocerá las reglas para cambiar formulas matemáticas a expresiones validas para la computadora, además de diferenciar constantes e identificadores y tipos de datos simples. jorgehernansoto@gmail.com 11
  15. 15. Diseño estructurado de algoritmos2.1 Tipos De Datos Los datos u objetos en un programa son aquellos que son modificados por lasinstrucciones. Mediante ellos podremos realizar el almacenamiento y manipulación de lainformación que intervienen en el programa. Todos los datos u objetos tiene unidentificador para referenciarlo, un tipo para indicar la información que puede tomar y valorque es la información que guardan. Un dato puede ser un simple carácter, tal como ‘b’, un valor entero tal como 35. Eltipo de dato determina la naturaleza del conjunto de valores que puede tomar una variable. Numéricos Simples Lógicos Alfanuméricos (string) Tipos de datos Arreglos (Vectores, Matrices) Estructurados Registros (Def. por el Archivos usuario) Apuntadores Tipos de Datos Simples Datos Numéricos: Permiten representar valores escalares de forma numérica, estoincluye a los números enteros y los reales. Este tipo de datos permiten realizar operacionesaritméticas comunes. Datos Lógicos: Son aquellos que solo pueden tener dos valores (cierto o falso) ya querepresentan el resultado de una comparación entre otros datos (numéricos o alfanuméricos). Datos Alfanuméricos (String): Es una secuencia de caracteres alfanuméricos quepermiten representar valores identificables de forma descriptiva, esto incluye nombres depersonas, direcciones, etc. Es posible representar números como alfanuméricos, pero estospierden su propiedad matemática, es decir no es posible hacer operaciones con ellos. Estetipo de datos se representan encerrados entre comillas. Ejemplo: “CENTRO AUXILIAR DE DOCENTES CASD” “2003” jorgehernansoto@gmail.com 12
  16. 16. Diseño estructurado de algoritmos VARIABLES TIPO VARIANTE VALORES EJEMPLO Decimal. cualquiera numero=14 NUMERICOS Hexadecimal. 0 al 9 y letras A-Z numero=0x9 Octal. 0 al 7 numero=06 BOOLEANOS (LOGICOS) --- true / false Texto. cualquier texto ”hola” Retroceso. CADENAS Retorno de carro. (ALFANUMERICOS) Caracteres Especiales Movimientos de línea. Espacios ... Los objetos que están destinados a guardar esta información son las variables yconstates. Las variables y constantes son posiciones de memoria destinadas a guardarinformación que como hemos comentado tienen un identificador y un tipo. La diferenciaentre la variable y la constante, es que, la primera puede admitir y cambiar su valor a lolargo de un mismo programa mientras que las constantes tendrán un valor fijo durante todala ejecución del programa y será imposible su modificación en tiempo de ejecución.2.2 Expresiones Las expresiones son combinaciones de constantes, variables, símbolos de operación,paréntesis y nombres de funciones especiales. Por ejemplo: a+(b + 3)/c Cada expresión toma un valor que se determina tomando los valores de las variablesy constantes implicadas y la ejecución de las operaciones indicadas. Una expresión consta de operadores y operandos. Según sea el tipo de datos quemanipulan, se clasifican las expresiones en: - Aritméticas - Relaciónales jorgehernansoto@gmail.com 13
  17. 17. Diseño estructurado de algoritmos - Lógicas2.3 Operadores y Operandos Operadores: Son elementos que relacionan de forma diferente, los valores de una o mas variables y/o constantes. Es decir, los operadores nos permiten manipular valores. AritméticosTipos de Operadores Relaciónales Lógicos Operadores Aritméticos: Los operadores aritméticos permiten la realización deoperaciones matemáticas con los valores (variables y constantes). Los operadores aritméticos pueden ser utilizados con tipos de datos enteros o reales.Si ambos son enteros, el resultado es entero; si alguno de ellos es real, el resultado es real. Operando (Operador) Operando Valor (constante o variable) Operadores Aritméticos + Suma - Resta * Multiplicación / División Mod Modulo (residuo de la división entera)Ejemplos: Expresión Resultado 7/2 3.5 12 mod 7 5 4 + 2 * 5 14Prioridad de los Operadores Aritméticos jorgehernansoto@gmail.com 14
  18. 18. Diseño estructurado de algoritmos  Todas las expresiones entre paréntesis se evalúan primero. Las expresiones con paréntesis anidados se evalúan de dentro a fuera, el paréntesis más interno se evalúa primero.  Dentro de una misma expresión los operadores se evalúan en el siguiente orden. 1.- ^ Exponenciación 2.- * (Multiplicación), / (división), modulo. 3.- +, - Suma y resta.  Los operadores en una misma expresión con igual nivel de prioridad se evalúan de izquierda a derecha.Ejemplos: 4 + 2 * 5 = 14 23 * 2 / 5 = 9.2 46 / 5 = 9.2 3 + 5 * (10 - (2 + 4)) = 23 3 + 5 * (10 - 6) = 3 + 5 * 4 = 3 + 20 = 23 3.5 + 5.09 - 14.0 / 40 = 5.09 3.5 + 5.09 - 3.5 = 8.59 - 3.5 = 5.09 2.1 * (1.5 + 3.0 * 4.1) = 28.98 2.1 * (1.5 + 12.3) = 2.1 * 13.8 = 28.98 Operadores Relaciónales:  Se utilizan para establecer una relación entre dos valores.  Compara estos valores entre si y esta comparación produce un resultado de certeza o falsedad (verdadero o falso).  Los operadores relaciónales comparan valores del mismo tipo (numéricos o cadenas)  Tienen el mismo nivel de prioridad en su evaluación.  Los operadores relaciónales tiene menor prioridad que los aritméticos.Operadores Relaciónales > Mayor que < Menor que >= Mayor o igual que <= Menor o igual que <> Diferente = IgualEjemplos: Si a = 10 b = 20 c = 30 a+b>c Falso a-b<c Verdadero a-b=c Falso jorgehernansoto@gmail.com 15
  19. 19. Diseño estructurado de algoritmos a*b<>c VerdaderoOperadores Lógicos: Estos operadores se utilizan para establecer relaciones entre valores lógicos. Estos valores pueden ser resultado de una expresión relacional. Operadores Lógicos And Y Or O Not NegaciónOperador AndOperando1 Operador Operando2 Resultado T AND T T T F F F T F F F FOperador OrOperando1 Operador Operando2 Resultado T OR T T T F T F T T F F FOperador NotOperando Resultado T F F T Ejemplos: (a < b) and (b < c) (10<20) and (20<30) T and T T jorgehernansoto@gmail.com 16
  20. 20. Diseño estructurado de algoritmosPrioridad de los Operadores Lógicos Not And OrPrioridad de los Operadores en General 1.- ( ) 2.- ^ 3.- *, /, Mod, Not 4.- +, 5.- >, <, > =, < =, < >, =, Or, , AndEjemplos: a = 10, b = 12, c = 13, d =10 1) ((a > b)or(a < c)) and ((a = = c) or (a > = b)) F T F F T F F 2) ((a > = b) or (a < d)) and (( a > = d) and (c > d)) F F T T F T F 3) not (a = = c) and (c > b) F T T T2.4 Identificadores jorgehernansoto@gmail.com 17
  21. 21. Diseño estructurado de algoritmos Los identificadores representan los datos de un programa (constantes, variables,tipos de datos). Un identificador es una secuencia de caracteres que sirve para identificaruna posición en la memoria de la computadora, que nos permite accesar a su contenido. Ejemplo: Nombre Num_hrs Calif2Reglas para formar un Identificador  Debe comenzar con una letra (A a Z, mayúsculas o minúsculas) y no deben contener espacios en blanco.  Letras, dígitos y caracteres como la subraya ( _ ) están permitidos después del primer carácter.  La longitud de identificadores puede ser de hasta 8 caracteres.Constantes y Variables Constante: Una constante es un dato numérico o alfanumérico que no cambia durante la ejecución del programa. Ejemplo: pi = 3.1416 Variable: Es un espacio en la memoria de la computadora que permite almacenar temporalmente un dato durante la ejecución de un proceso, su contenido puede cambia durante la ejecución del programa. Para poder reconocer una variable en la memoria de la computadora, es necesario darle un nombre con el cual podamos identificarla dentro de un algoritmo. Ejemplo: área = pi * radio ^ 2 Las variables son : el radio, el área y la constante es pi Clasificación de las Variables Numéricas Por su Contenido Lógicas Alfanuméricas (String) Variables jorgehernansoto@gmail.com 18
  22. 22. Diseño estructurado de algoritmos De Trabajo Por su Uso Contadores AcumuladoresPor su ContenidoVariable Numéricas: Son aquellas en las cuales se almacenan valores numéricos, positivoso negativos, es decir almacenan números del 0 al 9, signos (+ y -) y el punto decimal.Ejemplo:iva=0.15 pi=3.1416 costo=2500 Variables Lógicas: Son aquellas que solo pueden tener dos valores (cierto o falso) estos representan el resultado de una comparación entre otros datos. Variables Alfanuméricas: Esta formada por caracteres alfanuméricos (letras, números y caracteres especiales). Ejemplo: letra=’a’ apellido=’lopez’ direccion=’Av. Libertad #190’Por su Uso Variables de Trabajo: Variables que reciben el resultado de una operación matemáticacompleta y que se usan normalmente dentro de un programa. Ejemplo:suma=a+b/c Contadores: Se utilizan para llevar el control del numero de ocasiones en que se realizauna operación o se cumple una condición. Con los incrementos generalmente de uno enuno. Acumuladores: Forma que toma una variable y que sirve para llevar la sumaacumulativa de una serie de valores que se van leyendo o calculando progresivamente. jorgehernansoto@gmail.com 19
  23. 23. Diseño estructurado de algoritmosCAPITULO III. TÉCNICAS PARA LA FORMULACIÓN DE ALGORITMOS 3.1 Diagrama de flujo 3.2 Pseudocodigo 3.3 Diagrama estructurado (nassi-schneiderman)OBJETIVO EDUCACIONAL:El alumno: Será capaz de diferenciar los métodos de representación y formulación de algoritmos, así como de conocer las características mas importantes de cada técnica. jorgehernansoto@gmail.com 20
  24. 24. Diseño estructurado de algoritmosLas dos herramientas utilizadas comúnmente para diseñar algoritmos son: Diagrama de Flujo Pseuducodigo3.1 Diagrama de Flujo Un diagrama de flujo es la representación gráfica de un algoritmo. También sepuede decir que es la representación detallada en forma gráfica de como deben realizarselos pasos en la computadora para producir resultados. Esta representación gráfica se da cuando varios símbolos (que indican diferentesprocesos en la computadora), se relacionan entre si mediante líneas que indican el orden enque se deben ejecutar los procesos. Los símbolos utilizados han sido normalizados por el instituto norteamericano denormalización (ANSI). SÍMBOLO DESCRIPCIÓN Indica el inicio de nuestro diagrama de flujo. Indica la entrada y salida de datos. Símbolo de proceso y nos indica la asignación de un valor en la memoria y/o la ejecución de una operación aritmética. Símbolo de decisión indica la realización de una comparación de valores. Símbolo de Decisión múltiple, indica la comparación de una valor entero o un solo caracter con un grupo de valores posibles. Se utiliza para representar los subprogramas. jorgehernansoto@gmail.com 21
  25. 25. Diseño estructurado de algoritmos Conector dentro de pagina. Representa la continuidad del diagrama dentro de la misma pagina. Indica el final de nuestro diagrama de flujo . Líneas de flujo o dirección. Indican la secuencia en que se realizan las operaciones.Recomendaciones para el diseño de Diagramas de Flujo Se deben se usar solamente líneas de flujo horizontales y/o verticales. Se debe evitar el cruce de líneas utilizando los conectores. Se deben usar conectores solo cuando sea necesario. No deben quedar líneas de flujo sin conectar. Se deben trazar los símbolos de manera que se puedan leer de arriba hacia abajo y deizquierda a derecha. Todo texto escrito dentro de un símbolo deberá ser escrito claramente, evitando el usode muchas palabras.3.2 Pseudocodigo Mezcla de lenguaje de programación y español (o ingles o cualquier otro idioma)que se emplea, dentro de la programación estructurada, para realizar el diseño de unprograma. En esencial, el pseudocodigo se puede definir como un lenguaje deespecificaciones de algoritmos. Es la representación narrativa de los pasos que debe seguir un algoritmo para darsolución a un problema determinado. El pseudocodigo utiliza palabras que indican elproceso a realizar.Ventajas de utilizar un Pseudocodigo a un Diagrama de Flujo Ocupa menos espacio en una hoja de papel Permite representar en forma fácil operaciones repetitivas complejas Es muy fácil pasar de pseudocodigo a un programa en algún lenguaje de programación. Si se siguen las reglas se puede observar claramente los niveles que tiene cadaoperación. jorgehernansoto@gmail.com 22
  26. 26. Diseño estructurado de algoritmos3.3 Diagramas estructurados (Nassi-Schneiderman) El diagrama estructurado N-S también conocido como diagrama de chapin es comoun diagrama de flujo en el que se omiten las flechas de unión y las cajas son contiguas. Lasacciones sucesivas se pueden escribir en cajas sucesivas y como en los diagramas de flujo,se pueden escribir diferentes acciones en una caja. Un algoritmo se represente en la sig.forma: Inicio Accion1 Accion2 ... Fin Inicio Leer Nombre,Hrs,Precio Calcular Salario = Hrs * Precio Calcular Imp = Salario* 0.15 Calcular Neto = Salario + Imp Escribir Nombre, Imp, SNeto Fin jorgehernansoto@gmail.com 23
  27. 27. Diseño estructurado de algoritmosCAPITULO IV. UTILIZANDO EL SOFTWARE –TALLER DE DESARROLLO-, EN EL DISEÑO DE ALGORITMOS4.1 Qué es el Taller de Desarrollo.El Taller de Desarrollo nació de la idea de hacer un programa que permitiera mayorfacilidad en la enseñanza en cursos programación básica, por lo que en su diseño se hatenido en cuenta la utilización de una interfaz gráfica de usuario (GUI) que hacen elaprendizaje y manejo del programa muy intuitivo y el empleo del por así llamarlo, lenguajeuniversal de la programación, los Diagramas de Flujo.Mediante un diagrama de flujo se pueden describir algoritmos de programación estándar.Puesto que construir algoritmos con diagramas de flujo es bastante sencillo, el Taller deDesarrollo permite que el aprendizaje de la programación sea un juego de niños, ya que noes necesario aprender una sintaxis rigurosa e instrucciones complicadas (ensamblador).Por el momento, la actual versión solamente permite realizar una programaciónestructurada, pero muy pronto incluirá el concepto de programación orientada a objetos, yaque esta es la tendencia actual.4.2 Qué es un diagrama de FlujoUn diagrama de flujo se compone básicamente de 2 componentes que hemos denominado:* Bloques Lógicos . Aquellos polígonos que según su forma definen el tipo de funciónque realizan.* Enlaces. Aquellas flechas que unen dos o más bloques lógicos y que pueden llevar enalgunos casos un texto asociado. jorgehernansoto@gmail.com 24
  28. 28. Diseño estructurado de algoritmosComo la filosofía del Taller de Desarrollo es la generar programas partiendo básicamentede un diagrama de flujo, para facilitar su bosquejo y posterior visualización, cada subrutinao función se debe dibujar y/o editar en pantalla individual.Además, se ha restringido a los bloques lógicos según su tipo, el número de enlacesposibles con otros bloques.4.3 Conceptos Básicos de ProgramaciónComo su nombre lo indica un diagrama de flujo es un esquema que indica los procesos quedebe contener un programa para llevar a cabo una determinada tarea.Dichos procesos se ordenan siguiendo un patrón de flechas, denominado enlaces, con loscuales podemos saber según su texto asociado, bloque procedente y condiciones de lasvariables, hacia donde seguiría el flujo del programa.Por convención, se han adoptado unas ciertas formas a los bloques lógicos, las cualesindican el tipo de tarea que ellos realizan, así mismo, según su forma se ha limitado elnúmero de enlaces de salida que pueden contener.De igual forma, según la disposición de los bloques, se han adoptado una serie deestructuras básicas, ampliamente empleadas, y con las cuales podemos realizar programasde una manera rápida y fácil.Cuando los diagramas se vuelven repetitivos, confusos y extensos, se recurre al empleo desubrutinas o funciones. Una subrutina no es más que un diagrama de flujo separado, con unprincipio y final, el cual encapsula una serie de procedimientos exclusivos a la subrutina.En otras palabras, es como un subprograma (diagrama de flujo) que puede ser llamadodesde otro diagrama de flujo.Para que un programa sea funcional debe contener variables. Las variables son comopaquetes donde almacenamos información, ya sea de forma temporal o estática. Entre suscaracterísticas, las variables deben contener un nombre, del cual se hace referencia en elprograma, y un tipo.Así mismo, con el fin de ofrecer una interacción entre el usuario y los programasexpresados en diagramas de flujo, se han incluido gran cantidad de funciones por defecto,entre las cuales se incluyen funciones matemáticas, funciones para entrada y salida dedatos, manipulación de puertos, etc.4.4 Cómo dibujar un diagrama de flujoPara poder dibujar un diagrama de flujo son necesarios los siguientes pasos: jorgehernansoto@gmail.com 25
  29. 29. Diseño estructurado de algoritmos1. Colocar Los Bloques Lógicos. Esto se lleva a cabo seleccionando la forma requerida dela barra de bloques lógicos ubicada en la parte inferior de la pantalla; sin soltar el botónizquierdo del ratón se debe arrastrar el bloque hacia la zona de trabajo y una vez elegido elsitio adecuado, soltar dicho botón. Nota: Cada vez que se comienza a editar una nueva subrutina, se debe poner paracomenzar el bloques lógico inicio. La no colocación de este componente provoca queningún bloque pueda ser insertado en el diagrama de flujo.2. Editar las Etiquetas de los Bloques Lógicos. Existen 5 maneras de editar la etiqueta deun bloque lógico:a. Dar doble click sobre el bloque lógico seleccionado.b. Seleccionar el bloque haciendo click sobre él y a continuación presionar la teclaENTER.c. Seleccionar el bloque haciendo click sobre él y a continuación dar click sobre el botónde la barra de herramientas.d. Seleccionar el bloque haciendo click sobre él y a continuación seleccionar del menúEdición la opción Editar Texto.e. Colocar el indicador del ratón sobre el bloque lógico, abrir el menú rápido y acontinuación escoger la opción Editar TextoCon todas estas operaciones se abrirá el cuadro de diálogo Editar Texto. No se puedecambiar la etiqueta del bloque del tipo inicio.3. Dibujar los Enlaces.4. Editar las Etiquetas de los Enlaces Necesarios. Esta operación se realiza de la mismamanera que en numeral 2, pero esta vez seleccionando los enlaces.4.5 Movimientos por la Zona de TrabajoExisten dos maneras de desplazarse por la zona de trabajo:1. Con el Teclado:Hay que tener la precaución de no tener ningún objeto seleccionado, puesto que en lugar demover la zona de trabajo moverá los objetos seleccionados. jorgehernansoto@gmail.com 26
  30. 30. Diseño estructurado de algoritmos* Cursor arriba-abajo-derecha-izquierda: Mueven la pantalla un punto de la grilla hacia ladirección elegida.* HOME - END: Desplazan la pantalla hacia la izquierda y derecha respectivamente, peroa pasos más grandes que las teclas y .* PGUP - PGDN: Desplazan la pantalla hacia arriba y abajo respectivamente, pero a pasosmás grandes que las teclas y .2. Con el Ratón:* Basta con ubicarlo en los extremos de la pantalla, en estas posiciones la zona de trabajose comienza a desplazar automáticamente. Para terminar el movimiento, retire el ratón dedichos sitios.Empleando para ello las barras de desplazamiento horizontal y vertical.4.6 Borrar ElementosExisten 4 maneras para borrar elementos:1. Seleccionar el elemento haciendo click sobre él y a continuación presionar la teclaDELETE.2. Seleccionar el bloque haciendo click sobre él y a continuación dar click sobre el botónde la barra de herramientas.3. Seleccionar el elemento haciendo click sobre él y a continuación seleccionar del menúEdición la opción Borrar.4. Colocar el indicador del ratón sobre el elemento, abrir el menú rápido y a continuaciónescoger la opción BorrarCuando se borra un bloque lógico que admite solamente una salida, los enlaces que entranhacia el bloque eliminado se conservarán en el bloque hacia el cual se hallaba ligada susalida.En todos los casos, los enlaces se organizan con una forma rectangular.Esta operación puede ser deshecha mediante la opción Deshacer jorgehernansoto@gmail.com 27
  31. 31. Diseño estructurado de algoritmos4.7 Mover los ElementosLo forma de mover los elementos es muy simple:De click sobre el objeto previamente seleccionado y sin soltarlo arrastre él o los elementosa la nueva posición y por último libere el botón del ratón.En todos los casos, los enlaces se organizan con una forma rectangular.Esta operación puede ser deshecha mediante la opción Deshacer4.8 Redimensionar los ElementosExisten 2 maneras para cambiar de tamaño a los elementos:1. Seleccionar el elemento haciendo click sobre él y a continuación presionar lacombinación de teclas CTRL+F.2. Colocar el indicador del ratón sobre el elemento, abrir el menú rápido y a continuaciónescoger la opción Dimensión...Unicamente para los bloques lógicos están disponibles dos opciones más: Aumentar Bloquey Disminuir Bloque, los cuales no permiten elegir el tamaño del bloque a un valor libre.Todas estas formas permiten ajustar libremente el tamaño del elemento. Haga click parafijar la nueva dimensión del elemento.En todos los casos, los enlaces se organizan con una forma rectangular.Esta operación puede ser deshecha mediante la opción Deshacer4.9 Marcar y Usar BloquesUn bloque es básicamente la selección de un grupo de elementos entre bloques lógicos yenlaces.Marcar un AreaPara marcar un bloque mantenga presionado el botón izquierdo del ratón mientras delimitala zona que contendrá los elementos a seleccionar, una vez definida, libere dicho botón ytodos los elementos contenidos quedarán seleccionados. jorgehernansoto@gmail.com 28
  32. 32. Diseño estructurado de algoritmosSelección MúltiplePuede agrupar bajo una selección los objetos que usted guste, de la siguiente forma:Mantenga presionada la tecla SHIFT y haga click sobre los objetos que quiere agrupar, sihace click sobre un objeto ya seleccionado éste dejará de pertenecer al bloque deselecciones.Operaciones con BloquesPuede acceder a todas estas funciones mediante: el empleo de un menú rápido, lautilización del menú Edición o con el teclado:DELETE: Borra el BloqueCTRL+F: Define el tamaño del BloqueCTRL+C: Copiar el BloqueCTRL+X: Cortar el BloqueEstas operaciones a excepción de copiar, pueden ser deshechas mediante la opciónDeshacer4.10 El ZoomEl zoom o acercamiento se logra accediendo del menú edición la opción zoom, presionandolas teclas CTRL+O o dando click sobre el botón de la barra de herramientas.Para hacer un acercamiento utilice el botón izquierdo del ratón.Al mover el ratón observará que en la pantalla se mueve un recuadro que indica la parte dela zona de trabajo en la cual quedará ubicado después de presionar el botón derecho delratón.4.11 Tipos de Datos por DefectoA continuación presentamos una descripción de los tipos por defecto que soporta el Tallerde Desarrollo y sus equivalentes para lenguaje C. Nombre Descripción Equivalente en C jorgehernansoto@gmail.com 29
  33. 33. Diseño estructurado de algoritmosCaracter 1 byte. Numéricamente: char entero con signo (-128..127)Byte 1 byte. Numéricamente: unsigned entero sin signo (0..255) charEntero 2 bytes. (-32768..32767) int número entero con signoWord 2 bytes. Numéricamente: unsigned entero sin signo (0..65535) I intLargo 4 bytes. long número entero con signoDWord 4 bytes. unsigned Entero sin signo. longFlotante 4 bytes. Número real floatDoble 8 bytes. Número real doubleDoble Largo 10 bytes. Número real long doubleCadena Agrupación de Caracteres char[]4.12 Cómo definir variables globales o localesLas variables globales son aquellas que pueden ser utilizadas en común por todas lassubrutinas.Las locales en cambio, son exclusivas al procedimiento o subrutina en el cual fuerondefinidas.Para definirlas, elija del menú Subrutina la opción Variables. Con esta acción se abre elcuadro de diálogo Variables/Parámetros/Editar Tipos en el cual debe definir las variables dela función (locales) o las globales.4.13 Cómo escribir las expresionesPara la escritura de las expresiones de los bloques lógicos se ha tomado como base lasintaxis del Lenguaje C. jorgehernansoto@gmail.com 30
  34. 34. Diseño estructurado de algoritmosEn primera instancia la procedencia de los cálculos es de derecha a izquierda, así porejemplo, en la expresión x = y + 50, el valor resultante de la suma y + 50 se almacenará enla variable x. Por lo tanto, la expresión y + 50 = x, es erronea.Escritura de ConstantesPara escribir constantes se sigue la misma sintaxis del C:EjemploConstante Entera: 2365Constante Hexadecimal 0x1B 0xfConstante Decimal (Flotante) 3.14160.5 (No se acepta .5 debe comenzar siempre por cero)Caracter A (Comillas sencillas)Cadena "Esto es un mensaje" (Comillas dobles)Caracteres especiales para usar en cadenas o como caracter simple:n Salto de línea Ejm: "Primera líneanSegunda línea"t Caracter de Tabulación. Ejm: "xtytz" Back-slash Ejm: "C:tallerinfo.txt"" Comillas Ejm: "El "texto esta entre comillas""A continuación se describen los operadores soportados por el Taller de Desarrollo:4. 14 Operadores Básicos___________________________________________________________Símbolo Descripción Ejemplos___________________________________________________________ jorgehernansoto@gmail.com 31
  35. 35. Diseño estructurado de algoritmos+ Operador para Suma x + 2x+y"porcentaje = " + x + "%"___________________________________________________________- Operador para Resta x - 2x-yx - "10"___________________________________________________________* Operador para Multiplicaciónx*y0.12 * y * zx * "50.3"___________________________________________________________/ Operador para División x/2x/y"45" / x___________________________________________________________% Operador para Módulo x%2(Residuo) x%y"45" % x___________________________________________________________++ Post-Incremento x++ jorgehernansoto@gmail.com 32
  36. 36. Diseño estructurado de algoritmosPre-Incremento ++y___________________________________________________________-- Post-Decremento x--Pre-Decremento --y___________________________________________________________^ Operador para Potenciación x ^ 2x^y___________________________________________________________La sintaxis del lenguaje no tiene restricciones para los tipo de datos que participan en losoperadores, así es posible combinar en un cálculo tipos de dato entero con flotante ycadena, ya que el analizador de expresiones del Taller de Desarrollo lleva a caboconversiones automáticas de formatos.Por ejemplo en la expresión "porcentaje = " + x + "%", si la variable x es flotante, e igual ax=23.5, al llevar a cabo las conversiones, se generará una cadena de la siguiente manera:"porcentaje = 23.500000%"Más aún con la expresión y = x * "50.3", siendo, y tipo entero, x tipo flotante con el valor x= 3, el analizador convierte automáticamente la cadena "50.3" en flotante, lleva a cabo laoperación 3 * 50.3, y convierte el resultado a entero, quedando en y = 150.Al igual que en C existen las abreviaciones:Expresión Método Abreviadox = x + 56 x += 56y = y - "12.5" y -= "12.5"x=x*2 x *= 2y=y/3 y /= 3z=z%2 z %= 2 jorgehernansoto@gmail.com 33
  37. 37. Diseño estructurado de algoritmos4.15 Operadores de RelaciónSon idénticos a su equivalente en C___________________________________________________________Símbolo Descripción Ejemplo___________________________________________________________== Igual x == 1___________________________________________________________!= Diferente x != 0___________________________________________________________> Mayor que x>y___________________________________________________________< Menor que x<0___________________________________________________________>= Mayor igual x >= 0x10___________________________________________________________<= Menor igual x <= 0x10___________________________________________________________4. 16 Operadores de LógicosSon idénticos a su equivalente en C___________________________________________________________Símbolo Descripción Ejemplo jorgehernansoto@gmail.com 34
  38. 38. Diseño estructurado de algoritmos___________________________________________________________&& Y lógica (x >= 0) && (x <= 9)___________________________________________________________|| O lógica (a==b) || (a==c)___________________________________________________________! Negación lógica (!Screen_Kbhit())___________________________________________________________4. 17 Acceso a ArreglosUn arreglo es una colección de datos del mismo tipo ordenados según ciertas posicionesdenominadas índices. Los arreglos pueden ser monodimensionales, bidimensionales omultidimensionales, así por ejemplo, para acceder a un arreglo monodimensionalrequerimos únicamente de un índice, para uno bidimensional, 2, y así sucesivamente.Por ejemplo, si la variable ar fue definida como arreglo de 10 elementos, para acceder a suselementos empleamos los corchetes [], dentro de los cuales escribimos los índices. Losíndices siempre van desde 0 hasta tamaño-1, siendo el índice 0 el primer elemento delarreglo y tamaño-1 el último elemento. Ejemplos:ar[0] = 12 Iniciamos el primer elemento con 12x = ar[2] X será igual al valor del elemento con índice 2 (tercer elemento del arreglo)ar[9] = ar[0] El último elemento será igual al primero.s = ar[i+1] S será igual al elemento de la posición i+1Tomemos el caso de un arreglo multidimensional ar2, cuyo tamaño es 5x15, los índices enéste caso se separan con comas (,). Ejemplos:r = ar2[0, 2] R será igual al elemento en la columna 0, fila 2ar2[i*2, 6] = 0 El elemento en la columna i*2 y fila 6 será igual a 6.El tipo de paso de parámetros para los arreglos es por referencia, así que para conocer lasdimensiones de los arreglos, en el Taller de Desarrollo se ha definido un operador paracalcular el tamaño de un arreglo, al cual hemos denominado dim. jorgehernansoto@gmail.com 35
  39. 39. Diseño estructurado de algoritmosAsí por ejemplo, para los ejemplos anteriores, al emplear el operador dim sobre ar y ar2tenemos:ar.dim1 ==> Retorna 10ar.dim2 ==> Retorna 0ar2.dim1 ==> Retorna 5ar2.dim2 ==> Retorna 15CAPITULO V. ESTRUCTURAS ALGORITMICAS 5.1 Secuenciales - Asignación - Entrada - Salida 5.2 Condicionales - Simples - Múltiples 5.3 Repetición fila condicionalOBJETIVO EDUCACIONAL:El alumno: Conocerá las diferentes estructuras algorítmicas como componentes básicos de los programas y aplicara la combinación de ellas para el desarrollo de algoritmos mas complejos. jorgehernansoto@gmail.com 36
  40. 40. Diseño estructurado de algoritmosESTRUCTURAS ALGORITMICAS Las estructuras de operación de programas son un grupo de formas de trabajo, quepermiten, mediante la manipulación de variables, realizar ciertos procesos específicos quenos lleven a la solución de problemas. Estas estructuras se clasifican de acuerdo con sucomplejidad en: - Asignación Secuenciales - Entrada - Salida - Simples Estructuras Condicionales Algoritmicas - Múltiples - Mientras Cíclicas - Hacer mientras - Repetir hasta5.1. Estructuras Secuenciales La estructura secuencial es aquella en la que una acción (instrucción) sigue a otra ensecuencia. Las tareas se suceden de tal modo que la salida de una es la entrada de lasiguiente y así sucesivamente hasta el fin del proceso. Una estructura secuencial serepresenta de la siguiente forma: Inicio Accion1 Accion2 . . AccionN Fin- Asignación: La asignación consiste, en el paso de valores o resultados a una zona de lamemoria. Dicha zona será reconocida con el nombre de la variable que recibe el valor. Laasignación se puede clasificar de la siguiente forma:  Simples: Consiste en pasar un valor constate a una variable (a=15)  Contador: Consiste en usarla como un verificador del numero de veces que se realiza un proceso (a=a+1) jorgehernansoto@gmail.com 37
  41. 41. Diseño estructurado de algoritmos  Acumulador: Consiste en usarla como un sumador en un proceso (a=a+b)  De trabajo: Donde puede recibir el resultado de una operación matemática que involucre muchas variables (a=c+b*2/4).- Lectura: La lectura consiste en recibir desde un dispositivo de entrada (p.ej. el teclado) unvalor. Esta operación se representa en un pseudocodigo como sigue: Leer a, b Donde “a” y “b” son las variables que recibirán los valoresEscritura: Consiste en mandar por un dispositivo de salida (p.ej. monitor o impresora) unresultado o mensaje. Este proceso se representa en un pseudocodigo como sigue: Escribe “El resultado es:”, R Donde “El resultado es:” es un mensaje que se desea aparezca y R es una variableque contiene un valor. jorgehernansoto@gmail.com 38
  42. 42. Diseño estructurado de algoritmos Problemas Secuenciales1) Suponga que un individuo desea invertir su capital en un banco y desea saber cuantodinero ganara después de un mes si el banco paga a razón de 2% mensual. Inicio Leer cap_inv gan = cap_inv * 0.02 Imprimir gan Fin Principal Mostrar("INVERTIR CAPITALn") Mostrar("Capital de inversión: ") cap_inv=Leer() gan=cap_inv*0.02 Mostrar("La ganancia al cabo de un mes es: "+gan+" pesos") jorgehernansoto@gmail.com 39
  43. 43. Diseño estructurado de algoritmos2) Un vendedor recibe un sueldo base mas un 10% extra por comisión de sus ventas, elvendedor desea saber cuanto dinero obtendrá por concepto de comisiones por las tresventas que realiza en el mes y el total que recibirá en el mes tomando en cuenta su sueldobase y comisiones. Inicio Leer sb, v1, v2, v3 tot_vta = v1 + v2 + v3 com = tot_vta * 0.10 tpag = sb + com Imprimir tpag, com Fin Principal Mostrar("Sueldo basico más comisiones n") Mostrar("Sueldo: ") sb=Leer() Mostrar("Venta 1: ") v1=Leer() Mostrar("Venta 2: ") v2=Leer() Mostrar("Venta 3: ") v3=Leer() tot_vta=v1+v2+v3 com=tot_vta*0.10 tpag=sb+com Mostrar("el total a pagar es: "+tpag+" pesos") jorgehernansoto@gmail.com 40
  44. 44. Diseño estructurado de algoritmos3) Una tienda ofrece un descuento del 15% sobre el total de la compra y un cliente deseasaber cuanto deberá pagar finalmente por su compra. Inicio Leer tc d = tc * 0.15 tp = tc - d Imprimir tp Fin Principal Mostrar("Pago por una compra con descuento n") Mostrar("Compra: ") tc=Leer() d=tc*0.15 tp=tc-d Mostrar("el total a pagar es: "+tp+" pesos")4) Un alumno desea saber cual será su calificación final en la materia de Algoritmos. Dichacalificación se compone de los siguientes porcentajes: 55% del promedio de sus tres calificaciones parciales. 30% de la calificación del examen final. 15% de la calificación de un trabajo final. Inicio Leer c1, c2, c3, ef, tf prom = (c1 + c2 + c3)/3 ppar = prom * 0.55 pef = ef * 0.30 ptf = tf * 0.15 cf = ppar + pef + ptf jorgehernansoto@gmail.com 41
  45. 45. Diseño estructurado de algoritmos Imprimir cf Fin5) Un maestro desea saber que porcentaje de hombres y que porcentaje de mujeres hay enun grupo de estudiantes. Inicio Leer nh, nm ta = nh + nm ph = nh * 100 / ta pm = nm * 100 / ta Imprimir ph, pm Fin6) Realizar un algoritmo que calcule la edad de una persona. Inicio Leer fnac, fact edad = fact - fnac Imprimir edad Fin. Problemas Propuestos1) Dada un cantidad en pesos, obtener la equivalencia en dólares, asumiendo que la unidad de cambio es un dato desconocido.2) Leer un numero y escribir el valor absoluto del mismo.3) La presión, el volumen y la temperatura de una masa de aire se relacionan por laformula: masa = (presión * volumen)/(0.37 * (temperatura + 460))4) Calcular el numero de pulsaciones que una persona debe tener por cada 10 segundos deejercicio, si la formula es: num. pulsaciones = (220 - edad)/105) Calcular el nuevo salario de un obrero si obtuvo un incremento del 25% sobre su salarioanterior.6) En un hospital existen tres áreas: Ginecología, Pediatría, Traumatologia. El presupuesto anual del hospital se reparte conforme a la sig. tabla: jorgehernansoto@gmail.com 42
  46. 46. Diseño estructurado de algoritmos Área Porcentaje del presupuesto Ginecología 40% Traumatologia 30% Pediatría 30%Obtener la cantidad de dinero que recibirá cada área, para cualquier monto presupuestal.7) El dueño de una tienda compra un articulo a un precio determinado. Obtener el precio en que lo debe vender para obtener una ganancia del 30%.8) Todos los lunes, miércoles y viernes, una persona corre la misma ruta y cronometra los tiempos obtenidos. Determinar el tiempo promedio que la persona tarda en recorrer la ruta en una semana cualquiera.9) Tres personas deciden invertir su dinero para fundar una empresa. Cada una de ellas invierte una cantidad distinta. Obtener el porcentaje que cada quien invierte con respecto a la cantidad total invertida.10) Un alumno desea saber cual será su promedio general en las tres materias mas difíciles que cursa y cual será el promedio que obtendrá en cada una de ellas. Estas materias se evalúan como se muestra a continuación: La calificación de Matemáticas se obtiene de la sig. manera: Examen 90% Promedio de tareas 10% En esta materia se pidió un total de tres tareas. La calificación de Física se obtiene de la sig. manera: Examen 80% Promedio de tareas 20% En esta materia se pidió un total de dos tareas. La calificación de Química se obtiene de la sig. manera: Examen 85% Promedio de tareas 15% En esta materia se pidió un promedio de tres tareas. jorgehernansoto@gmail.com 43
  47. 47. Diseño estructurado de algoritmos5.2 Estructuras de Condicionales Las estructuras condicionales comparan una variable contra otro(s) valor(es), paraque en base al resultado de esta comparación, se siga un curso de acción dentro delprograma. Cabe mencionar que la comparación se puede hacer contra otra variable o contrauna constante, según se necesite. Existen dos tipos básicos, las simples y las múltiples.  Simples: Las estructuras condicionales simples se les conoce como “Tomas de decisión”. Estas tomas de decisión tienen la siguiente forma: Si <condición> entonces Acción(es) Fin-si  Dobles: Las estructuras condicionales dobles permiten elegir entre dos opciones o alternativas posibles en función del cumplimiento o no de una determinada condición. Se representa de la siguiente forma: Si <condición> entonces Acción(es) si no Acción(es) Fin-siDonde:Si ………………… Indica el comando de comparaciónCondición………… Indica la condición a evaluarentonces……..…… Precede a las acciones a realizar cuando se cumple la condiciónacción(es)………… Son las acciones a realizar cuando se cumple o no la condiciónsi no……………… Precede a las acciones a realizar cuando no se cumple la condiciónDependiendo de si la comparación es cierta o falsa, se pueden realizar una o mas acciones.  Múltiples: Las estructuras de comparación múltiples, son tomas de decisión especializadas que permiten comparar una variable contra distintos posibles resultados, ejecutando para cada caso una serie de instrucciones especificas. La forma común es la siguiente: Si <condición> entonces jorgehernansoto@gmail.com 44
  48. 48. Diseño estructurado de algoritmos Acción(es) si no Si <condición> entonces Acción(es) si no . . Varias condiciones . Forma General Casos Variable Op1: Acción(es) Op2: Acción(es) . . OpN: acción Fin-casos jorgehernansoto@gmail.com 45
  49. 49. Diseño estructurado de algoritmos Problemas Condicionalesa)Problemas Selectivos Simples y Dobles 1) Construya un diagrama de flujo tal, que dado como dato Y, calcule el resultado de la siguiente función y que imprima Y y X.: X=3*Y+36 SI 0<Y11 X=Y2-10 SI 11<Y33 3 2 X=Y +Y -1 SI 33<Y64 X=0 Para cualquier otro valor de Y jorgehernansoto@gmail.com 46
  50. 50. Diseño estructurado de algoritmos Este calcula el resultado de unas f uncioness dadas ,dandole un dato "Y" ,y imprime valor de "Y" y "X". Principal scrClear() Mostrar("digite un numero: ") y=Leer() (y>=0)&&(y<=11) x=3*y+36 Si No (y>11)&&(y<=33) x=y^2-10 Si No (y>33)&&(y<=64) x=y^3+y^2-1 Si No x=0Mostrar("la f uncion es igual a: "+x+"") jorgehernansoto@gmail.com 47
  51. 51. Diseño estructurado de algoritmos2) Construya un diagrama de flujo que pueda determinar, dado un número cualquiera sí esnúmero par o impar. Dado un número cualquiera determina sí es número par o impar. Principal Mostrar("Es número par o imparn") Mostrar("Ingrese Un Numero Entero:") num=Leer() (num%2)==0 Mostrar("El "+num+" es un número Impar") No Si Mostrar("El "+num+" es un número par") jorgehernansoto@gmail.com 48
  52. 52. Diseño estructurado de algoritmos3) Dados los datos A, C y D, que representan números enteros; escriba un diagrama de flujo para calcular el resultado de la siguiente expresión: (A-C) / D. Al siguiente algoritmo se le debe insertar una decisión con el fin de que este no falle en su solución, cuál sería Este diagrama ejecuta la operación J=(A-C)/D según datos dados por el usuario Principal scrClear() Mostrar("A=") A=Leer() Mostrar("C=") C=Leer() Mostrar("D=") D=Leer() B=(A-C)/D Mostrar("El resultado es "+B+"") jorgehernansoto@gmail.com 49
  53. 53. Diseño estructurado de algoritmos4) Construya un diagrama de flujo tal, que dados como datos de entrada tres números enteros,determine si los mismos están en orden creciente. Dados como datos de entrada tres números enteros, determine si los mismos están en orden creciente Principal scrClear() Mostrar("digite el primer numero: ") a=Leer() Mostrar("digite el segundo numero: ") b=Leer() Mostrar("digite el tercer numero: ") c=Leer() (a<b)&&(b<c) Mostrar("ingresados en orden creciente") Si No Mostrar("no estan en orden creciente") jorgehernansoto@gmail.com 50
  54. 54. Diseño estructurado de algoritmos5) Dada una ecuación de segundo grado, hallar sus soluciones. Dada una ecuación de segundo grado,hallar sus soluciones Principal scrClear() Mostrar("La operacion a realizar es : ax^2+bx+c=0n") Mostrar("Digite a : ")a=Leer() Mostrar("Digite b : ")b=Leer() Mostrar("Digite c : ")c=Leer() G=(b^2)-4*a*c G<0 Si No Y=(-b+(G^0.5))/(2*a) Mostrar("Y= "+Y+"n") Mostrar("Las raices son imaginarias") Y=(-b-(G^0.5))/(2*a) Mostrar("Y= "+Y+"")6) Construya un diagrama de flujo tal, que dado como dato Y, calcule el resultado de la siguiente función y que imprima Y y X.: X=3*Y+36 SI 0<Y11 X=Y2-10 SI 11<Y33 3 2 X=Y +Y -1 SI 33<Y64 jorgehernansoto@gmail.com 51
  55. 55. Diseño estructurado de algoritmosX=0 Para cualquier otro valor de Y Este calcula el resultado de unas funcioness dadas ,dandole un dato "Y" ,y imprime valor de "Y" y "X". Principal scrClear() Mostrar("digite un numero: ") y=Leer() (y>=0)&&(y<=11) x=3*y+36 Si No (y>11)&&(y<=33) x=y^2-10 Si No (y>33)&&(y<=64) x=y^3+y^2-1 Si No (y<0)||(y>64) x=0 Si No Mostrar("la funcion es igual a: "+x+"") jorgehernansoto@gmail.com 52
  56. 56. Diseño estructurado de algoritmos7) Determinar si un alumno aprueba a reprueba un curso, sabiendo que aprobara si supromedio de tres calificaciones es mayor o igual a 70; reprueba en caso contrario. Inicio Leer calif1, calif2, calif3 prom = (calif1 + calif2 + calif3)/3 Si prom >= 70 entonces Imprimir “alumno aprobado” si no Imprimir “alumno reprobado” Fin-si Fin8) En un almacén se hace un 20% de descuento a los clientes cuya compra supere los $1000¿ Cual será la cantidad que pagara una persona por su compra? Inicio Leer compra Si compra > 1000 entonces desc = compra * 0.20 si no desc = 0 fin-si tot_pag = compra - desc imprimir tot_pag fin.9) Un obrero necesita calcular su salario semanal, el cual se obtiene de la sig. manera: Si trabaja 40 horas o menos se le paga $16 por hora Si trabaja mas de 40 horas se le paga $16 por cada una de las primeras 40 horas y $20 por cada hora extra. Inicio Leer ht Si ht > 40 entonces he = ht - 40 ss = he * 20 + 40 * 16 si no ss = ht * 16 Fin-si Imprimir ss jorgehernansoto@gmail.com 53
  57. 57. Diseño estructurado de algoritmos Fin10) Un hombre desea saber cuanto dinero se genera por concepto de intereses sobre lacantidad que tiene en inversión en el banco. El decidirá reinvertir los intereses siempre ycuando estos excedan a $7000, y en ese caso desea saber cuanto dinero tendrá finalmenteen su cuenta. Inicio Leer p_int, cap int = cap * p_int si int > 7000 entonces capf = cap + int fin-si Imprimir capf fin11) Que lea dos números y los imprima en forma ascendente Inicio Leer num1, num2 Si num1 < num2 entonces Imprimir num1, num2 si no Imprimir num2, num1 fin-si fin12) Una persona enferma, que pesa 70 kg, se encuentra en reposo y desea saber cuantascalorías consume su cuerpo durante todo el tiempo que realice una misma actividad. Lasactividades que tiene permitido realizar son únicamente dormir o estar sentado en reposo.Los datos que tiene son que estando dormido consume 1.08 calorías por minuto y estandosentado en reposo consume 1.66 calorías por minuto. Inicio Leer act$, tiemp Si act$ = “dormido” entonces cg = 1.08 * tiemp si no cg = 1.66 * tiemp fin-si Imprimir cg Fin13) Hacer un algoritmo que imprima el nombre de un articulo, clave, precio original y suprecio con descuento. El descuento lo hace en base a la clave, si la clave es 01 el descuentoes del 10% y si la clave es 02 el descuento en del 20% (solo existen dos claves). jorgehernansoto@gmail.com 54
  58. 58. Diseño estructurado de algoritmos Inicio Leer nomb, cve, prec_orig Si cve = 01 entonces prec_desc = prec_orig - prec_orig * 0.10 si no prec_desc = prec_orig - prec_orig * 0.20 fin-si Imprimir nomb, cve, prec_orig, prec_desc fin14) Hacer un algoritmo que calcule el total a pagar por la compra de camisas. Si secompran tres camisas o mas se aplica un descuento del 20% sobre el total de la compra y sison menos de tres camisas un descuento del 10% Inicio Leer num_camisas, prec tot_comp = num_camisas * prec Si num_camisas > = 3 entonces tot_pag = tot_comp - tot_comp * 0.20 si no tot_pag = tot_comp - tot_comp * 0.10 fin-si Imprimir tot_pag fin15) Una empresa quiere hacer una compra de varias piezas de la misma clase a una fabricade refacciones. La empresa, dependiendo del monto total de la compra, decidirá que hacerpara pagar al fabricante. Si el monto total de la compra excede de $500 000 la empresa tendrá la capacidadde invertir de su propio dinero un 55% del monto de la compra, pedir prestado al banco un30% y el resto lo pagara solicitando un crédito al fabricante. Si el monto total de la compra no excede de $500 000 la empresa tendrá capacidadde invertir de su propio dinero un 70% y el restante 30% lo pagara solicitando crédito alfabricante.El fabricante cobra por concepto de intereses un 20% sobre la cantidad que se le pague acrédito. Inicio Leer costopza, numpza totcomp = costopza * numpza Si totcomp > 500 000 entonces cantinv = totcomp * 0.55 préstamo = totcomp * 0.30 jorgehernansoto@gmail.com 55
  59. 59. Diseño estructurado de algoritmos crédito = totcomp * 0.15 si no cantinv = totcomp * 0.70 crédito = totcomp * 0.30 préstamo = 0 fin-si int = crédito * 0.20 Imprimir cantinv, préstamo, crédito, int Fin Problemas Propuesto1) Calcular el total que una persona debe pagar en un llantera, si el precio de cada llanta esde $800 si se compran menos de 5 llantas y de $700 si se compran 5 o mas.2) En un supermercado se hace una promoción, mediante la cual el cliente obtiene undescuento dependiendo de un numero que se escoge al azar. Si el numero escogido esmenor que 74 el descuento es del 15% sobre el total de la compra, si es mayor o igual a 74el descuento es del 20%. Obtener cuanto dinero se le descuenta.3) Calcular el numero de pulsaciones que debe tener una persona por cada 10 segundos deejercicio aerobico; la formula que se aplica cuando el sexo es femenino es: num. pulsaciones = (220 - edad)/10y si el sexo es masculino: num. pulsaciones = (210 - edad)/104) Una compañía de seguros esta abriendo un depto. de finanzas y estableció un programapara captar clientes, que consiste en lo siguiente: Si el monto por el que se efectúa la fianzaes menor que $50 000 la cuota a pagar será por el 3% del monto, y si el monto es mayorque $50 000 la cuota a pagar será el 2% del monto. La afianzadora desea determinar cualserá la cuota que debe pagar un cliente.5) En una escuela la colegiatura de los alumnos se determina según el numero de materiasque cursan. El costo de todas las materias es el mismo.Se ha establecido un programa para estimular a los alumnos, el cual consiste en losiguiente: si el promedio obtenido por un alumno en el ultimo periodo es mayor o igual que9, se le hará un descuento del 30% sobre la colegiatura y no se le cobrara IVA; si el jorgehernansoto@gmail.com 56

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