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Teoria de programación

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Introduccion programacion Introduccion programacion Document Transcript

  • ¿Qué es un Lenguaje de Programación? Un Lenguaje de programación, en informática, es cualquier lenguaje artificial que puede utilizarse paradefinir una secuencia de instrucciones para su procesamiento por un ordenador o computadora. Tipos de Lenguajes de programación: Lenguaje de bajo nivel: • Los programas e instrucciones se construyen en lenguaje de máquina (sistema binario, hexadecimal, octal). • Están orientado a la máquina. • Era necesario conocer las arquitecturas particulares de los sistemas computacionales para programar en ellos. • Solo podían ser utilizados por hombres de ciencias. Lenguaje Ensamblador: • Se basa en el uso de nemotécnicos (palabras abreviadas procedentes del inglés formadas por letras y números). • Precisa un amplio conocimiento sobre la constitución., estructura y funcionamiento interno de un ordenador. • Un hábil manejo de los códigos y sistemas de numeración en especial el binario y el hexadecimal. Lenguaje de Alto Nivel: • Son aquellos lenguajes que por sus características se encuentran más próximo al usuario o programador. • Son independientes de la arquitectura del ordenador utilizado como soporte. • Los programas desarrollados en este lenguaje pueden ser ejecutados sobre ordenadores con distintos microprocesadores. • facilidad en el desarrollo, depuración y mantenimiento de los programas.Programación EstructuradaProgramación estructurada es un tipo de programación que produce código con un flujo limpio, un diseñoclaro y un cierto grado de modularidad o de estructura jerárquica. Entre los beneficios de la programaciónestructurada se encuentran la facilidad de mantenimiento y la legibilidad por parte de otros programadores.
  • La programación estructurada se refiere tanto a la estrategia del programador, como al lenguaje utilizado. Así,para ella se usan lenguajes de programación que faciliten el diseño de aplicaciones con llamadas aprocedimientos o funciones. Ventajas de la Programación Estructurada. Ensambladores, Compiladores e Intérpretes Ensambladores: son los encargados de transformar o traducir directamente los programas escritos en el ensamblador a su equivalente en código máquina o código binario para que puedan ser ejecutados por el CPU.
  •  Compiladores: es un programa de software escrito en algún lenguaje de programación cuyo objetivo es traducir el correspondiente programa fuente(fichero constituido por un conjunto de instrucciones desarrolladas en un lenguaje de alto nivel) a su equivalente en código máquina, también denominado programa objeto. Diferencia entre un compilador e intérprete: • Un intérprete acepta un programa fuente que traduce y ejecuta simultáneamente analizando cada sentencia o instrucción por separado. • Un compilador efectúa dicha operación en dos fases independientes, primero traduce completamente el programa fuente a código máquina y seguidamente ejecuta el programa. Etapas del proceso de compilación Consiste en la escritura del programa (empleando un lenguaje de programación previamente seleccionado) y su posterior grabación sobre un soporte de almacenamiento permanente. La edición del programa debe realizarse mediante la utilización de Edición un editor, que puede formar parte o no del compilador utilizado. En esta fase se obtiene el denominado programa fuente. Se traduce el programa fuente a su equivalente en código máquina, obteniendo en caso de no producirse un error el denominado programa objeto. En caso de producirse errores, el Compilación compilador lo mostrará utilizando los mensajes correspondientes, que nos permitirá corregir el programa fuente y proceder de nuevo a su compilación. Recibe el nombre también de montaje y consiste en unir o enlazar el programa objeto obteniendo en la fase de Linkado compilación con determinadas rutinas internas del lenguaje. Consiste en la llamada del programa ejecutable a través del sistema operativo. Inicialmente se debe comprobar el buen Ejecución funcionamiento del programa mediante el uso de unos juegos de pruebas que especifican los resultados que se desean obtener en función de unos determinados datos de entrada.
  • Estructuras básicas de datos¿Qué es un Dato?Un dato es toda aquella característica de una entidad siendo susceptible de tratamiento en un programainformático.Ejemplo: Nombre y dirección Datos de una empresa Características de los datos Identificador Nombre para referenciar el dato. Rango de valores que puede tomar el dato en Tipo función de una determinada clasificación. Elemento determinado que debe pertenecer Valor al rango de valores según el tipo definido.¿Qué es una constante?Una constante son datos cuya información es fija durante la ejecución de un programa.¿Qué es una Variable?Una variable son datos cuya información puede ser variable durante la ejecución del programa. Estos datos.Debe ser definido con un identificador y un tipo de dato. Programación Estructurada ¿Qué es un Programa?Un programa es un conjunto de pasos estructurados de formas lógicas traducidos en códigos que obedecen alos distintos lenguajes de programación, que nos permiten indicarle a un sistema computacional la forma derealizar una tarea.
  • Partes de un ProgramaLas órdenes o instrucciones de un programa se pueden dividir en tres grandes bloques diferentes,correspondiente cada uno de ellos a una parte del diseño de un programa: ¿Qué es un Algoritmo?Es la descripción abstracta de todas las acciones u operaciones que debe realizar un ordenador de forma claray detallada, así como el orden en el que éstas deberán ejecutarse junto con la descripción de todos aquellosdatos que deberán ser manipulados por dichas acciones y que nos conducen a la solución de problemafacilitando así su posterior traducción al lenguaje de programación correspondiente.Es importante tener en cuenta que todo algoritmo debe ser totalmente independiente del lenguaje deprogramación que será utilizado , es decir, el algoritmo diseñado deberá permitir su traducción a cualquierlenguaje de programación con independencia del ordenador en el que se vaya a ejecutar dicho programa .
  • Características de un algoritmo: Debe ser conciso y detallado reflejar con el máximo detalle el orden de ejecución de cada acción u operación que vaya a realizar el ordenador. Nunca debe ser rígido en su diseño, debiendo mantener esta cualidad o característica de flexibilidad en sus representaciones gráficas. Se caracteriza por tener un comienzo y un final. Por ello se puede decir que es finito o limitado Al aplicar el mismo algoritmo “n” veces con los mismos datos de entrada, se debe obtener siempre los mismos resultados o datos de salida. Por eso se dice que es exacto y preciso. Debe ser lo más claro y sencillo posible para facilitar su entendimiento y comprensión por parte del personal informático Medios de expresión de un algoritmo
  • Ejemplo: ¿Qué es un Diagrama de flujo?Es la representación gráfica que mediante el uso de símbolos estándar conectados o unidos mediante líneasde flujo, muestran la secuencia lógica de las operaciones o acciones que debe realizar un ordenador, así comola corriente o flujo de datos en la resolución de un programa. Los diseños deben ser normalizados para facilitarel intercambio de documentación entre el personal informático (analistas y programadores).Los diagramas de flujo se pueden clasificar en dos grandes grupos:1. Organigramas (corresponde a la fase análisis): Se denominan también diagramas de flujo de sistemas o diagramas de flujo de configuración. Son representaciones gráficas del flujo de datos e información entre los periféricos o soportes físicos (de entrada/salida) que maneja un programa.Debe reflejar: • Las distintas áreas o programas en los que se divide la solución del problema, así como el nombre de cada uno de ellos. • Las entradas y salidas de cada área indicando los soportes que serán utilizados para el almacenamiento tantos de los datos pendientes de elaborar o procesar como de los resultados obtenidos. • El flujo de los datos.Reglas de representación de los organigramas: • En la parte central del diseño debe figurar el símbolo de proceso.
  • • En la parte superior del diseño y siempre por encima del símbolo de proceso deben figurar los soportes de entradas. • En la parte inferior del diseño y siempre por debajo del símbolo de proceso deben figurar los soportes de salida. • A izquierda y derecha del diseño, y por tanto ambos lados del símbolo de proceso, figuran los soportes que son tanto de entrada como de salida Simbología utilizada en la construcción de organigramasa) Símbolos de soporte de información o dispositivos físicos: Símbolo Denominación Tipo de Dispositivo Teclado Entrada Soporte Genérico Entrada Pantalla Salida Impresora Salida Tarjeta Perforada Entrada/ Salida Cinta de Papel Entrada/ Salida Disco Magnético Entrada/ Salida Disco Magnético Entrada/ Salida
  • Cinta Magnética Entrada/ Salida Cinta Encapsulado Entrada/ Salida Tambor Magnético Entrada/ Salidab) Símbolos de soporte de información o dispositivos físicos: Símbolo Función Proceso u operación Clasificación u ordenación de datos en un fichero Fusión o mezcla de dos o más ficheros en un solo Partición o extracción de datos de un fichero Manipulación de uno o varios ficheros(intercalación)c) Líneas de flujo de datos: Símbolo Función Dirección del proceso o flujo de datos Líneas de teleproceso (transmisión de datos) Línea conectora. Permite la unión entre unidades o elementos2. Ordinogramas (corresponde a la fase de diseño): Se denominan también diagramas de flujo de programas. Son representaciones gráficas que muestran la secuencia lógica y detallada de las operaciones que se van a realizar en la ejecución de un programa.
  • Debe reflejar: Un principio o inicio que marca el comienzo de ejecución del programa y que viene determinado por la palabra inicio. La secuencia de operaciones, lo más detallada posible y siguiendo siempre el orden en el que se deberán ejecutar(de arriba-abajo e izquierda-derecha) Un fin que marca la finalización de ejecución del programa y que viene determinado por la palabra FIN.Reglas de representación de los ordinogramas: Todos los símbolos utilizados en el diseño deben estar conectados por medio de líneas de conexión o líneas de flujo de datos. Queda terminantemente prohibido el cruce de líneas de conexión, pues ello nos indican que el ordinograma no está correctamente diseñado. A un símbolo de decisión pueden llegarle varias líneas de conexión o flujo, pero de él sólo puede salir una. A un símbolo de decisión pueden llegarle varias líneas de conexión o flujo de datos, pero de él sólo puede salir una línea de entre las dos posibilidades existentes (verdaderas o falsas). A un símbolo de inicio de proceso no llega ninguna línea de conexión o flujo y de él sólo puede partir una línea de conexión. A un símbolo de final de proceso o ejecución de programas pueden llegar muchas líneas de conexión, pero de él no puede partir ninguna. Simbología utilizada en la construcción de organigramas
  • a) Símbolos de operación o proceso:Símbolo Función Terminal (marca el inicio, final o una parada necesaria realizada en la ejecución del programa) Operación de E/S en general (utilizada para mostrar) la introducción de datos desde un periférico a la memoria del ordenador y la salida de resultados desde la memoria del ordenador a un periférico. Proceso u operación en general (utilizado para mostrar cualquier tipo de operación durante el proceso de elaboración de los datos depositados en la memoria) Subprograma o subrutina(utilizado para realizar una llamada a un subprograma o proceso, es decir, un módulo independiente cuyo objetivo es realizar una tarea y regresar el control de ejecución del programa al módulo principal)b) Símbolos de decisión: Símbolo Función
  • Decisión de dos salidas (indica operaciones lógicas o comparativas seleccionando en función del resultado entre dos caminos alternativos que se pueden seguir) Decisión múltiple con "n" salidas (indica el camino que se puede seguir entre varias posibilidades según el resultado de la operación lógica o comparación establecida) Bucle definido empleado para modificar una instrucción o bloque de instrucciones que a su vez producen una alteración o modificación en el comportamiento del programa. Flechas indicadoras de la dirección del flujo de datos. Línea conectora también llamada línea de flujo de datos (permite la conexión entre los diferentes símbolos utilizados en el diseño)c) Símbolos de conexión:Símbolo Función Conector (este símbolo es utilizado para el reagrupamiento de líneas de flujo) Conector de líneas de flujo en la misma página (utilizado para enlazar dos partes cualesquiera del diseño a través de un conector de salida y un conector de entrada )
  • Conector de líneas de flujo en distintas páginas (utilizado para enlazar dos partes cualesquiera del diseño a través de un conector de entrada)d) Símbolos de comentarios:Símbolo Función Permite escribir comentarios a lo largo del diseño realizado ¿Qué es un Pseudocódigo?Es un lenguaje intermedio entre el lenguaje natural y el lenguaje de programación seleccionado. La notaciónpseudodificada surge como medio para la representación de instrucciones en una metodología estructurada ynación como un lenguaje similar al inglés, que utilizaba palabras reservadas de este idioma (start, end, stop,while, repeat,for,if, if-then, else) y que posteriormente se fue adaptando a otros lenguajes de lengua hispana. Características del Pseudocódigo Es una forma de representación muy sencilla de aprender y utilizar. Permite el diseño y desarrollo de algoritmos totalmente independientes del lenguaje de programación posteriormente utilizado en la fase de traducción o codificación. Facilita el paso del algoritmo al correspondiente lenguaje de programación. Permite una gran flexibilidad en el diseño del algoritmo a la hora de expresar acciones concretas. Facilita la realización de futuras correcciones o actualizaciones gracias a que no es una representación rígido. Es un método que facilita la obtención de soluciones mediante aproximaciones sucesivas.Partes de un Pseudocódigo: • Cabecera: Es el área o bloque informativo donde queda reflejado el nombre del algoritmo y el nombre del programa al que pertenece dicho diseño, se debe especificar primero el apartado denominado módulo y el segundo apartado denominado programa.
  • • Cuerpo: Se denomina así el resto del diseño, el cual queda dividido en otros dos bloques denominados bloque de datos, que es el lugar donde quedan descritos todos los elementos de trabajo necesarios en la ejecución del programa, entendiendo como tal parámetros, constantes y variables de todo tipo y bloque de acciones que es la zona en la que se deben describir con la máxima claridad y detalle todas aquellas acciones que el ordenador deberá realizar durante la ejecución del programa. ¿Qué son los comentarios?Son los utilizados a lo largo del diseño realizado para aclarar o facilitar su comprensión. Son reservados alpropio código fuente del programa una vez traducidos el algoritmo diseñado al lenguaje de programaciónseleccionado, donde se hacen imprescindibles para la futura comprensión del programa. Los comentarios noafectan directamente a la compilación de un programa.Los comentarios se usan en:  Aclarar el cometido de una función de una variable definida.  Explicar el objetivo de una instrucción de control (alternativa o repetitiva)  Aclarar zonas del programa donde se realizan cálculos y operaciones complejas.  Comentar llamadas realizadas a subprogramas o funciones.  No es recomendable hacer uso indiscriminadamente de ellos para comentar puntos de los programas obvios y carentes de dificultad.  Existen varias notaciones para la representación de comentarios según el lenguaje de programación utilizado  Para el diseño de algoritmos mediante la notación pseudocodificada, su uso se hace anteponiendo dos asteriscos al comentario propio dicho. Ejemplo: ** Línea comentario ¿Qué es una instrucción?Una instrucción se puede considerar como un hecho o suceso de duración limitada que genera cambiosprevistos en la ejecución de un programa. Las instrucciones pueden ser:
  • • Instrucciones de definición de datos: Son aquellas instrucciones utilizadas para informar al procesador del espacio que debe reservar en memoria con la finalidad de almacenar un dato mediante el uso de variables simples o estructuras de datos más complejas como, por ejemplo, tablas. La definición consiste en indicar un nombre a través del cual se hará referencia al dato y un tipo el cual informara al procesador de las características y espacio que se debe reservar en memoria. • Instrucciones primitivas:  Instrucciones de entrada: Son aquellas instrucciones encargadas de recoger el dato de un periférico o almacenarlo en memoria en una variable previamente definida, para la cual se almacenado suficiente espacio en memoria  Instrucciones de asignación: Son aquellas instrucciones encargadas de almacenar un dato o valor simple obtenido como resultado al evaluar una expresión en una variable previamente definida y declarada.  Instrucciones de salida: Son aquellas instrucciones encargadas de recoger los datos procedentes de variables o los resultados obtenidos de expresiones evaluadas y depositarlos en un periférico o dispositivo de salida. Por ejemplo: la pantalla, una impresora.• Instrucciones Compuestas: Son aquellas instrucciones que no pueden ser ejecutadas directamente por el procesador, y están constituidas por un bloque de acciones agrupadas en subrutinas, subprogramas, funciones o módulos.• Instrucciones Primitivas:  Instrucciones de salto: Son aquellas instrucciones que alteran o rompen la secuencia normal de ejecución de un programa perdiendo toda posibilidad de retornar el control de ejecución del programa al punto de llamada. El uso de esta instrucción queda restringido en una programación estructurada.  Instrucciones alternativas: Son aquellas que controlan la ejecución o la no ejecución de una o más instrucciones en función de que se cumpla o no una condición previamente establecida. Se clasifican en:  Alternativa simple:
  •  Alternativa doble: Alternativa múltiple
  • • Instrucciones repetitivas: Son aquellas instrucciones que permiten variar o alterar la secuencia normal de ejecución de un programa haciendo posible que un grupo de acciones se ejecute más de una vez de forma consecutiva . También recibe el nombre de bucles o lazos. Se clasifican en:  Estructura Mientras: La estructura Mientras permite repetir un bloque de instrucciones de 0 – n veces, es decir: o En aquellos casos en los que la condición establecida sea verdadera, el número de veces que se ejecutará dicho bloque de instrucciones será una vez como mínimo y “n” como máximo. o En aquellos casos en los que la condición establecida sea falsa dicho bloque de instrucciones no se ejecutará ninguna vez.  Estructura Repetir-Mientras: La estructura Repetir-Mientras permite repetir un bloque de instrucciones de 1–n veces, es decir: o En aquellos casos en los que la condición establecida sea verdadera, el número de veces que se ejecutará el bloque de instrucciones será de una vez como mínimo. o En aquellos casos en los que la condición establecida sea falsa el número de veces que se ejecutará el bloque de instrucciones será de una vez como máximo.
  •  Estructura Para: La estructura Para se caracteriza porque el número de veces que se repetirá el bloque de instrucciones está fijado de antemano. ¿Qué es un Contador? Un contador es una variable destinada a contener un valor que se irá incrementado o decrementado en una cantidad fija y constante y que es almacenado en memoria principal. Los contadores suelen utilizarse generalmente para el control de procesos repetitivos, es decir, su principal objetivo es contabilizar un conjunto de sucesos o acciones que se desean repetir en un programa mediante el uso de estructuras de control repetitivas (Mientras, Repetir- Mientras y Para) ¿Qué es un Acumulador?Un acumulador o totalizador es una variable destinada a contener o almacenar cantidades variablesprovenientes de los resultados obtenidos en operaciones aritméticas previamente realizadas de manerasucesivas, lo que nos permitirá obtener el total acumulado de dichas cantidades.Tienen las mismas características que los contadores, a excepción de que su objetivo no es controlar procesosrepetitivos.
  • Es importante tener en cuenta las siguientes dos reglas: a) En aquellos casos en los que se pretenden obtener el total como suma de distintas cantidades, es necesario que el acumulador sea inicializado a 0. b) En aquellos casos en los que se pretenden obtener el total como producto de distintas cantidades, es necesario que el acumulador sea inicializado a 1. ¿Qué es un Interruptor?Los interruptores, también denominados conmutadores o indicadores, son variables que pueden tomar dosúnicos valores considerados como lógicos y opuestos entre sí a lo largo de todo el programa (0 o 1, 1 o -1),verdadero o falso , on/off.Su objetivo: • Recordar en un determinado lugar del programa una ocurrencia o suceso acaecido o no con antelación. • Hacer que dos acciones diferentes se ejecuten alternativamente en un proceso repetitivo.