Algoritmos y programas

Un algoritmo es un conjunto ordenado y finito de operaciones que permite hallar la solución de un problema (Diccionario RAE)

Para programar de forma eficaz es necesario aprender a resolver problemas de una forma sistemática y rigurosa. Sólo se puede llegar a realizar un buen programa si previamente se ha diseñado un algoritmo

Un algoritmo puede ser utilizado para codificar programas en distintos lenguajes

Los algoritmos son independientes de los lenguajes de programación. Un lenguaje de programación permite expresar un algoritmo para que sea ejecutado por un ordenador

Un algoritmo describe los datos de entrada, el proceso y los datos de salida

1. Entrada: Datos que utiliza el algoritmo para su ejecución

2. Proceso: Reglas y operaciones del algoritmo para resolver un problema

3. Salida: Resultados del proceso

Un algoritmo debe ser claro y preciso, debe especificar las

acciones a realizar y el orden de realización

Un algoritmo debe tener un número finito de pasos y, cada vez que se realice con los mismos datos de entrada, debe dar el mismo resultado

Las fases de desarrollo de un programa

1. Análisis. Consiste en entender el problema que se quiere resolver ¿Qué debemos hacer?

2. Diseño. Plan para resolver el problema ¿Cómo hacer?

3. Programación. Traducción de un algoritmo en un programa Java o de cualquier otro lenguaje

4. Validación del programa. Evaluación de los resultados del programa

Constantes y variables

Las constantes y las variables son valores almacenados en una dirección de memoria. El valor almacenado debe tener un tipo de dato: entero, decimal, carácter, etc. El nombre que se utiliza para hacer referencia a una constante o una variable se denomina identificador

El valor de una constante no cambia durante la ejecución de un programa. Por ejemplo pi = 3,1416

Las variables almacenan los datos utilizados por los programas. El valor de una variable puede cambiar durante la ejecución de un programa

Identificadores

Representan las variables de un programa e identifican la dirección de memoria donde se almacena una variable

El identificador de una variable debe comenzar con una letra. Después de la primera letra pueden aparecer más letras o números

Un identificador no puede tener espacios en blanco

a1 es un identificador válido

1a no es un identificador válido

Herramientas para diseño de algoritmos

Para diseñar un algoritmo se dispone de dos herramientas:  los diagramas de flujo y el pseudocódigo

Un diagrama de flujo representa gráficamente un algoritmo. Muestra la secuencia de operaciones a realizar para resolver un problema. Cada símbolo de un diagrama de flujo representa una acción

El pseudocódigo es un lenguaje que describe algoritmos con una sintaxis similar a un lenguaje de programación. Normalmente se escribe en inglés o en español. La traducción de pseudocódigo a un lenguaje de programación es muy sencilla

Diagramas de flujo y procesos

Un diagrama de flujo muestra las actividades y las decisiones que definen un proceso

Un diagrama de flujo tiene un punto de inicio y un número finito de puntos de finalización. Puede dividirse en “carriles” para identificar a los responsables de realizar cada actividad

Un diagrama de flujo es una herramienta útil en las fases de análisis y diseño de software

Simbología

Para indicar un punto de unión de dos o más flujos se utiliza un conector

La entrada y salida de datos se representa con el símbolo

Para indicar un punto de unión dos o más flujos de ejecución se utiliza el flujo se utiliza un “join”. El flujo no continúa hasta que todos los flujos de entrada hayan finalizado

Para iniciar dos o más flujos en paralelo se utiliza un “fork”

Se denomina pseudocódigo a un lenguaje basado en normas léxicas y gramaticales similares a las utilizadas por los lenguajes de programación

El pseudocódigo combina lenguaje coloquial con las normas gramaticales de los lenguajes de programación

Es una herramienta útil en las fases de análisis y diseño de software

El pseudocódigo permite diseñar algoritmos utilizando frases en lenguaje común, instrucciones de programación y palabras clave para definir las estructuras básicas de control

Los algoritmos escritos en pseudocódigo se puede convertir fácilmente a cualquier lenguaje de programación

El pseudocódigo es una herramienta muy útil

1. Facilita la comprensión y la verificación del algoritmo a desarrollar

2. Permite representar de forma fácil operaciones repetitivas complejas

3. Facilita la traducción a un lenguaje de programación

4. Permite observar claramente los distintos niveles de la estructura de un programa

Pseudocódigo y algoritmos

1. El algoritmo tiene un único punto de inicio

2. El algoritmo tiene un número finito de posibles puntos de finalización

3. Es necesario que exista un número finito de caminos, entre el punto de inicio y los posibles puntos de finalización

Tipos de datos

Los tipos de datos básicos utilizados en pseudocódigoson: char, int, float, boolean

char  carácter

int  número entero

float  número real

boolean admite un valor falso o verdadero

Las variables se declaran como se indica a continuación:

<tipo de dato1> variable1 = valor

<tipo de dato2> variable2, variable3, ... , variablen

Instrucciones

Conjunto de instrucciones que se ejecutan secuencialmente, en su orden natural

La ejecución del programa comienza por la primera instrucción y continua sucesivamente con las siguientes en orden secuencial:

Instrucción1

Instrucción2

…

…

Instrucciónn

Control del flujo y decisiones

Para tomar decisiones y controlar el flujo de un algoritmo se puede tomar una decisión simple o múltiple

La decisión simple puede tomar dos caminos, en función de que la condición sea verdadera o falsa

La decisión múltiple puede tomar muchos caminos, no Necesariamente excluyentes entre sí

Flujo “simple”

if (expresión lógica)

Conjunto de instrucciones1

else

Conjunto de instrucciones2

end if

Flujo “múltiple”

switch (expresión lógica)

<valor1>: Conjunto de instrucciones1

<valor2>: Conjunto de instrucciones2

<valor3>: Conjunto de instrucciones3

…

<valorn>: Conjunto de instruccionesn

default:  Conjunto de instrucciones alternativas end switch

Estructuras iterativas

Para repetir un conjunto de instrucciones un número determinado de veces es necesario utilizar una estructura iterativa

Existen tres tipos de estructuras iterativas

for

while

do while

for (inicio; expresion lógica; incremento)

Conjunto de instrucciones

end for

while (expresión lógica)

Conjunto de instrucciones

end while

do while (expresión lógica)

Conjunto de instrucciones

end do

Operadores aritméticos

+ Suma

- resta

* Producto

/ División

^ Potencia

Div división entera (cociente)

Mod division entera (residuo)

Sqr cuadrado

Sqrt raíz cuadrada

Operadores relacionales

 Los operadores relacionales evalúan una expresión y devuelven un valor falso o verdadero

< Menor que

> Mayor que

<= menor o igual que

>= mayor o igual que

<> Diferente de

Operadores lógicos

Los operadores lógicos evalúan una expresión lógica devuelven un valor falso o verdadero

AND A AND B   es verdadero si A y B son verdaderos

OR A OR B   es verdadero si A o B son verdaderos

NOT   negación del operando A, es decir, verdadero si A es falso, falso si A es verdadero

Arrays y vectores

Un conjunto de datos del mismo tipo se almacena en un “array” o tabla

<tipo de dato> nombre variable[d1, ..., dn]

En este caso, d1, ..., dn representan las dimensiones del array. Cada dimensión tiene un número de localidades determinadas

Un array de una dimensión se denomina vector

Funciones

Una función es un conjunto de instrucciones que tienen por objeto realizar un cálculo. Una función siempre devuelve un resultado

El uso de funciones facilita la estructura y organización de un programa

Funciones

<tipo de dato> function <nombre de la funcion>

                                                  (lista de parámetros)

begin

Conjunto de instrucciones

return (valor de la funcion)

end function

Dónde:

lista de parámetros: < tipo de dato> variable1…valor de la función: variable | valor

Existen funciones que se especifican a partir de su propia definición. Este tipo de funciones se denominan “recurrentes” o “recursivas”

Una función recursiva se define en términos de sí misma, siempre que exista una solución simple conocida

El factorial de un número es un ejemplo de una definición Recursiva

Factorial(n)={ Si n=0, entonces Factorial(0) = 1

                         Si n>0, entonces Factorial(n) = n * Factorial(n-1)

Crear los Siguientes programas: 

1.) Leer desde el Teclado 1 números enteros, 

2.) Visualizar en Pantalla el Numero.

1.) Lea desde el Teclado 1 número entero, 

2.) Multiplicarlo por 2,

3.)  Visualizar en Pantalla el Resultado.

1.) Lea desde el Teclado 2 números enteros, 

2.) Obtener la Suma, 

3.) Visualizar en Pantalla el Resultado.