Conceptos basicos
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Este documento presenta una introducción a los conceptos básicos de programación. Explica que la programación involucra hardware como la CPU, memoria y periféricos, y software como programas y algoritmos. También define términos clave como datos, información, algoritmos y programas, y describe los componentes de un sistema de computación así como los diferentes tipos de datos, lenguajes de programación y herramientas.
Conceptos basicos
- 1. UN RECORRIDO POR LOS CONCEPTOS BÁSICOS FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN SCD-1011 INSTITUTO TECNOLÓGICO IZTAPALA INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
- 2. Definición Es el conjunto de recursos humanos y materiales a través de los cuales se recolectan, almacenan, recuperan, procesan y comunican datos e información con el objetivo de lograr una gestión eficiente de las operaciones de una organización. INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
- 4. HARDWARE (COMPONENTES FÍSICOS) Unidades Periféricas De Entrada Ejem. Teclado Mouse Escaner, etc Unidades Periféricas De Salida Ejm. Impresora Monitor, Parlantes, etc. Unidades de Almacenamiento. Ejem. Disquete, Discos compactos, Discos duros, etc. Unidad de Control Unidad Aritmética Y Lógica Memoria Principal RAM y ROM UNIDAD CENTRAL DE PROCESO
- 5. SOFTWARE Conjunto de Programas y procedimientos necesarios para hacer posible la realización de una tarea especifica, en contraposición de los componentes físicos de un sistema de computo.
- 6. GENERALIDADES DATO Es la representación simbólica de un hecho, atributo o característica de una entidad. Ejm: nota de un alumno, nombre de un docente, color de un carro, etc. INFORMACION Es un dato útil. Ejm. El promedio final de un alumno para un curso, número de aprobados en un examen, nombre de los primeros alumnos de cada especialidad por cada ciclo. La información se obtiene mediante el procesamiento de los datos
- 7. Procesador Entrada Salid a Algoritmo DATO S INFORMACIO N Es realizado por el procesador el cual ejecuta un conjunto de pasos previamente definidos (algoritmo) El procesamiento de datos puede ser: Manual Mecanizada (uso de calculadora, sumadora, etc) Automatizado (uso del computador) PROCESAMIENTO DE DATOS Operaciones que transforman datos en información
- 10. ALGORITMO Secuencia ordenada de pasos o acciones o instrucciones que se debe ejecutar para realizar una tarea o para resolver un problema. Es expresado en lenguaje natural utilizando herramientas estandarizadas. Características de un algoritmo Preciso: El algoritmo debe indicar el orden en que se debe realizar cada paso. Finito: El algoritmo tiene un número finito de pasos y debe terminar en algún momento. Bien definido: Si el algoritmo se prueba dos veces con los mismos datos de entrada, se debe obtener el mismo resultado.
- 11. FASES PARA LA CONSTRUCCION DE UN PROGRAMA SOLUCION DEL PROBLEMA SOLUCION DEL PROBLEMA IMPLEMENTACION EN LA COMPUTADORA IMPLEMENTACION EN LA COMPUTADORA Dato s Algoritmo Programa (Software) Análisis del problema Diseño del algoritmo Verificación del algoritmoError de lógica OK Codificación del algoritmo (programa) Ejecución del programa Verificación del programa Programa Error sintaxis OK Algoritmo
- 12. PROGRAMA Es el algoritmo escrito en un lenguaje de programación para ser ejecutado por el computador. Tipos de lenguajes de Programación: Lenguaje de alto nivel: lenguaje similar al lenguaje natural. Son fáciles de escribir. Es el mas usado por los programadores. Ejm. C++, Pascal, Basic, Prolog, Java, etc Lenguaje de bajo nivel: lenguaje mnemotécnico. Ejm. ADD M, N, P Lenguaje de máquina: lenguaje binario (0 y 1) entendible directamente por el computador. Ejm. 0110 1001 1010 1011
- 13. PARADIGMAS DE PROGRAMACIÓN Representa un enfoque particular o filosofía para la construcción del software.
- 15. COMPILADORES E INTERPRETES Definiciones básicas Intérprete: Ejecuta una a una las instrucciones de un programa de alto nivel. La entrada es un archivo en un lenguaje de alto nivel, la diferencia con un compilador es que la salida es una ejecución. – Ej:Basic, LISP, PROLOG son interpretados – Ventaja: fácil depuración – Desventaja:lentitud y consumo de recursos (pues el intérprete ocupa tiempo y memoria)
- 16. COMPILADORES E INTERPRETES Compilador: Proceso de traducción en dos fases (Análisis y Síntesis) que convierte un programa fuente escrito en un lenguaje de alto nivel, a un programa objeto en código de máquina, listo por tanto para su ejecución en el computador. Traductor: desde un punto de vista general, es un proceso que convierte un programa escrito o texto en un lenguaje fuente a un texto o programa escrito en un lenguaje destino. Incluyen tanto a los compiladores como a los intérpretes.
- 17. TRADUCTORES DE LENGUAJE Programas que traducen programas fuente a lenguaje de máquina. Tipos de Traductores: Compiladores e Intérpretes Ejecución de la Instrucción Programa Fuente Compilador Programa Objeto Programa Fuente Intérprete Ejecución del Programa Instrucción en leng.máq. instrucción
- 18. Programa que permite crear y modificar archivos digitales compuestos únicamente por texto sin formato, conocidos comúnmente como archivos de texto o texto plano. El programa lee el archivo e interpreta los BYTES leídos según el código de caracteres que usa el editor. Hoy en día es comúnmente de 7- ó 8-bits en ASCII o UTF-8, rara vez EBCDIC. Por ejemplo, un editor ASCII de 8 bits que lee el número binario 0110 0001 (decimal 97 ó hexadecimal 61) en el archivo lo representará en la pantalla por la figura a, que el usuario reconoce como la letra "a" y ofrecerá al usuario las funciones necesarias para cambiar el número binario en el archivo. EDITOR DE TEXTO
- 19. Los editores de texto son incluidos en el sistema operativo o en algún paquete de software instalado y se usan cuando se deben crear o modificar archivos de texto como archivos de configuración, scripts o el código fuente de algún programa. El archivo creado por un editor de texto incluye por convención en DOS y Microsoft Windows la extensión .txt, aunque pueda ser cambiada a cualquier otra con posterioridad. Tanto Unix como Linux dan al usuario total libertad en la denominación de sus archivos. EDITOR DE TEXTO
- 20. D A T O S
- 21. Los datos son representaciones simbólicas no significativas, que a través del procesamiento y la interpretación se convertirán en información, es en esto donde radica su importancia. Dentro de un programa o algoritmo, los datos siempre tienen las siguientes propiedades.
- 22. TIPO DE DATO: Es un dominio nominado de datos que permite el almacenamiento de una determinada naturaleza de dato, atendiendo un grado de exactitud específico, causando un consumo determinado de almacenamiento. DOMINIO: Es el conjunto de valores válidos para un dato. OPCIONALIDAD: Es la necesidad que se tiene de que un dato tenga valor. VALOR: Es la expresión almacenada como dato en un momento determinado.
- 23. Tipos de Datos (reconocidos por el computador): DATOS BASICOS COMPUESTOS Numéricos Caracter Lógico Estático Dinámico
- 24. DATOS SIMPLES O DATOS BASICOS DATOS NUMERICOS Son todos aquellos valores con los cuales se pueden realizar cálculos aritméticos . Estos pueden ser: Enteros y Reales El rango y precisión de los datos numéricos depende del lenguaje de programación que se utilice. DATOS TIPO CARÁCTER ó TIPO CADENA Valores compuestos por conjunto de caracteres que el computador reconoce. Estos valores tienen longitud variable. Se encuentran normalizados bajo el código ASCII o EBCDIC Se tienen: Caracteres alfabéticos: A - Z ; a - z Caracteres numéricos: 0 - 9 Caracteres especiales: *, / , +, >, <, =, etc.
- 25. DATOS TIPO LOGICO ó BOLEANO Valores binarios compuestos por el conjunto de 0, 1; tienen su origen en el algebra de Boole. Permite manejar pares de valores mutuamente excluyentes, como: FALSO, VERDADERO; SI, NO; ABIERTO, CERRADO. DATOS NULOS Es la ausencia de valor. Indica que el valor se desconoce; cualquier operación realizada con valores nulos genera valores nulos, dado que es imposible determinar el resultado final. DATOS BLOB Son valores compuestos por la representación binaria (digital) de grandes cantidades de información; tal como imágenes, sonidos, etc. BLOB →→ objetos binarios largos; por sus siglas en ingles: Binary Large Object
- 26. DATOS COMPUESTOS ESTATICO Expresiones = Valor de un dato. Cualquier dato u operación que resulte en un dato es una expresión. Si su representación es literal (se escribe directamente) es una expresión absoluta. Si es necesario resolver un valor a partir de otros, es una expresión compuesta. -Arreglos -Registros -Archivos DINAMICO Variable: Es la referencia lógica nominada a la posición física de memoria RAM en donde se almacena una expresión. Reciben este nombre dado que el valor puede cambiar durante el transcurso de la ejecución del programa. Listas -Arboles -Grafos
- 27. OPERACIONES CON LOS DATOS OPERACIONES INTERVIENEN OPERADORES RESULTADO ARITMETICAS Datos Numéricos Aritméticos +, - , *, /, resto, entero Dato Numérico DE COMPARACION Datos del mismo tipo Relacionales >, <, >=, <=, = Dato Lógico LOGICAS Datos lógicos Lógicos No, Si, Verdadero, Falso Y, O Dato lógico
- 28. EXPRESIÓN DE LOS DATOS Un dato puede venir expresado como: constantes, variables, expresiones, funciones, etc. CONSTANTE Es un dato (de cualquier tipo) cuyo valor no cambia durante la ejecución del algoritmo o programa. Tipos de constantes: Literal: es un valor expresado en forma explícita. Ejm. 3.1416 Simbólica: viene expresado bajo un nombre que guarda su valor Ejm. Pi (Previamente se debe definir que Pi = 3.1416)
- 29. VARIABLE Es un objeto (porción de memoria) que almacena un dato Para definir una variable es necesario: - Darle un Nombre - Indicar el tipo de dato que va almacenar OJO: El valor de una variable puede cambiar durante la ejecución del algoritmo. Tipos de variables: Entero: Ejm. nota, edad, examen, Real: Ejm. promedio, sueldo, talla Carácter: Ejm. sección, sexo, Lógica: Ejm. Fin, encontrado, vale
- 30. Operador de asignación Se utiliza para almacenar un dato en una variable, perdiéndose cualquier otro valor previamente almacenado en ella. Se representa con el símbolo Ejem. Nota 12.3 Nota Nota +2
- 31. EXPRESIONES Es una combinación de operandos y operadores Tipos: Expresiones aritméticas Operando: constantes, variables y expres. numér. Operadores: aritméticos Resultado: numérico Ejm. (EP + 2*EF + PP)/4 Expresiones lógicas Operando: constantes, variables y expres. lógicas Operadores: lógicos y relacionales Resultado: lógico Ejm. (PP>6.1 y PF>6.1)
- 32. FUNCIONES Son programas predefinidas que: - Tienen un nombre con el cual se les invoca y - Aceptan datos y devuelven un resultado. Generalmente los lenguajes de programación poseen funciones matemáticas, de cadenas y otros. Ejm. En C++ Abs(X): devuelve el valor absoluto del número entero X Sqrt(X): devuelve la raiz cuadrada del número X (X>=0) Identificadores Son los nombres que se le dan a las constantes simbólicas, variables, funciones y otros. Constan de una cadena de caracteres que debe empezar con una letra. Deben ser significativos sugiriendo lo que representa.
- 33. ACUMULADOR Es una variable cuyo valor aumenta o disminuye en una cantidad variable cada vez que se produce un determinado suceso o acción. Debe ser inicializado Ejm. Se desea acumular las notas de prácticas de un alumno Sum 0 (el valor de sum es 0) sum sum + 13 (el valor de sum es 13) sum sum + 10 (el valor de sum es 23) CONTADOR Es un acumulador cuyo valor aumenta o disminuye en una cantidad constante cada vez que se produce un determinado suceso o acción. Se usa para contar sucesos. Ejm. Contar número de aprobados VARIABLES IMPORTANTES
- 34. INSTRUCCIONES Son las acciones que van a ser ejecutadas por el computador para resolver el problema. TIPOS : Instrucciones de Inicio/Fin : Indica el Inicio y el Fin del algoritmo Instrucciones de lectura: Solicita al usuario el ingreso de datos desde un dispositivo de entrada por ejemplo el teclado. Instrucciones de escritura: Muestra los resultados a través de un dispositivo de salida por ejemplo la pantalla, impresora, etc.
- 35. Instrucciones de asignación: Almacena un valor en una variable, perdiéndose cualquier otro valor almacenado en ella. Instrucciones selectivas: Permiten ejecutar unas u otras tareas de acuerdo al resultado de una expresión condicional Instrucciones repetitivas: Permiten la repetición de un grupo de instrucciones, generando un bucle (lazo o loop).
- 36. EJEMPLO DE ALGORITMO Se cuenta con las notas del EP, EF y PP de un alumno. Se sabe que el promedio final (PF) se calcula con la fórmula: PF=(EP+ PP+2EF)/4 Si el alumno cumple con la siguiente condición: PP>6.1 y PF> 6.1 tiene opción a rendir un examen sustitutorio (ES) Escriba un algoritmo reciba las notas del alumno y luego muestre un mensaje indicando si el alumno puede rendir o no puede rendir el ES. En el caso que ya no pueda rendir el ES, debe mostrar también el PF
- 37. Análisis Datos de entrada: EP, EF, PP Salida: mensaje y PF (si no puede rendir ES) Algoritmo Inicio del algoritmo Ingresar las notas del alumno: EP, EF y PP Calcular PF con la siguiente fórmula: PF = (EP + 2EF + PP)/4 Si cumple la condición PP> 6.1 y PF>6.1entonces mostrar el mensaje “Puede rendir el ES” Si no cumple la condición entonces mostrar el mensaje “No puede rendir ES” y mostrar PF Fin del algoritmo.