Fundamentos programcion unidad_i

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA
FACULTAD CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
PROGRAMA DE LICENCIATURA EN EDUCACIÓN
BÁSICA CON ÉNFASIS EN INFORMÁTICA
Fundamentos de Programación

Conceptos básicos
 Conceptos básicos sobre lógica de
programación.
 Tipos de expresiones
 Aritméticas
 Relacionales
 Lógicas
 Tablas de verdad: Conjunción, Disyunción,
Negación.

DEFINICIONES
 Expresiones: Es una combinación de variables,
constantes, operadores y referencias que
expresan cálculos aritméticos y/o lógicos a ser
realizados.
En su forma más simple una expresión esta
constituida por una variable o constante.
 Constantes: Una constante es un valor invariante
que puede ser referenciado en el algoritmo por
el valor mismo o un nombre. Se pueden declarar
constantes de cualquier tipo simple de dato.

DEFINICIONES (CONT.)
 Variables: Una variable es un nombre compuesto
por letras y números (el primer carácter ha de ser
una letra) con el que se designan un almacén de
valores, puede variar a lo largo del algoritmo. Se
pueden definir variables de cualquier tipo de
dato simple o compuesto.
 Operadores: Se llaman operadores a todos
aquellos símbolos que realizan una operación
determinada del argumento antecedente con el
consecuente.

CARACTERÍSTICAS DE LOS
ALGORITMOS
 Preciso
 Indicar el orden de realización de cada paso.
 El orden de realización de las operaciones
debe estar dado en una forma clara.
 No debe existir ambigüedad en el mismo.
 Todos los posibles caminos de solución
deben aparecer recogidos en el algoritmo.

ALGORITMOS (CONT.)
 Deterministico
 Si se sigue el algoritmo dos o más veces
sobre los mismos datos de entrada se debe
obtener el mismo resultado cada vez.
 Finito
 Debe tener un número finito de pasos.
 El algoritmo debe terminar en un momento
determinado después de ejecutar un número
finito de pasos.

ALGORITMOS (CONT. 2)
 Elemental
 La secuencia de las operaciones debe ser
detallada.
 Los pasos deben estar indicados como
instrucciones sencillas, de ser posible
representables en el lenguaje de programación a
utilizar después.
 General
 Debe encontrar la solución para las diferentes
instancias del problema que resuelve, no debe
estar sujeto a unos parámetros de entrada
específicos.

TABLA DE VERDAD
NEGACIÓN
Q Negación (!)
V F
F V
 Del lado izquierdo se encuentran los casos
posibles y del lado derecho el resultado de
aplicar negación al valor de la izquierda.
 Para una variable existen 21 casos posibles.

TABLA DE VERDAD
CONJUNCIÓN
Q P &
V V V
V F F
F V F
F F F
 En la conjunción se requiere que ambas
preposiciones sean verdaderas para que el
resultado sea verdadero.
 Para dos variables existen 22 casos posibles.

TABLA DE VERDAD
DISYUNCIÓN
Q P ||
V V V
V F V
F V V
F F F
 En la disyunción se requiere que ambas
preposiciones sean falsas para que el resultado
sea falso.

CONSTRUCCIÓN DE TABLAS DE
VERDAD. CASOS POSIBLES
 En general para n variables existen 2n casos
posibles.
 Las repeticiones de los valores en cada columna
es 2n-1 , 2n-2 … 2o
 Ej. Para 3 variables.
 Los casos posibles son :
 23 = 8
 Las repeticiones de los valores en cada columna
es:
 23-1 , 23-2 … 23-3 , es decir: 22 , 21 … 20, es decir: 4,
2 y 1.

EJERCICIOS CON TABLAS DE
VERDAD
 Construya la tabla de verdad de las
siguientes expresiones lógicas:
 P || Q || R & Z
 P! & Q || R ! || Z
 P & Q! || R
 (R || Q & Z)!
 P ! || Q & R! || Z

TIPOS DE EXPRESIONES
 Expresiones aritméticas: Son expresiones de
resultado numérico. Los valores posibles
como resultado de las expresiones
aritméticas pertenecen a los tipos de datos
entero o real.
 Ej.: Expresiones aritméticas
 a/b a dividido entre b
 a * b a multiplicado por b
 a – b a menos b
 a + b a sumado a b

PRECEDENCIA ENTRE OPERADORES
ARITMÉTICOS
 Los operadores siguen un orden de precedencia
a la hora de evaluar las expresiones, ordenados
en orden de mayor a menor prioridad los
operadores aritméticos son:
Potenciación
División y multiplicación
Suma y resta.
 Esto quiere decir que aunque las expresiones son
leídas de izquierda a derecha se realizan primero
las operaciones aritméticas de potenciación,
después las de división y multiplicación y
finalmente las sumas y restas.

EJERCICIOS. PRECEDENCIA ENTRE
OPERADORES ARITMÉTICOS
 Ej.: Para valores a = 5, b = 2, c = 3, ¿Cuál es el
resultado de valuar la siguiente expresión
aritmética?
 a * b ^ c
 40
 a + b * c
 11

TIPOS DE EXPRESIONES
 Expresiones lógicas: Son expresiones que
tienen por resultado dos valores posibles:
Verdadero o Falso.
 Los operadores en una expresión lógica
pueden ser de dos tipos:
 Operadores relacionales
 Operadores lógicos

OPERADORES RELACIONALES
 Operan sobre expresiones de diferentes tipos
(numéricos, alfanuméricos, lógicos) y retornan un
valor del tipo lógico:
 Operador Operación que denota
 < Menor que
 > Mayor que
 <= Menor o igual que
 >= Mayor o igual que
 == Igualdad
 != Desigualdad

RELACIONALES
 Al igual que los operadores aritméticos para
cambiar el orden de evaluación se utilizan los
paréntesis y la evaluación de las expresiones
con operadores de igual prioridad se realiza
de izquierda a derecha.
 Ordenados en orden de mayor a menor la
prioridad los operadores relacionales es:
<, >, <=, >=
==, !=

OPERADORES RELACIONALES
 Los operadores relacionales tienen un nivel de
precedencia menor que los operadores aritméticos.
resultado de valuar la siguiente expresión relacional?
 a > b +c
 Falso
 a == b + c
 Verdadero

OPERADORES LÓGICOS
 Estos operadores se basan en la aritmética
del lenguaje binario, en el que existen sólo
dos valores, 0 ó 1, Falso o Verdadero. Operan
sólo sobre operandos lógicos.
 Operador Operación que denota
 ! NOT
 & AND
 || OR

LÓGICOS
 De mayor a menor la precedencia de los
operadores lógicos es:
!
&
||
 Los operadores lógicos, al igual que los
relacionales tienen un nivel de precedencia
menor que los operadores aritméticos.

OPERADORES LÓGICOS
resultado de valuar la siguiente expresión lógica?
 a > b +c & (a==b)
 a > (b + c) & (a==b)
 Falso
 a == b + c || (a < b)
 a == (b + c) || (a < b)
 Verdadero

EJERCICIOS DE PRECEDENCIA DE
OPERADORES ARITMÉTICOS
 Para valores a = 2, b = 2, c = 7, ¿Cuál es el
resultado de valuar las siguientes
expresiones?
 a + b * c
 a / c + b
 a ^ b / c
 a * b / c
 a + b - c
 a * b ^ c

EXPRESIONES ALGEBRAICAS Y
EXPRESIONES ALGORITMICAS
 Ecuación cuadrática:
 Para que el computador la evalúe tal como
nosotros lo haríamos debemos recordar la
precedencia de los operadores y utilizar los
paréntesis para dar prioridad cuando sea
necesario.

EXPRESIONES ALGEBRAICAS Y
EXPRESIONES ALGORITMICAS (CONT).
 Ecuación cuadrática:
 X = (-1)*b + sqrt(b ^ 2 – 4* a * c) / 2 * a
 ¿Cuáles son las operaciones que puede que
no se realicen en el orden que deseamos?
 X = (-1)*b + sqrt((b ^ 2 – (4* a * c)) /( 2 * a)

REPRESENTACIÓN DE HECHOS A TRAVÉS DE
EXPRESIONES ALGORÍTMICAS
 En general todo lo que decimos podemos
representarlo a través de variables,
constantes y operadores, es decir, a través de
expresiones algorítmicas.
 Representar hechos a través de expresiones
algorítmicas es el primer paso para
desarrollar el pensamiento algorítmico.

EJEMPLOS. REPRESENTACIÓN DE HECHOS A
TRAVÉS DE EXPRESIONES ALGORÍTMICAS
 Mis gastos semanales vienen dados por el total
de almuerzos y cenas que consumo en la
universidad y los pasajes de ida y vuelta de lunes
a viernes.
 Primero definir las variables.
 GastosSemanales
 TotalAlmuerzos
 TotalCenas
 TotalPasajes

EJEMPLOS. REPRESENTACIÓN DE HECHOS
A TRAVÉS DE EXPRESIONES ALGORÍTMICAS
(CONT.)
 Segundo escribir la expresión algebraica (general)
 GatosSemanales = TotalAlmuerzos + TotalCenas +
TotalPasajes
 Tercero escribir las expresiones algebraicas
parciales.
 TotalAlmuerzos = CostoAlmuerzo *
CantidadDiasClase
 TotalAlmuerzos = CostoAlmuerzoLun +
CostoAlmuerzoMar + … + CostoAlmuerzoVier.

(CONT. 2)
 ¿Cuáles serian las expresiones algebraicas
para TotalCenas?
 TotalCenas = CostoCena * CantidadDiasClase
 TotalCenas = CostoCenaLun + CostoCenaMar
+ … + CostoCenaVier.

(CONT. 3)
 ¿Cuáles serian las expresiones algebraicas
para TotalPasajes?
 TotalPasajes = CostoPasajes *
CantidadDiasClase * 2
 TotalPasajes = TotalPasajesIda +
TotalPasajesVuelta
 TotalPasajesIda = CosPasIdaLun +
CosPasIdaMar + … + CosPasIdaVier
 TotalPasajesVuelta = CosPasVuelLun +
CosPasVuelMar + … + CosPasVuelVier

PASOS PARA LA REPRESENTACIÓN DE
HECHOS A TRAVÉS DE EXPRESIONES
ALGORÍTMICAS
 Definir las variables.
 Escribir la expresión algebraica general.
 Escribir las expresiones algebraicas parciales.
 En el caso de presentarse conflicto para la
evaluación de la expresión algebraica (en
estricto orden de izquierda a derecha) por el
computador, (debido a la precedencia de
operadores) , se tiene un cuarto paso que
consiste en convertir la expresión algebraica
en una expresión algorítmica.

EJERCICIOS
 El bono de un vendedor es su salario base
más una comisión que representa el 5% de
la sumatoria de la cantidad de productos
vendidos.
 Definir las variables.
 BonoVendedor
 SalarioBase
 Comision

EJERCICIOS (CONT. 2)
la sumatoria de la cantidad de productos
vendidos.
 Escribir la expresión algebraica general.
 BonoVendedor = SalarioBase + Comision

EJERCICIOS (CONT. 2)
la sumatoria de los costos de los productos
vendidos.
 Escribir las expresiones algebraicas parciales.
 Comision = SumaCostoProductos*0,05
 SumaCostoProductos = CostoProd1 +
CostoProd2 + … + CostoProdN

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
 El programador de computadoras es ante que
nada una persona que resuelve problemas, por lo
que para llegar a ser un programador eficaz se
necesita aprender a resolver problemas de un
modo riguroso y sistemático.
 A la metodología necesaria para resolver
problemas mediante el uso del computador se le
denomina Metodología de la Programación.
 El eje central de la Metodología de la
Programación es el algoritmo.

CASOS DE ESTUDIO N°1. UN
EMPLEADO
FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN. APRENDIZAJE ACTIVO
BASADO EN CASOS. 2006. VILLALOBOS, J. CASALLAS, G.
 Administrar la información de un empleado.
 El empleado tiene nombre, apellido, género,
fecha de nacimiento, fecha de ingreso y
salario básico. Desde el programa se debe
poder cambiar el salario del empleado y
calcular su edad, antigüedad en la empresa y
cesantías.

PASOS PARA LA RESOLUCIÓN
DE PROBLEMAS MEDIANTE EL
USO DEL COMPUTADOR

1. ANÁLISIS DEL PROBLEMA
(E-P-S)
 Se identifica la naturaleza del problema y se
analiza la forma de resolverlo.
 Si es necesario se recurre a la bibliografía en
busca de métodos para solucionarlo.
 En este paso se describen los datos de
entrada, el proceso y los resultados o salida.

ANÁLISIS DEL PROBLEMA
EJEMPLO
 ¿Comprendemos totalmente de que trata el
problema?
 ¿Manualmente se cómo obtener todo lo solicitado?
 En caso que alguna respuesta sea negativa se debe
recurrir a la bibliografía / buscar información.
 Cesantías.
 El trabajador tiene derecho a que se le pague un
salario mensual por cada año de trabajo o
proporcionalmente a la fracción de año trabajado.
 http://www.gerencie.com/prestaciones-sociales.html

ESPECIFICACIONES DE
ENTRADA
 Información necesaria para la solución del
problema.
 Se debe responder a las siguientes
preguntas:
 ¿Cuántos y cuáles son los datos de
entrada?
 ¿Cuándo los datos de entrada son
válidos?
 Bajo qué condiciones va a ser resuelto el
problema.

ESPECIFICACIONES DE
ENTRADA
EJEMPLO
 ¿Cuántos y cuáles son los datos de entrada?
 Son 7.
 Nombre, apellido, género, fecha de nacimiento,
fecha de ingreso , salario básico.
 Fecha actual.
 ¿Cuándo los datos de entrada son válidos?
 Género (F o M).
 Fechas (Día entre 1 y 31, Mes entre 1 y 12, Año >
1900).
 Bajo qué condiciones va a ser resuelto el problema.
 No se verifica si el mes posee menos de 31 días.

ESPECIFICACIONES DE
PROCESOS
 Verificar que se tiene el conocimiento
adecuado de los procedimientos
matemáticos y/o lógicos necesarios para
alcanzar la solución del problema desde un
punto de vista teórico.
 De ser necesario, se recurrirá a la bibliografía
adecuada para ubicar la información
requerida para tener capacidad de solución,
a nivel teórico, del problema.

ESPECIFICACIONES DE
PROCESOS
CONT.
 Determinar las operaciones o cálculos
necesarios para encontrar la solución del
problema.
 Se debe responder a las siguientes
preguntas:
 ¿Cuáles operaciones se emplearan?
 ¿Cuántos requerimientos?
 Variables requeridas

ESPECIFICACIONES DE
PROCESOS
EJEMPLO
 ¿Cuáles operaciones se emplearán?
 Restas y Multiplicaciones
 ¿Cuántos requerimientos?
 3
 Variables requeridas
 DifAnyoNacimiento-Actual, Mes, Día
 DifAnyoIngreso-Actual, Mes, Día

ESPECIFICACIONES DE
SALIDA
 Resultados finales de los cálculos solicitados.
 ¿Cuántos y cuáles son los datos que se
producirán (datos de salida)?
 Cambiar el salario del empleado – Salario
Actual.
 Calcular su edad actual – Edad del empleado.
 Calcular antigüedad en la empresa – Tiempo
de servicio.
 Calcular cesantías. Monto a recibir por retiro
de la organización.

2. DISEÑO DEL ALGORITMO
 Una vez especificado los datos de entrada y los
resultados, se procederá al diseño del algoritmo.
 Esto conlleva a un análisis lógico de las
operaciones que deben ejecutarse para alcanzar
la solución del problema.
 Se debe describir la secuencia ordenada de pasos
que conducen a la solución del problema
planteado.
 El algoritmo debe cumplir con las características
mencionadas (Diapositivas 4-6).

3. REPRESENTACIÓN DEL
ALGORITMO
Pseudocódigo Diagrama de Flujo
 El algoritmo debe ser expresado a través de
una técnica de representación de algoritmos.

4. PRUEBA DEL ALGORITMO
 En esta fase se corrigen errores de lógica, que
conducen a la obtención de resultados no
esperados.
 El programador elige un conjunto de datos de
entrada y ejecuta manualmente cada sentencia
del algoritmo y verifica que los resultados
obtenidos sean los esperados.
 Este proceso debe ser llevado a cabo con
conjuntos de datos que permitan ejecutar todos
los caminos posibles del programa.

5. CODIFICACIÓN
 En esta fase, se traduce el pseudocódigo o
diagrama de flujo a un lenguaje de programación
especifico.
 Se define las variables a utilizar y se codifica todo
el procedimiento.
 Las instrucciones expresadas en el algoritmo se
traducen a instrucciones en algún lenguaje
programación para obtener el programa fuente.

6. PRUEBA Y DEPURACIÓN
DEL PROGRAMA
 Una vez escrito el programa fuente, se procede a su
compilación.
 El compilador toma el código escrito en el lenguaje
empleado y lo traduce a código máquina (que es como lo
entiende el computador). En esta fase se ponen de
manifiesto los errores sintácticos y de programación que se
puedan haber cometido.
 Se deben corregir todos los errores y avisos del compilador,
una vez hecho esto el compilador devuelve un archivo
objeto y uno ejecutable.
 Después de la ejecución del programa se hace la
verificación de que los resultados obtenidos se
correspondan con los esperados.

TIPOS DE ESTRUCTURAS DE
CONTROL DE FLUJO DE DATOS
 Secuenciales
 Permite indicar la ejecución incondicional de
varias acciones de forma secuencial.
 Condicionales
 Son aquellas que permiten variar el orden de
ejecución del programa según se verifiquen o
no ciertas condiciones.
 Repetitivas
 Son las que permiten la repetición de
secuencias de sentencias un número
determinado de veces.

EJEMPLO
 Secuenciales
 Operaciones aritméticas: restas,
multiplicaciones…
 Condicionales
 Verificación de datos de entrada
 Alternativas para el usuario
 Repetitivas
 Después de ingresados los datos de entrada,
se puede realizar un solo cálculo. No hay
estructuras repetitivas.

CASOS DE ESTUDIO N°2. RESULTADOS DE UNA
ENCUESTA
FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN. APRENDIZAJE ACTIVO BASADO
EN CASOS. 2006. VILLALOBOS, J. CASALLAS, G.
 Manejar los resultados de una encuesta de opinión.
 En la encuesta se dividen a las personas en 3 rangos
de edad menores de 18, entre 18 y 55 y mayores de
55 años. La encuesta tiene una única pregunta:
Calidad de un curso entre 0 y 10. El encuestado debe
informar si es soltero o casado.
 El programa debe informar el valor total de la
encuesta, promediar todas las notas y mostrarlas por
pantalla. También debe ser capaz de presentar
resultados según rango de edad y estado civil. El
programa presenta por pantalla el promedio de las
calificaciones del curso , dadas por las personas que
cumplen con el perfil pedido.
 Se puede suponer que al momento de calcular los
resultados hay por lo menos una persona de cada
perfil.

ANÁLISIS DEL PROBLEMA
EJEMPLO
 ¿Comprendemos totalmente de que trata el
problema?
 ¿Manualmente se cómo obtener todo lo
solicitado?
 En caso que alguna respuesta sea negativa se
debe recurrir a la bibliografía / buscar
información.

ESPECIFICACIONES DE
ENTRADA
EJEMPLO
 ¿Cuántos y cuáles son los datos de entrada?
 Son 3.
 Edad del encuestado
 Puntuación con que se evalúa al curso
 Estado civil del encuestado
 ¿Cuándo los datos de entrada son válidos?
 Edad (>1 y < 100)
 Estado Civil (S o C).
 Puntuación (entre 0 y 10)
 Bajo qué condiciones va a ser resuelto el problema.
 Para obtener los resultados se va suponer que
existe información para poder obtenerlos.

ESPECIFICACIONES DE
PROCESOS
EJEMPLO
 ¿Cuáles operaciones se emplearán?
 Sumas, Multiplicaciones y Divisiones
 ¿Cuántos requerimientos?
 7
 Variables requeridas
 TotalEnc18C, TotalEnc18S, TotalEnc18-55C,
TotalEnc18-55S…
 AcumPunt18C, AcumPunt18S, AcumPunt18-55C,
AcumPunt18-55S…

ESPECIFICACIONES DE
SALIDA
 ¿Cuántos y cuáles son los datos que se
producirán (datos de salida)?
 Promedio encuestados menores de 18
solteros
 Promedio encuestados mayores de 18 y
menores de 55, solteros
 …
 Promedio encuestados

 Secuenciales
 Operaciones aritméticas: restas,
multiplicaciones…
 Condicionales
 Verificación de datos de entrada
 Alternativas para el usuario
 Repetitivas
 Todas las instrucciones se repiten por cada
encuestado. Un estructura de control
repetitiva engloba todo el proceso de
encuesta.

CASOS DE ESTUDIO N°3. NOTAS DE UN CURSO.
 Administrar las calificaciones de los alumnos
de un curso, en el cual hay doce estudiantes,
de cada uno de los cuales se tiene la nota
definitiva que obtuvo (un valor entre 0,0 y
5,0).
 Se quiere algoritmo que permita cambiar la
nota de un estudiante, calcular el promedio
del curso y establecer el número de
estudiantes que está por encima de dicho
promedio.

CASOS DE ESTUDIO N°4. UNA ALCANCÍA.
 Se quiere construir un algoritmo para
manejar una alcancía. En la alcancía es
posible guardar monedas de distintas
denominaciones: $50, $100, $200 y $500. No
se guardan billetes o monedas de otros
valores.
 En general el usuario puede agregar una
moneda de una de las denominaciones que
se manejan, informar cuántas monedas tiene
de cada denominación, calcular el total de
dinero ahorrado y romper la alcancía, es
decir, vaciar su contenido.

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