Escuela Politécnica Superior de Ingeniería Departamento de Ingeniería Informática Fundamentos de la informática 2. Algoritmos, diagramas de flujo y pseudocódigo
Contenido
Algoritmos
Diagramas de flujo
Pseudocódigo
Tipos de datos Control del flujo Estructuras repetitivas Operadores aritméticos, lógicos y relacionales Array Arrays s y vecto vectores res Funciones
Algoritmos, diagramas de flujo y pseudocódigo
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Contenido
Algoritmos
Diagramas de flujo
Pseudocódigo
Tipos de datos Control del flujo Estructuras repetitivas Operadores aritméticos, lógicos y relacionales Array Arrays s y vecto vectores res Funciones
Algoritmos, diagramas de flujo y pseudocódigo
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Algoritmos 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 programas en distintos lenguajes
Algoritmos, diagramas de flujo y pseudocódigo
para
codificar
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Algoritmos Algoritmos y programas
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
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Algoritmos Algoritmos y programas
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
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Algoritmos 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 programa Java o de cualquier otro lenguaje
en
un
4. Validación del programa. Evaluación de los resultados del programa
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Algoritmos 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
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Algoritmos 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
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Algoritmos 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
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Diagramas de flujo 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
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Diagramas de flujo Simbología
El inicio y el final de un diagrama de flujo se representa con un rectángulo con los bordes redondeados
Los procesos se representan con rectángulos
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Diagramas de flujo Simbología
Los controles del flujo se representan con rombos. Dentro del rombo se indica la condición o expresión lógica a evaluar Actividad
1
Sí condición
Actividad
2
No
Actividad
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Diagramas de flujo 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
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Diagramas de flujo Simbología
Para indicar un punto de unión dos o más flujos de ejecución se utiliza el flujo se utiliza un “join”. El flujo no continua hasta que todos los flujos de entrada hayan finalizado
Para iniciar dos o más flujos en paralelo se utiliza un “fork”
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Diagramas de flujo Flujo secuencial Actividad
1
Flujo condicionado Actividad
1
Sí
Actividad
2
condición
Actividad
2
Actividad
4
No
Actividad
Actividad
3
4
En este caso se ejecutan las actividades 1, 2, 3 y 4, de forma ordenada
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Actividad
3
En este caso se ejecuta siempre la actividad 1. Si la condición es verdadera, entonces se ejecuta la actividad 2, en caso contrario se realiza la actividad 3. Finalmente, se ejecuta la actividad 4 15
Pseudocódigo
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
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Pseudocódigo
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
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Pseudocódigo El pseudocódigo es una herramienta muy útil 1. Facilita la comprensión y la verificación del algoritmo a desarrollar 2. Permite representar repetitivas complejas
de
forma
fácil
operaciones
3. Facilita la traducción a un lenguaje de programación 4. Permite observar claramente los distintos niveles de la estructura de un programa
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Pseudocódigo 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
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Pseudocódigo Tipos de datos
Los tipos de datos básicos utilizados en pseudocódigo son: char, int, float, boolean char int float boolean
carácter número entero número real admite un valor falso o verdadero
Las variables se declaran como se indica a continuación: variable1 = valor variable2, variable3, ... , variablen
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Pseudocódigo Instrucciones
Conjunto de instrucciones que secuencialmente, en su orden natural
se
ejecutan
La ejecución del programa comienza por la primera instrucción y continua sucesivamente con las siguientes en orden secuencial: Instrucción1 Instrucción2 … … Instrucciónn
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Pseudocódigo 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
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Pseudocódigo Control del flujo y decisiones
Flujo “simple” if (expresión lógica) Conjunto de instrucciones1 else Conjunto de instrucciones2 end if
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Pseudocódigo Control del flujo y decisiones
Flujo “múltiple” switch (expresión lógica) : Conjunto de instrucciones1 : Conjunto de instrucciones2 : Conjunto de instrucciones3 … : Conjunto de instruccionesn default: end switch
Conjunto de instrucciones alternativas
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Pseucocódigo 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
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Pseucocódigo Estructuras iterativas 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
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Pseudocódigo Operadores aritméticos + * / ^ Div Mod Sqr Sqrt
suma resta producto división potencia división entera (cociente) division entera (residuo) cuadrado raíz cuadrada
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Pseudocódigo 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
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Pseudocódigo Operadores lógicos
Los operadores lógicos evalúan una expresión lógica devuelven un valor falso o verdadero AND OR NOT
A AND B es verdadero si A y B son verdaderos A OR B es verdadero si A o B son verdaderos negación del operando A, es decir, verdadero si A es falso, falso si A es verdadero
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Pseudocódigo Arrays y vectores
Un conjunto de datos del mismo tipo se almacena en un “array” o tabla nombre variable[d 1, ..., 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
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Pseudocódigo 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
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Pseudocódigo Funciones function (lista de parámetros) begin Conjunto de instrucciones return (valor de la funcion) end function donde: lista de parámetros: < tipo de dato> variable1… valor de la función: variable | valor
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