Tema 1

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Tema 1

• Algoritmos

2
Algoritmos

• Que es un algoritmo?
• Una lista de instrucciones donde se especifica
  una sucesión de operaciones necesarias para
  resolver cualquier problema de un tipo dado.
• Ejemplo sumar dos números

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Algoritmos
4
Algoritmos

1. 516
2. Anotar 6
3. 2911
4. Anotar 1 y guardar 1
5. 404
6. 415
7. Anotar 5
8. El resultado es 516

5
Algoritmos

V V V
V F F
F V F
F F F
6
Algoritmos
sansano
7
Algoritmos

• Entrada
• Qué se necesita para realizar los pasos?
• Salida
• Que se obtiene al final del algoritmo?
• Tipos de datos
• Números enteros, reales, complejos
• Texto letras, palabras, frases
• Otros

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Algoritmos

• Sirven para resolver un tipo de problema
  especifico.
• Son secuencias de pasos concretos.
• Requiere la definición de la entrada y la salida.
• Adecuados para ser ejecutados por un computador

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Algoritmos

• Qué tiene que ver con la programación?
• La programación consiste en crear programas de
  computador que resuelvan problemas específicos.
• Un programa de computador es la implementación de
  un algoritmo.

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Algoritmos

• Qué es un programa de computador?
• Es una secuencia de pasos a ejecutar
• Los pasos están descritos en un lenguaje
  especial.
• Este lenguaje se puede traducir al lenguaje del
  computador.
• Por lo general es un archivo de texto.
• El texto escrito en dicho lenguaje se denomina el
  código del programa.

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Descripción de un algoritmo

• Es necesario contar con formas de expresar
  algoritmos
• Diseño del algoritmo antes de codificar
• Diseño del algoritmo de manera independiente del
  lenguaje de programación
• Diferentes alternativas
• Pseudo - código
• Diagramas de flujo
• Diagramas de Nassi-Schneidermann

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Descripción de un algoritmo

• Pseudo código
• El algoritmo se expresa en lenguaje natural
• Expresa de manera genérica los pasos del
  algoritmo
• No provee detalles de la implementación
  particular del código final

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Descripción de un algoritmo

• Diagramas de flujo
• Presentan el algoritmo de manera gráfica.
• De gran utilidad para seguir la ruta de un
  algoritmo.
• Aplicables a muchas otras disciplinas.

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Descripción de un algoritmo

• Diagrama de Nassi-Schneidermann
• También se denominan diagramas de caja.
• Menos usado que el diagrama de flujo
• Mas ordenado
• Ocupa mucho espacio para representar algoritmos
  complejos.

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Construcción de un algoritmo

1. Definir el problema a resolver
2. Identificar las entradas del algoritmo
3. Identificar la salida del algoritmo
4. Definir los pasos a seguir para convertir las
   entradas en la salida
5. Seguir los pasos y comprobar que el algoritmo sea
   correcto analizando la salida.
6. Revisar los pasos y hacer las correcciones.
7. Resolver el problema.

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Construcción de un algoritmo

• Construcción de un programa
• Definir el problema a resolver
• Definir el algoritmo que lo resuelve
• Escribir el programa
• Escribir cada uno de los pasos del algoritmo en
  el lenguaje de programación
• Ejecutar el programa en el computador
• Verificar que las salidas sean correctas
• Hacer correcciones al programa
• Resolver el problema

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Construcción de un algoritmo

• Ejemplo
• Objetivo Calcular el precio de una manzana
• Entradas
• Precio (en pesos) del kilo de manzanas K
• Peso (en gramos) promedio de una manzanaP
• Salida
• Precio (en pesos) de una manzana M

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Construcción de un algoritmo
Inicio Ingresar valor de K y P Calcular G
K/100 Calcular M G x P Devolver el valor de
M Fin.
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Construcción de un algoritmo
Ingresar K y P
GK/1000
MG x P
Devolver M
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Construcción de un algoritmo
Ingresar K y P
GK/1000
MG x P
Devolver M
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Construcción de un algoritmo

• Operaciones básicas
• Entrada de datos
• Salida de datos
• Utilización de variables
• Utilización de constantes
• Aplicación de operadores
• Asignación de valores
• Combinación de operaciones básicas
• Secuencial
• Selectiva
• Repetitiva

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Entrada de datos

• Los algoritmos son para solucionar tipos de
  problemas
• Es imprescindible poder entregar entradas
  distintas en cada ejecución
• La entrada de datos se realiza mediante algún
  dispositivo

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Entrada de datos

• Dispositivos de entrada
• Teclado
• Mouse
• Botones
• Censores de tacto
• Cámaras digitales
• Scanners
• Archivos

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Entrada de datos
25
Entrada de datos

• Cada dispositivo tiene distintas características.
• Por lo general, sirven para cosas distintas
• Los sistemas definen un dispositivo de entrada
  por defecto
• Este dispositivo se denomina la entrada estándar.
• En un computador suele ser el teclado.

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Salida de datos

• De nada sirve implementar un algoritmo si no
  podemos saber su resultado.
• Al finalizar el algoritmo (o durante), es
  imprescindible obtener la información resultante
  de su ejecución.
• La salida de datos se realiza mediante
  dispositivos.

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Salida de datos

• Dispositivos de salida
• Pantalla
• Impresora
• Parlantes
• Tableros luminosos
• Motores
• Tarjeta de red
• Archivos

28
Salida de datos
C\
29
Salida de datos

• Al igual que con la entrada, cada dispositivo
  tiene finalidades distintas.
• Los sistemas definen un dispositivo de salida por
  defecto
• Este dispositivo se denomina la salida estándar.
• En un computador suele ser la pantalla.

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Utilización de variables

• Durante la ejecución del algoritmo, es importante
  recordar los resultados parciales de cada paso.
• Estos resultados se etiquetan con un nombre.
• Al invocar con posterioridad ese nombre,
  recuperamos el resultados parcial.

31
Utilización de variables
K es un dato de entrada, y también Se considera
una variable
GK/1000
Esta variable se denomina G y se utiliza para
recordar el valor de un gramo de manzana.
32
Utilización de variables

• La principal característica de una variable es
  que su valor puede cambiar en el tiempo.
• Usualmente se compara con una caja donde se puede
  almacenar una sola cosa.
• Por lo general, las variables se definen con un
  tipo de dato.
• El tipo de dato restringe que tipo de cosas se
  pueden guardar en las cajas.

33
Utilización de constantes

• Además de las variables, un algoritmo requiere de
  constantes.
• A diferencia de las variables, su valor no puede
  cambiar en el tiempo.
• Las constantes también pueden recibir nombres
  para mayor claridad.
• Ej. PI 3.1415

34
Utilización de constantes
GK/1000
La constante 1000 sirva para transformar el
valor Por kilo a un valor por gramo
35
Aplicación de operadores

• Para obtener resultados, generalmente es
  necesario transformar las entradas en la
  salida.
• Para esto se aplican operadores de distinta
  índole
• Aritméticos ( , - , , / )
• Lógicos (igual que, mayor que, menor que, y, o,
  no)
• Etc.
• Los operadores requieren de operandos y entregan
  un resultado.
• Por lo general, los operadores son unarios o
  binarios.

36
Aplicación de operadores
operandos
MG P
operador
37
Asignación de valores

• El resultado de un operador se puede almacenar en
  una variable.
• Para esto se utiliza un tipo especial de
  operador.
• Este es el operador de asignación.
• Solo se pueden asignar valores a variables, no a
  constantes

38
Asignación de valores
Operador de asignación
MG P
El resultado de GxP se asigna a la variable M
39
Combinación de operaciones básicas

• Secuencial
• Un conjunto de operaciones básicas pueden ser
  ejecutadas en forma secuencial.
• Una operación no inicia hasta que la anterior
  termina

40
Combinación de operaciones básicas
Diagrama de flujo
Diagrama de Nassi-Schneidermann
Ingresar K200 y P250 G tiene el valor 0,2 M
tiene el valor 50
41
Combinación de operaciones básicas

• Selectiva
• Un algoritmo puede optar por ejecutar o no una
  operación (SI ENTONCES).
• Un algoritmo puede optar por ejecutar una u otra
  operación (SI-ENTONCES-SINO).
• Esta decisión se basa en un condición.
• Esta decisión controla el flujo del algoritmo.
• Por esto, se denomina una estructura de control.

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Combinación de operaciones básicas
1
2
C
3
4
C Condición
43
Combinación de operaciones básicas
1
2
C
si
no
3
4
C Condición
44
Combinación de operaciones básicas

• Inicio
• Ejecutar 1
• Ejecutar 2
• si se cumple C entonces
• Ejecutar 3
• fin si
• Ejecutar 4
• fin

45
Combinación de operaciones básicas

• Ejemplo levantarse en la mañana

Inicio salir de la cama ducharse tomar
desayuno si esta lloviendo entonces tomar el
paraguas fin si tomar la mochila tomar la
micro fin
46
Combinación de operaciones básicas
1
2
si
no
C
3a
3b
4
C Condición
47
Combinación de operaciones básicas
1
2
C
si
no
3a
3b
4
C Condición
48
Combinación de operaciones básicas

• Inicio
• Ejecutar 1
• Ejecutar 2
• si se cumple C entonces
• Ejecutar 3a
• si no
• Ejecutar 3b
• fin si
• Ejecutar 4
• fin

49
Combinación de operaciones básicas

• Ejemplo levantarse en la mañana

Inicio salir de la cama ducharse tomar
desayuno si esta lloviendo entonces llevar la
parca si no llevar la chaqueta fin si tomar
la mochila tomar la micro fin
50
Combinación de operaciones básicas

• Estructura de control selectiva
• Una condición es cualquier proposición lógica que
  tenga un valor verdadero o falso definido.
• Este esquema selectivo se denomina decision
  binaria.
• Y si hay más de dos opciones?

51
Combinación de operaciones básicas

• Estructura de control selectiva
• Toda decisión se puede llevar a un esquema de
  decisión binaria.
• Basta con decidir entre una alternativa y todo el
  resto
• Si se elige el resto, se decide entre una
  alternativa y el resto del resto.
• Etc

52
Combinación de operaciones básicas
1
x mayor que 0
x menor que 0
x?
x igual a 0
2a
2b
2c
3
53
Combinación de operaciones básicas
1
si
no
no
si
2b
2a
2c
3
54
Combinación de operaciones básicas
1
x mayor que 0?
si
no
2a
x menor que 0?
si
no
2b
2c
3
55
Combinación de operaciones básicas

• Inicio
• Ejecutar 1
• Si x es mayor que cero entonces
• Ejecutar 2a
• Si no
• Si x es menor que cero entonces
• Ejecutar 2c
• Si no
• Ejecutar 2b
• fin si
• fin si
• Ejecutar 3
• fin

56
Combinación de operaciones básicas

• Ejemplo levantarse en la mañana

Inicio salir de la cama ducharse tomar
desayuno si esta lloviendo entonces llevar la
parca si no esta lloviendo pero hace
frío llevar la chaqueta si no llevar un
chaleco fin si tomar la mochila tomar la
micro fin
57
Combinación de operaciones básicas

• Estructura de selección múltiple
• Para algunos casos se puede utilizar un esquema
  selectivo no binario (EN EL CASO DE)
• Ejemplo ingreso de opción de menú de un cajero
  automático
• Si el usuario presionó el botón 1, hacer un giro
• Si el usuario presionó el botón 2, entregar saldo
• Si el usuario presionó el botón 3, cambiar la
  clave
• Etc.

58
Combinación de operaciones básicas
etoc
Botón
1
3
2
giro
saldo
clave

error
salir
59
Combinación de operaciones básicas
Botón
etoc
1
2
3
giro
clave
saldo
error

salir
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Combinación de operaciones básicas

• Inicio
• en el caso que el botón presionado
• sea el 1
• hacer giro
• sea el 2
• entregar saldo
• sea el 3
• cambiar clave
• En cualquier otro caso
• Error
• fin caso
• fin

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Combinación de operaciones básicas

• Repetitiva
• Además de combinar operaciones en forma
  secuencial y selectiva, se puede repetir la
  ejecución de una operación cuantas veces se
  desee.
• Existen varios esquemas
• Repetir MIENTRAS se cumpla una condición.
• Repetir HASTA QUE se cumpla una condición.
• Repetir un número de veces.

62
Combinación de operaciones básicas

• MIENTRAS
• Se repite una operación mientras una condición
  sea verdadera.
• Al dejar de serlo, se rompe el ciclo
• Si la condición nunca es falsa, se tiene un ciclo
  infinito.

63
Combinación de operaciones básicas
1
no
C
si
2
3
C Condición
64
Combinación de operaciones básicas
1
C
2
3
C Condición
65
Combinación de operaciones básicas

• Inicio
• ejecutar 1
• mientras se cumpla la condición
• ejecutar 2
• fin mientras
• ejecutar 3
• fin

66
Combinación de operaciones básicas

• Ejemplo validar ingreso de valor positivo

Inicio definir variable x asignar el valor -1 a
x mientras x sea menor que cero ingresar x por
teclado fin mientras mostrar valor de x fin
67
Combinación de operaciones básicas

• HASTA QUE
• Se repite la ejecución de una operación hasta que
  se cumpla una condición.
• La principal diferencia con MIENTRAS es que la
  operación se ejecuta al menos una vez.

68
Combinación de operaciones básicas
1
2
no
C
si
3
C Condición
69
Combinación de operaciones básicas
1
2
C
3
C Condición
70
Combinación de operaciones básicas
Inicio ejecutar 1 repetir ejecutar 2 hasta
que se cumpla condición ejecutar 3 fin
71
Combinación de operaciones básicas

• Ejemplo
• Mismo ejemplo anterior

Inicio definir variable x repetir ingresar x
por teclado Hasta que x sea mayor que
cero mostrar valor de x fin
72
Combinación de operaciones básicas

• Repetir un número fijo de veces
• Muy útil cuando se sabe el numero de repeticiones
  a ejecutar.
• Por lo general se define una variable que sirve
  de contador
• El contador mantiene el número de cada iteración.
• También se puede definir el incremento del
  contador en cada iteración.

73
Combinación de operaciones básicas
1
Inicio contador, fin contador
2
3
74
Combinación de operaciones básicas
1
Inicio contador, fin contador
2
3
75
Combinación de operaciones básicas
Inicio ejecutar 1 desde contador inicial hasta
contador final ejecutar 2 fin desde ejecutar
3 fin
76
Combinación de operaciones básicas

• Ejemplo

Inicio definir variable sumatoria asignar el
valor 0 a sumatoria desde i igual a 0 hasta i
igual a 5 sumatoria sumatoria i fin
desde mostrar valor de sumatoria fin
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Combinación de operaciones básicas

• Combinación de estructuras de control seriales,
  selectivas y repetitivas
• Cualquier combinación es posible
• Pueden existir estructuras anidadas
• Es importante definir el comienzo y el termino de
  cada estructura

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Combinación de operaciones básicas

• Ejemplos
• Cachi-pun
• Ordenar objetos

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Fin tema 1

• Algoritmos