Manual Fundamentos de Programación 1.0docx

7/31/2019 Manual Fundamentos de Programacin 1.0docx

1/148


2/148

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE CHILE INACAP - REA INFORMTICA Y TELECOMUNICACIONES

1Manual para la asignatura de Fundamentos de

Programacin Versin 1.0. Santiago Marzo de 2012

Este material ha sido diseado para el uso de los

alumnos y profesores de la asignatura de Anlisis y

Diseo Orientado a Objetos de las carreras del

rea informtica. Queda estrictamente prohibido el

uso en otros cursos ya sean en lnea o presenciales

sin el consentimiento explcito de INACAP.


3/148


2

Agradecimientos.Agradecemos a todas las personas que de forma directa o

indirecta han colaborado en la elaboracin de este

manual.

De forma significativa agradecemos a los docentes de las

sedes que nos han apoyado y colaborado con ejercicios y

propuestas durante la presentacin de este proyecto.

Vayan nuestros sinceros agradecimientos a los siguientes

docentes:

Cristian Leiva Marn, Miguel Palma Esquivel, Marcelo

Montecinos Cabrera, Rodrigo Toledo de los Santos, Paola

Cifuentes Berrios, Servando Campillay Briones, Emerson

Ilaja Villarroel, Hugo Herrera Valenzuela, Fernando

Santolaya, Manuel Morales, Roberto Prez Fuentes,

Fernando Neyra Castro, Victor Brquez, Francisco Andrs

Daz Rojas, Ademar Araya Fuentes, Ricardo Vera Muoz,

Mauricio Torres Pizarro, Ernesto Ramos Vega, Alberto

Garrido Burgos, Helton Bustos Sez, Beatriz Contreras

Guajardo, Jos Landeta Parra, Luis Pacheco Toro, Patricio

Araya Castro, Ivn Torres, Hinojoza Vega Mauricio, Yasna

Hernndez, Vctor Orellana, Rene Valderas Aros, Ricardo

Toledo Barra, Cesar Eduardo Arce Jara, Luis Ponce

Cuadra, Javier Miles Avello, Carolina Ehrmantraut

Caballero, Pedro Alfonso Fuentealba Martnez, Jorge

Hormazabal Valds, Pedro Ernesto Ulloa Morales, Mara del

Pilar Gallego Martnez, Claudio Fuenzalida Medina, Mara

Encarnacin Seplveda, Francisco San Martin, Christian

Sarmiento Zampillo, Romn Gajardo Robles, Ricardo


4/148


3Hidalgo Hidalgo, Nelson Fredy Ganga Caldern, Manuel

Reveco Cabellos, Jacqueline San Martin Grandon, Sergio

Vergara Salvatierra, Pablo Lpez Chacn, Cinthya Acosta,

Jocelyn Oriana Gonzlez Corts, Carlos Felipe Alten Lpez,

Francisco Prieto Rossi, Giannina Costa Lizama, Christian

Silva, Sebastin Pastn Daz.

El aporte realizado por ustedes durante las jornadas de

capacitacin ha significado mejorar enormemente la

calidad del material entregado.

Saludos.


5/148


4

Contenidos

Fundamentos del procesamiento de datos. ....................................................................................... 8

Conceptos bsicos. .......................................................................................................................... 8

Dato ........................................................................................................................................... 10

Proceso ...................................................................................................................................... 10

Informacin. .............................................................................................................................. 12

Entrada y Salida. ........................................................................................................................ 12

Proceso manual de datos. ......................................................................................................... 13

Proceso computacional de datos. ............................................................................................. 13

Estructura funcional de un computador. ...................................................................................... 14

Dispositivos de entrada y salida. ............................................................................................... 14

Unidades Internas. .................................................................................................................... 15

Unidades externas de almacenamiento secundario. ................................................................ 16

Elementos o componentes de un procesamiento computacional de datos. ............................... 18

Plantilla para prueba manual o seguimiento de ejecucin de una secuencia lgica. ................... 22

Tcnicas de algoritmos para el diseo de procesos computacionales. ............................................ 26

Conceptos bsicos. ........................................................................................................................ 26

Algoritmo. .................................................................................................................................. 26

Programa. .................................................................................................................................. 32

Etapas en la creacin de programas. ....................................................................................... 32

Caractersticas de la programacin. .............................................................................................. 39

Estructura descendente. ........................................................................................................... 39

Modularidad. ............................................................................................................................. 40

Cohesin. ................................................................................................................................... 40

Acoplamiento. ........................................................................................................................... 41

Descomposicin. ....................................................................................................................... 42

Estructura de un algoritmo. .......................................................................................................... 43

Conceptos de variables y constantes. ........................................................................................... 44

Definicin de variables y constantes. ........................................................................................ 44

Representacin de sentencias en Instrucciones. .......................................................................... 60


6/148


5Operadores Aritmticos. ........................................................................................................... 60

Operadores unarios y de auto asignacin ................................................................................. 61

Operadores Lgicos ................................................................................................................... 62

Introduccin a lenguajes formales de Programacin. ...................................................................... 66

Estructura de un programa. .......................................................................................................... 66

Sentencia condicionales ................................................................................................................ 67

Anidada. .................................................................................................................................... 75

Mltiple ..................................................................................................................................... 77

Sentencias de ciclo iterativo .......................................................................................................... 79

While ......................................................................................................................................... 80

For ............................................................................................................................................. 81

Do While. ............................................................................................................................... 85Concepto de funcin ..................................................................................................................... 86

Estructura de una funcin ............................................................................................................. 89

Procedimientos ......................................................................................................................... 89

Funcin .......................................................................................................................................... 95

Llamada a una funcin .................................................................................................................. 97

Relacin de la funcin con el mtodo de una clase. ................................................................... 108

Arreglos ........................................................................................................................................... 108

Unidimensionales .................................................................................................................... 108

Arreglos de dos dimensiones. ..................................................................................................... 111

Arreglos de arreglos. ............................................................................................................... 113

Introduccin a la Programacin Orientada a Objeto. ..................................................................... 117

Caractersticas generales de la programacin orientada a objetos. ........................................... 117

Qu es la programacin orientada a objetos .............................................................................. 117

Atributos ...................................................................................................................................... 119

Comportamientos ....................................................................................................................... 120Estados ........................................................................................................................................ 121

Clase ............................................................................................................................................ 122

Abstraccin .............................................................................................................................. 126

Encapsulacin .......................................................................................................................... 127

Herencia .................................................................................................................................. 128


7/148


6Asociacin. .............................................................................................................................. 129

Aplicaciones bsicas .................................................................................................................... 129

Seguridad en una clase ................................................................................................................ 138

Get y Set. ..................................................................................................................................... 142


8/148


7


9/148


8

Fundamentos delprocesamiento de datos.A continuacin vamos emprender un viaje slo de ida, no

te preocupes no se trata de un trgico final, es slo de

ida porque luego que conozcas todo lo que hay preparado

para t en las pginas venideras no querrs volver atrs.

Durante este manual nos encargaremos, con tu ayuda y

por supuesto la de tu profesor, de dar los primeros pasos

para convertirte en un desarrollador de proyectos de

tecnologas de la informacin, este manual es el primero

de varios y en cada uno iremos agregando ms dificultad,

mayores novedades y elementos cada vez ms

sorprendentes.

Conceptos bsicos.Ahora nos referiremos a los fundamentos del

procesamiento de datos, todos los programas

computacionales tienen el mismo objetivo, primero

obtener datos de entrada (por lo general desde un

usuario), luego los almacena, despus realiza algn

procesamiento (clculos, ordenamientos, etc) con ellos y

finalmente entrega el resultado. El proceso es muy

similar a cuando un detective est interrogando a un

sospechoso en las pelculas, imagina esas tpicas salas de

interrogatorio y un detective como el de las series de los

aos ochenta, el cual est de pie y al frente el

sospechoso sentado en una silla, cuando el detective se

acerque a l, lo mire a los ojos y le diga smith


10/148


9anderson, el sospechoso recibir esta informacin y

realizar una bsqueda interna para luego de unos

segundos de silencio dar el paradero de Smith y otra

informacin relevante para su detencin al detective, en

este caso lo que el detective hace es recolectar datos

durante su caso, pero estos datos por si slo no

permitirn resolverlo, por otra parte los datos son en

realidad alguna caracterstica de algo o alguien, Smith

por ejemplo, es el nombre de una persona, pelo negro,

34 aos, 1.72 metros son tambin datos que representan

a una entidad, pero para que el detective resuelva el caso

necesita del sospechoso a quien le dio los datos como

una entrada para que as el sospechoso haga algn tipo

de procesamiento con los datos, los cuales pueden ser

una suma, restas o alguna otra operatoria como por

ejemplo una bsqueda, a partir de este procesamiento

interno, el sospechoso logr obtener la direccin de Smith

la cual gener como una salida hacia el detective. Lo que

ha recibido el detective a cambio de la entrega de datos

es informacin relevante para l. As como esta

situacin el software se comporta de forma muy similar

piensa los ltimos software que has usado, un ejemplo de

ello es la calculadora de Windows a la cual le entregas

datos de entrada, luego solicitas una operacin y

presiones el botn igual, esto da como resultado que la

calculadora procese los datos y finalmente entregue el

resultado. Veamos ahora otro ejemplo, en el caso de un

videojuego, el cual parece ser tan distinto a una

calculadora sigue los mismos principios, a travs del


11/148


10joystick el usuario ingresa datos de entrada con los

cuales especifica la direccin en la que desea moverse, el

software recibe estos datos los almacena y los procesa, al

final el software presenta al usuario la informacin

solicitada en la cual el personaje se encuentra ahora en

una posicin distinta pero de acuerdo a lo que el usuario

ha ingresado.

Este modelo es muy simple y consta de tres partes, dato,

proceso e informacin, las cuales se definen a

continuacin.

DatoCorresponde a un par ordenado de atributo con valor

(atributo, valor) que representan el registro de un hecho

importante para la organizacin en un momento

determinado.

Un dato esta compuesto de dos partes, un atributo y un

valor, el atributo define que es lo que deseo guardar y el

valor define el tipo de valor asociado, es decir el tipo de

datos y sus valores mximos y mnimos. Los datos

siempre estn formados por un par ordenado, ya que,

sus partes por separado carecen de sentido.

ProcesoCorresponde a la aplicacin de clculos aritmticos,

ordenamientos o algn otro tipo de manipulacin de los

datos y que a partir de ello genera informacin.


12/148


11Vemoslo a travs de un ejemplo, supongamos que

tienes en tu closet una caja de pelculas, la forma en la

que se han guardado las pelculas en la caja no ha sido

mediante ningn orden, muy por el contrario han sido

guardadas en el mismo orden que las has adquirido, por

lo que hay dentro de la caja es un completo desorden que

hace juego con el resto del closet. Para poder ver la

pelcula que tanto anhelas vas a tener que buscarla, este

proceso comienza con un dato de entrada, para el cual

vas a necesitar el nombre de la pelcula (un dato), el cual

puede ser por ejemplo:

Nombre pelcula = hoy si estudiar.

A partir de este dato el proceso que debes llevar puede

variar segn tu forma de hacer las cosas, un posible

camino es hacer una comparacin, proceso que consiste

en tomar las pelculas una por una e ir comparando su

nombre con el de la pelcula que buscas hasta dar con

ella, otro camino puede ser verificar si ellas se

encuentran ordenadas, de ser as bastar con realizar

una bsqueda basado en el alfabeto para dar con ella, de

no estar ordenadas entonces podras ordenarlas, as este

proceso ser ms simple la prxima vez, el resultado de

esta bsqueda ser la pelcula que deseas ver,

adicionalmente un buen consejo ser considerar

mantener tu closet ordenado.


13/148


12

Informacin.Mensaje vlido para un receptor resultante del

procesamiento de datos.

Debes considerar que no todo lo resultante de un procesoes informacin si esta no va dirigida a quien corresponde,

por ejemplo, si vas caminando por afuera del aeropuerto

y un mensaje que dice se informa que el vuelo 345

tiene un retraso de 45 minutos, sin duda eso es

informacin y ha nacido desde el clculo de la posicin

del vuelo, la distancia con el aeropuerto y la velocidad

que lleva, sin embargo para ti que slo buscas un taxi,esa informacin no te sirve, por ende deja de ser

informacin para ti.

Entrada y Salida.Como lo mencionamos al inicio los software llevan a cabo

principalmente cuatro acciones: recibir datos de entrada,

almacenarlos, procesarlos y entregar un resultado.

Muchas veces la palabra dato e informacin son utilizadas

indistintamente, pero sin embargo en este contexto son

muy distintas. Cuando un usuario interacta con un

software es el usuario el que provee de datos al

programa, estos datos como la definicin lo dice son la

representacin de una entidad, es decir son datos que

representan el valor de una entidad, cuando estos datosson recibidos por el software este los almacena en la

memoria, luego los toma, los procesa, es decir realiza

algn tipo de clculo en ellos para luego depositarlos

nuevamente en la memoria. Podemos decir entonces que


14/148


13dato e informacin no son lo mismo, debido a que para

que los datos se conviertan en informacin deben haber

pasado primero por un procesamiento. En general los

datos por si solos no sirven para tomar una decisin en

cambio la informacin s sirve para tomar decisiones.

Proceso manual de datos.El procesamiento manual ha existido desde siempre y

corresponde a toda transformacin o clculo que se

realice con datos mediante clculos mentales o con la

utilizacin de lpiz y papel, esta tcnica es muy propensa

a errores sobre todo cuando se trata de realizar grandes

clculos o la clasificacin y ordenacin de un conjunto

muy numeroso de datos. Adicionalmente el proceso se

lleva a cabo de forma lenta, lo que produce que muchas

veces sea una tcnica poco viable para las empresas de

hoy, las cuales procesan los datos de millones de

personas.

Proceso computacional de datos.El proceso computacional en cambio corresponde a la

automatizacin de procesos comunes que en su comienzo

solan hacerse con lpiz y papel, las operaciones

aritmticas bsicas fueron un comienzo y as la tcnica ha

ido refinndose hasta llegar a lo que hoy nos rodea:

planillas de Excel, sistemas bancarios para llevar lascuentas de miles de clientes y reconocimiento facial o

procesamiento de imgenes son algunos ejemplos, esto

nace de la necesidad de que la informacin debe estar en

el momento en que se necesita, imagina qu sucedera si


15/148


14tratsemos de llevar el censo de nuestro pas utilizando el

proceso manual, es probable que cuando los resultado

estn listos la informacin generada no represente en lo

absoluto la realidad nacional y por ello lo que en un

momento hubiese sido informacin vital hoy es slo un

dato que no sirve.

Estructura funcional de un

computador.

Dispositivos de entrada y salida.

Si bien un software se basa en el procesamiento

computacional de datos con el fin de entregar

informacin no olvidemos que estos software se

almacenan y ejecutan dentro de un computador, es por

ello que los computadores deben proveer alguna forma

en la que podamos comunicarnos con ellos, todo los

computadores poseen lo que se conoce como perifricos

los cuales podemos dividir en entrada y salida.

Los perifricos de entrada son todos aquellos dispositivos

que permiten ingresar informacin, algunos ejemplos de

ello son el teclado a travs del cual digitamos, el mouse,

un escner el cual nos permite digitalizar las fotos o

alguna imagen, el micrfono que utilizamos para chatear,o dictar un documento a nuestro computador.

Los perifricos de salida en cambio son todos aquellos

dispositivos que permiten al computador emitir

informacin que ha procesado producto de los datos que


16/148


15hemos ingresado, probablemente el ms utilizado de

todos sea el monitor, en la cual el computador nos

muestra la informacin requerida, otros ejemplos son la

impresora, la que nos permite obtener la informacin en

papel o los parlantes, que emiten sonidos segn lo que le

pidamos o hagamos.

Unidades Internas.

En un computador el encargado de procesar toda la

informacin es la Unidad Central de Proceso CPU (Central

Processing Unit). Esta unidad es la encargada del control

y de la ejecucin de las operaciones del sistema, tambin

lo conocemos como el microprocesador.

Las actividades que realiza la CPU son:

Ejecutar las instrucciones de los programas

almacenados en la memoria.

Controlar la transferencia entre la CPU y la memoria.

Responder a las peticiones realizadas por algn

perifrico.

Unidad de control.

Coordina las actividades del computador y determina qu

operaciones se deben realizar y en qu orden; as mismo

controla todo el proceso del equipo.


17/148


16

Unidad Aritmtica-lgicaRealiza operaciones aritmticas y lgicas, entre las

operaciones aritmticas se encuentras las sumas o restas

y en las lgicas las comparaciones del tipo mayor, menor,

igual, etc.

Unidad de almacenamiento principal.Es la parte de la CPU en la que se encuentran

almacenadas las instrucciones y todos los datos que

necesarios para llevar a cabo un proceso, esta memoria

es temporal, esto quiere decir que si apagas el equipo

toda la informacin alojada ah es eliminada, el

procesador usa esta memoria debido a que es un lugar a

la que puede acceder ms rpido, es por esto que los

datos son cargados aqu como paso previo a su

ejecucin. La unidad de almacenamiento principal es

popularmente conocida como memoria RAM.

Unidades externas de

almacenamiento secundario.Adicional a los datos que el computador almacena de

forma temporal para su procesamiento, existen

dispositivos de almacenamiento que permiten que la

informacin perdure en el tiempo y que se encuentran

fuera del equipo, algunos ejemplo de ellos son el CD,

DVD, blueray o memorias flash, en ellos se almacenan

datos que podrn ser procesados ms adelante y su

almacenamiento es permanente e independiente de si el

computador est prendido o apagado.


18/148


17Para ayudarte a comprender mejor cmo el computador

utiliza los dispositivos de almacenamiento vemoslo con

una simple analoga. Supongamos que t eres el

procesador y tu misin hoy es recolectar un conjunto de

datos histricos para procesarlos y crear con ellos un

resumen de historia, el cual contiene informacin

relevante para quien lo solicit, muy lejos de la silla y el

escritorios donde te encuentras hay un estante llenos de

libro, los cuales siempre estn all, este estante es el

equivalente al disco duro de tu computador, pero imagina

tuvieses que levantarte de la silla, ir hasta el estante,

tomar un libro, volver a tu silla, buscar lo que necesitas y

luego volver a dejarlo al estante para luego

complementar el informe con otro libro lento verdad?

Entonces al igual que t, el computador necesita traer un

conjunto de datos para mantenerlos temporalmente ms

cerca, entonces ese rol lo jugar el escritorio, de esta

forma te acercars al estante y traers en uno o ms

viajes todos los libros que necesites y lo dejars sobre tu

escritorio, de esta forma no necesitars levantarte tan

seguido, nuestro escritorio es el equivalente a la memoria

RAM, por lo que tambin podemos afirmar que mientras

ms memoria RAM tengamos mejor rendimiento

tendremos, ya que podremos almacenar y dejar ms

informacin all, ahora que mantenemos los datos cerca,

para que puedas leer y producir un resumen con tu

cerebro (equivalente al procesador de tu PC), necesitars

acercar los libros que tienes en tu escritorio, lo recogers

con la mano para de esta forma logrado acercar ms la


19/148


18informacin, as estar lista para ser leda y procesada

por t, tu mano en esta analoga es el equivalente a la

memoria cache de tu procesador, cuando hayas finalizado

tu informe todo lo que se encuentra en tu mano y

escritorio desaparecer, pero volver a quedar de forma

permanente en tu estante, esto se debe a que tu mano y

el escritorio almacenan informacin slo de forma

temporal, en el computador la RAM y la CACHE se

comportan de la misma forma y existen con el fin de

acercar la informacin hacia el procesador, dado que es

ms rpida su lectura desde all, sin embargo este tipo de

memoria mientras ms rpida suele ser ms pequea, al

igual que la proporcin entre tu mano, escritorio y

estante, que adicionalmente va desde la ms asequible a

la ms distante, siendo la mano la unidad de

almacenamiento ms pequea y el estante la ms

grande.

Elementos o componentes de

un procesamiento

computacional de datos.Cuando analices un proceso o un sistema, siempre debes

prestar atencin a las etapas o acciones que se ejecutan

en el sistema que ests analizando. Recuerda que los

sistemas estn compuestos de una serie de elementos

que interactan entre s para lograr un propsito. Para

lograr este propsito cada uno de los objetos detectados

en el proceso realizan un conjunto de acciones. Para


20/148


19poder realizar estas acciones, las partes componentes

necesitan datos de entrada. Estos datos son la materia

prima con la cual los objetos realizan sus acciones. Una

vez que reciben los datos, los objetos realizan las

acciones para las cuales fueron creados, generando un

resultado que se conoce como dato de salida. Podemos

analizar las acciones que realiza un objeto como una caja

negra es decir sabemos lo que entra y el resultado del

proceso pero no lo que sucede adentro. Por ejemplo si

utilizo un reproductor de DVD, los datos de entrada estn

contenidos en el disco que ingreso al equipo, y la salida

ser la imagen y el audio, pero el proceso es desconocido

y por lo dems no me interesa, pues slo quiero ver el

DVD no construir un reproductor.

Ahora si mi necesidad aumenta y adems de usar un

reproductor de DVD ahora quiero construir uno, entonces

debo conocer qu es lo que hace el dispositivo con los

datos que estn en el disco para generar la imagen y el

audio, esto se conoce como procesamiento de los datos,

el cual bsicamente consiste en leer los datos, ordenarlos

y guardarlos, procesarlos y finalmente generar una

salida.

El procesamiento de los datos est asociado a la toma de

decisiones, que se estructuran bsicamente siguiendo

una serie de reglas y condiciones que en lenguaje

informtico se conocen como reglas del negocio. Estas

reglas y condiciones se basan en la definicin de cmo se

debe comportar el sistema para tratar los datos que

entran a ser procesados. Veamos un ejemplo,


21/148


20supongamos que tienes un telfono celular de prepago y

debes cargarle dinero cada cierto tiempo para poder

realizar llamadas. Analicemos el proceso de carga de

dinero con un poco ms de detalle Qu datos de entrada

necesitamos?, si dices que lo que necesitas es solamente

el dinero que vas a cargar, es correcto, pero eso es

todo?, pensemos un poco ms en detalle y pongmonos

en algunos casos especiales, es tu telfono el nico

telfono en el sistema?, claramente no por lo tanto es

necesario identificar a qu telfono quieres cargar el

dinero, ah aparece un nuevo dato que es el nmero de

telfono. Por lo tanto ahora ya tenemos los siguientes

datos de entrada, el nmero de telfono y el monto de

dinero que vas a cargar. Ahora la pregunta es la

siguiente, que hace el sistema con los datos de

entrada?, una respuesta acertada sera decir que suma al

saldo anterior el valor que se est cargando, pero a cual

de todos los telfonos que existen lo carga?, entonces ah

determinamos que primero hay que buscar la informacin

asociada al telfono y luego sumar el valor al saldo de

dinero que tiene el telfono. As determinamos que el

proceso se define en dos pasos:

1.Buscar los datos del telfono usando el nmero.

2.Sumar el valor a cargar al saldo existente.

Si te fijas ya estamos avanzando, pero ahora comienzan

a surgir algunos inconvenientes, supongamos que buscas

los datos del telfono y te das cuenta que no es un

telfono de prepago sino que uno con plan, entonces

Qu haces?, si te fijas debes tomar un decisin usando


22/148


21una regla, pensemos que hacer, todos los telfonos

tienen el mismo plan?, la respuesta es no, de hecho

existen bsicamente tres planes, prepago, cuenta

controlada y plan ilimitado, slo a los dos primeros se les

puede cargar dinero, pero bajo circunstancias distintas, al

plan de cuenta controlada slo le puedes cargar ms

dinero cuando se ha acabado el dinero anterior, mientras

que al de prepago se le puede cargar en cualquier

momento y si tienes plan ilimitado no le puedes cargar

dinero. Con estos datos del proceso completo podemos

definir que las condiciones son las siguientes:

1.Buscar los datos del telfono usando el nmero.

2.Identificar si el telfono tiene plan ilimitado.

3.Si lo tiene no se le puede cargar dinero.

4.Si no tiene plan ilimitado entonces hay que saber si el

telfono tiene plan de cuenta controlada.

5.Si tiene plan de cuenta controlada, debemos fijarnos

en el saldo y ver si an tiene.

6.Si tiene plan de cuenta controlada y tiene saldo no

podemos cargar dinero.

7.Si tiene plan de cuenta controlada y no tiene saldo,

entonces podemos cargar el dinero.

8.Si no tiene plan de cuenta controlada entonces

sumamos inmediatamente el dinero al saldo anterior.

Ahora slo nos queda analizar cul es la salida resultante

de este proceso. Si analizamos con detencin el objetivo

del proceso es cargar dinero a tu telfono celular, as

podramos definir dos posibles salidas, que son:


23/148


22a)Un mensaje que diga que el proceso se realiz de

forma correcta o incorrecta.

b)El nuevo saldo luego de realizada la carga.

Analicemos el primer caso, si el proceso nos devuelve un

mensaje Podremos conocer el nuevo saldo?, la

respuesta en este caso es no.

Si devolvemos el nuevo saldo Podemos saber si el

proceso se realiz de forma correcta?, la respuesta en

este caso es si, pero depende de un factor que es el

conocer de antemano el saldo que tena, as si al iniciar el

proceso tena 0 peso y luego de cargar 2000, tengo en mi

saldo 2000 es que se realiz el proceso son xito.

Cabe destacar que ninguna de las soluciones es correcta

y ninguna es incorrecta, pues ambas dependen de datos

que faltan en la definicin del contexto del problema.

Plantilla para prueba manual oseguimiento de ejecucin de

una secuencia lgica.Si bien la resolucin de problemas simples como el

planteado anteriormente pudiera parecer una tarea

sencilla y libre de complejidades a veces es necesario

corroborar si el proceso que hemos definido est correcto

y podemos obtener el resultado deseado a travs de lo

que se conoce como una traza, es decir el seguimiento de

los valores que nos interesa controlar y el

comportamiento que vaya a tener el sistema en funcin

de estos valores.


24/148


23Para hacer la traza de un programa se van anotando los

valores que nos interesa controlar y qu es lo que sucede

cuando esos valores cambian asocindolos a las

decisiones que se realizan durante el proceso. Muchas

veces se elabora una tabla para hacer la traza y registrar

los valores de forma ordenada asociados a cada uno de

los procesos y adems se realiza una tabla para cada uno

de los distintos cursos que pueda tomar la operacin.

Por ejemplo si hacemos la traza del ejemplo anterior de

carga del telfono podramos dibujar la siguiente tabla:

Datos de control

Acciones Nro detelfono

Valor a cargar Tipo Plan Saldo

Buscar los datosdel telfono

84480965 3500 Ilimitado 0

El telfono tieneplan ilimitado?

Ilimitado 0

Salida 0

Datos de control

Acciones Nro detelfono Valor a cargar Tipo Plan Saldo


84480965 3500 CuentaControlada

0

El telfonotiene planilimitado?

CuentaControlada

0

Tiene cuentacontrolada y susaldo es 0?

CuentaControlada

3500

Salida 3500

Datos de control

Acciones Nro detelfono

Valor a cargar Tipo Plan Saldo

Buscar los datos deltelfono

84480965 3500 Prepago 1000


25/148


24El telfono tieneplan ilimitado?

Prepago 1000

Tiene cuentacontrolada y susaldo es 0?

Prepago 1000

Tiene cuenta

controlada y susaldo es mayor a 0?

Prepago 1000

Es de prepago? Prepago

Salida 4500

Si te fijas en las tablas anteriores hay un conjunto de

preguntas que generan una respuesta basndose en los

valores proporcionados a la funcin. Para cada grupo de

preguntas y respuestas se realiza alguna accin o

acciones que llevan al resultado expresado en la salida.

Datos de control

Acciones Nro de telfono Valor a cargar Tipo Plan Saldo


84480965 3500 CuentaControlada

1000

El telfono tieneplan ilimitado?

CuentaControlada

1000

Si tiene cuenta

controlada susaldo es 0?

Cuenta

Controlada

1000

Salida 1000


26/148


25


27/148


26

Tcnicas de algoritmos parael diseo de procesoscomputacionales.

Conceptos bsicos.

Algoritmo.La palabra algoritmo se deriva de la traduccin al latn de

la palabra rabe alkhowarizmi, nombre de un matemtico

y astrnomo rabe que escribi un tratado sobre

manipulacin de nmeros y ecuaciones en el siglo IX.

Un algoritmo es una serie de pasos organizados que

describe el proceso que se debe seguir para dar solucin

a un problema especfico.

Otra definicin ms especfica es: Conjunto de pasos

finitos no ambiguos que permitan dar solucin a un

problema especfico.

A simple vista la definicin formal de algoritmo puede no

ser tan clara por si sola, pero vers que un algoritmo es

algo que ya conoces y lo mejor es que durante toda tu

vida has ejecutado varios algoritmos sin darte cuenta,

comencemos con un ejemplo bsico, has jugado alguna

vez a encontrar el tesoro pirata siguiendo un mapa?

Aquel papelito de color caf que dando un par de pasos

en varias direcciones te lleva a un lugar que marca una

X, pues aquel papel lo que tiene escrito dentro en

realidad es un algoritmo. veamos por qu: primero el


28/148


27papel nos seala el lugar de inicio, luego de ello las

instrucciones que sigues dicen algo as como dos pasos a

la derecha, un paso a la izquierda, este tipo de

instrucciones son un conjunto de pasos finitos, dado que

no son interminables, tiene un punto de comienzo (donde

obliga a ubicarte) y un final (donde marca la X), tampoco

son ambiguos por que no hay doble interpretacin para

cada una de ellas, finalmente si sigues todas las

instrucciones en orden encontrars el lugar donde esta la

X, entonces tambin podemos aseverar que estos pasos

sirven para resolver un problema especifico, el cual nos

indica el camino desde un punto hasta otro, donde

debajo de la gran X probablemente nos esperen algunas

monedas de oro.

Sin embargo y siguiendo este criterio muchas actividades

van a comenzar a parecer un algoritmo y de hecho es

muy probable que lo sean, sin embargo no todo es un

algoritmo y es bueno que tambin sepamos reconocer lo

que no lo es, supongamos que estas viendo un programa

de televisin donde estn dictando una receta para

cocinar un rico pastel baado en chocolate, esta receta

ser entonces un algoritmo si los pasos de la preparacin

especifican los factores de tiempo y material que se

deben utilizar en cada uno de ellos, si en determinado

momento entre el listado de actividades que hay que

realizar existe alguno que diga algo as como agregue

azcar a gustoel conjunto de instrucciones dejar de ser

un algoritmo, debido a que existe un paso ambiguo.


29/148


28En informtica el algoritmo es una de las piezas

fundamentales en el desarrollo de software ya que el

computador responder a algoritmos que nosotros

diseemos y pediremos a l que ejecute, para ello lo

haremos a travs de los lenguajes que el computador

entiende, los cuales irs aprendiendo durante el

desarrollo de tu carrera.

Todo lo que ejecuta el computador son algoritmos, un

buen diseo de un algoritmo hace mejor y ms rpido a

un programa, te has detenido alguna vez a pensar

cmo la calculadora resuelve las operaciones

encomendadas?, es probable que no, pero de lo que s

podemos estar seguros es que la calculadora es una gran

ejecutora de algoritmos, ya que cada calculo matemtico

es resuelto mediante algoritmos, es decir pasos que ya

estn definidos para resolver una operacin, de ellos

podemos destacar el clculo del potencial, el cual es un

algoritmo muy popular, que da solucin a clculos como

por ejemplo 24 =16. Otro algoritmo famoso es el de

Dijkstra, este algoritmo es el encargado de encontrar la

ruta ms corta entre dos puntos, es muy posible que lo

hayas visto sin saberlo en los video juegos, ya que este

algoritmo es el encargado de hacer que tus tropas

avancen desde un punto hacia otro buscando el mejor

camino en muchos juegos de estrategia

Hacer buenos algoritmos no es una tarea sencilla,

requiere de prctica y mucha lgica, durante este manual

vas aprender a desarrollar tu lgica y comprender qu

partes componen el problema que deseas solucionar,


30/148


29cules son los datos de entrada y cul es el conjunto de

pasos que debes aplicar sobre los datos para generar el

resultado deseado, el cul no es otra cosa que

informacin para la persona que lo solicita, tambin

aprenders a cmo optimizar los algoritmos, para que

tengas una idea, la optimizacin corresponde a la

capacidad de lograr reducir la cantidad de pasos para

solucionar el mismo problema, una de las cosas

interesantes que tienen los algoritmos es que existe

muchas formas de solucionar un mismo problema, con el

tiempo te dars cuenta que incluso habrn ocasiones en

las que para un ejercicio dado todos tu compaeros

tendrn eventualmente una solucin distinta.

Tipos de Algoritmos

Cualitativos: Son aquellos en los que se describen los

pasos utilizando palabras.

Cuantitativos: Son aquellos en los que se utilizan clculos

numricos para definir los pasos del proceso.

Lenguajes Algortmicos. Es una serie de smbolos y reglas

que se utilizan para describir de manera explcita un

proceso. Hay dos tipos:

Grficos: Es la representacin grfica de las operaciones

que realiza un algoritmo. Ejemplo: Diagrama De Flujo,DFD.

No Grficos: Representa en forma descriptiva las

operaciones que debe realizar un algoritmo. Ejemplo:

Pseudocdigo.


31/148


30

Caractersticas de un buen algoritmo. Debe tener un punto nico de inicio.

Debe ser definido, no debe permitir dobles

interpretaciones.

Debe ser general, es decir, soportar la mayora de las

variantes que se puedan presentar en la definicin del

problema.

Debe ser finito en tamao y tiempo de ejecucin. Es

decir, debe tener un fin.

Diagrama de flujoPara el diseo de algoritmos se utilizan tcnicas de

representacin. Una de estas tcnicas son los Diagramas

de Flujo (DDF), que se definen como la representacin

grfica que mediante el uso de smbolos estndar unidos

mediante lneas de flujo, muestran la secuencia lgica de

las operaciones o acciones que debe realizar un

computador, as como la corriente o flujo de datos en la

resolucin de problema.

Pseudocdigo.El escribir aplicaciones computacionales se necesita

entregar al computador una serie de instrucciones las

cuales sern ejecutadas por este. Para realizar este

proceso se inventaron los lenguajes de programacin

mediante los cuales el programador escribe las

instrucciones para que el computador realice las acciones

correspondientes, el programador escribe estas


32/148


31instrucciones las cuales son interpretadas y luego

compiladas (transformadas en un lenguaje que entiende

el computador llamado lenguaje de mquina), para que

con el resultado de este proceso pueda ejecutar las

instrucciones.

Ahora como los lenguajes de programacin a veces son

muy complejos de aprender, existe un subconjunto de

lenguajes ms bsicos que se llaman pseudolenguajes,

los cuales permiten generar pseudocdigo. El

pseudolenguaje generalmente es un subconjunto de un

lenguaje de programacin que es muy extenso, o a veces

tambin se trata de un lenguaje que ocupa expresiones

que son ms cercanas al lenguaje de las personas, pues

en todos los lenguajes de programacin las instrucciones

estn en ingls. Si bien existe una cercana mayor con el

lenguaje con el que hablas (en este caso espaol), existe

la complejidad posterior de tener que aprender de nuevo

otro lenguaje de programacin. Para efectos de este

manual, ocuparemos un lenguaje de programacin

llamado java el cual tiene una sintaxis relativamente

simple. Adicionalmente la sintaxis de java esta basada en

un lenguaje de programacin denominado C que es el

padre de los lenguajes ms utilizados: C++, javascript,

java, c#, actionscript, php, entre otros, que utilizars

durante el desarrollo de tu carrera.


33/148


32

Programa.Conjunto de rdenes o instrucciones capaces de

manipular un conjunto de datos. Estas rdenes pueden

ser divididas en tres grandes bloques claramentediferenciables, estos son:

Entrada de datos: En este bloque se engloban todas

aquellas instrucciones que toman datos de un dispositivo

o perifrico externo, depositndolos en la memoria

principal del computador para ser procesados.

Proceso: Engloban todas aquellas instrucciones

encargadas de modificar los datos que previamente

haban sido depositados en la memoria principal. Todos

los resultados obtenidos en el tratamiento de dichos

datos son depositados nuevamente en la memoria

principal quedando de esta manera disponible.

Salida de resultados: Es el conjunto de instrucciones

que toman los resultados finales desde la memoria

principal y lo envan a dispositivos externos.

Etapas en la creacin de

programas.Durante el desarrollo hay un conjunto de etapas que sin

importar el tipo de software que desee crearse siempre

se repiten, ya sea desde un programa muy simple como

una calculadora con las operaciones bsicas, hasta

completos sistemas de clculos en tiempo real. Estas


34/148


33etapas sern definidas y explicadas en forma lineal, sin

embargo en el desarrollo real no significa que este sea un

orden estricto y que no haya vuelta atrs, muy por el

contrario, en muchas ocasiones cuando ya se piensa que

se ha superado por completo una etapa es necesario

volver atrs, agregar o corregir algo que se nos pas

para luego volver a la etapa siguiente. Otra cosa

importante, es que en algunas ocasiones tambin se da

que las etapas se solapan, vale decir, que antes de

finalizar una es posible avanzar en algunos puntos de la

que viene, esto suele ser til para comenzar a

dimensionar si lo que estamos haciendo esta correcto.

Requisitos.Los requisitos de software son especificaciones claras y

puntuales sobre lo que debe contener un software para

cumplir con algn requerimiento.

Es habitual que las personas confundan requisito con

requerimiento, incluso una discusin de ello se encuentra

en el manual de anlisis y diseo orientado a objetos

dentro del capitulo de ingeniera de requerimientos, pues

bien, en ese captulo se habla de la necesidad de extraer

la informacin sobre los procesos que realizan los clientes

los cuales luego queremos construir como software ms

adelante, dichas necesidades son requerimientos y estn

asociados a las necesidades que tiene la empresa y que

luego resolveremos o apoyaremos con un software, un

requisito en cambio est ms bien asociado a lo que debe


35/148


34hacer un software para que en su funcionamiento cumpla

con lo que deseamos construir, vemoslo con un

ejemplo: si deseas construir un software para apoyar el

proceso de venta de juguetes, estamos hablando de un

requerimiento, sin embargo, cuando dices que tu

software necesita validar que el mtodo de pago sea slo

en pesos chilenos, entonces estamos hablando de un

requisito del software, los cuales en su conjunto debiesen

alinearse con los requerimientos.

Una forma fcil de recordar la diferencia es mirar la

contratapa de algn software que hayas comprado alguna

vez, all veras los requisitos mnimos necesarios para se

ejecucin y que por tanto estn absolutamente ligado a

una pre condicin del software, no del proceso que desea

resolver.

Anlisis.En la etapa de anlisis es en la que recopilamos todos los

requisitos necesarios para desarrollar el software, los

analizamos y buscamos restricciones que deban ser

aplicadas por el software. Este anlisis es recomendable

hacerlo en equipo, para ello los encargados cuentan con

un conjunto de diagramas que les permiten dibujar los

procesos que desean construir antes de comenzar a

desarrollar la aplicacin. Esta etapa es fundamental en el

ciclo de desarrollo de un software, un mal anlisis de los

requisitos podra tirar por la borda el esfuerzo de mucho

tiempo.


36/148


35

Diseo de la solucin.En el diseo de la solucin es el momento en el que se

planifica la arquitectura de lo que se desea construir, el

diseo de una aplicacin abarca varios temas, algunos

mucho ms complejos que otros, donde todo depender

del tipo de aplicacin que deseamos construir.

Durante esta asignatura el diseo que abarcaremos

estar principalmente enfocado a cmo organizaremos el

cdigo dentro de una sola aplicacin, tal vez por ahora

sea complicado de comprender, pero pequeas rutinas de

cdigo con el tiempo las iremos organizando y agrupando

en mtodos, donde cada uno de estos mtodos

representa un proceso, es decir una entrada de datos,

algn conjunto de operaciones aritmticos y lgicos que

aplicaremos sobre ellos, para luego generar una salida.

En la medida que vayamos aprendiendo resolveremos

ejercicios ms complejos donde para llegar a una solucin

necesitaremos crear varios procesos, los cuales

agruparemos en una entidad mayor llamada clase, dichas

clases y sus mtodos (o comportamientos) dibujaremos

en un diagrama llamado diagrama de clases.

El diseo no slo se refiere a cmo organizaremos los

componentes internos de un programa, hay ocasiones en

que una solucin consta de ms de un programa, por

ejemplo, hay redes sociales que tienen un componente

Web y otro en equipos mviles, en este caso el diseo


37/148


36tambin debe incorporar la forma en que ambos software

se comunicarn.

Otro aspecto que tambin se refiere al diseo, es la

forma en que los componentes se instalarn. Muchas

veces los software estn diseados para recibir grandes

cargas de datos o altos niveles de trfico de usuarios y

estn ejecutndose sobre ms de un equipo, por lo que

en estas ocasiones, el diseo tambin esta ligado al

hardware en el que se ejecutar. Conocer esto a tiempo,

nos dar una pauta de la forma lgica en la que debemos

construirlo.

Codificacin.Esta etapa se refiere a la construccin del software, es el

equivalente a comenzar a levantar los cimientos de una

casa luego de que ha sido diseada. La codificacin es un

proceso que no debiese generar problemas si el anlisis

de requisitos ha sido realizado correctamente y si los

programadores estn guindose por un diseo (diagrama

de clases) que ha sido discutido y aprobado por el equipo

responsable.

Durante esta etapa los programadores debern idear los

algoritmos que permitan solucionar cada uno de los

objetivos planteados en el diseo de la solucin y la

comunicacin entre las partes.

Durante la codificacin utilizaremos algn lenguaje de

programacin que nos permita comunicarnos con la


38/148


37mquina, la eleccin del lenguaje es una conversacin

que da para mucho, pero por lo general depende de las

prestaciones que nos da la tecnologa que la rodea, de las

restricciones y aunque no debiese ser una limitante,

muchas veces influye su valor.

Prueba.Las pruebas corresponden a la etapa de la post

construccin, aqu es donde probamos lo que hemos

construido. Para iniciar las pruebas no es necesario

terminar el software completo, los programadores suelen

hacer muchas pruebas de cada mtodo que han

construido con el fin de determinar si sus algoritmos

hacen lo que se espera de ellos. A estas pruebas se les

llama prueba unitaria y consiste bsicamente en ingresar

datos de entrada y verificar que la salida sea la esperada,

adems suelen hacerse durante todo el periodo de

codificacin.

Adicionalmente, existen otros tipos de pruebas que tienen

relacin con la cantidad de recursos que un software

utiliza, esta tarea por lo general realizada por el

departamento de aseguramiento de la calidad realiza

tareas como la revisin de la carga del procesador y los

tiempos de respuesta de la aplicacin.


39/148


38

Mantencin.La mantencin del software es un proceso que se realiza

post entrega y corresponde a modificaciones posteriores.

Las mantenciones siempre nacen a causa del cambio de

un proceso en la organizacin del cliente que lo ha

solicitado. Las mantenciones pueden ser una buena

fuente de ingreso posterior a la venta, ya que casi

siempre las mantenciones son realizadas por la misma

empresa desarrolladora, sin embargo en otras pueden

convertirse en un gran dolor de cabeza cuando el

software ha sido construido de forma poco modular

(divididos en sub programas), la mantencin se vuelve

muy dificultosa y los cambios en una parte comienzan a

provocar errores en otros. Algunos paradigmas de

programacin como la programacin orientada a objetos

(POO) aporta mucho a la facilidad de mantener sistemas,

ya que divide los procesos en procesos ms pequeos y

luego los agrupa con un nombre que los represente, de

esta forma es ms sencillo ubicar donde hay que realizar

el cambio y cuales son los datos de entrada y salida

esperados.


40/148


39

Caractersticas de la

programacin.

Estructura descendente.En la etapa de anlisis se determina que hace el

programa, en la etapa de diseo se determina cmo hace

el programa la tarea solicitada. Con el objetivo de hacer

el proceso de la resolucin de problemas ms eficaz es

que se utiliza el proceso de diseo conocido como divide

y vencers. Esto quiere decir que la resolucin de

problemas complejos se realizan dividiendo dichoproblema en subproblemas y a continuacin dividir dichos

subproblemas en otros de nivel ms bajo hasta que

pueda ser implementada la solucin. La solucin de estos

subproblemas se realiza con subalgoritmos. Los

subalgoritmos son unidades de programa o mdulos que

estn diseados para ejecutar alguna tarea especfica.

Estas unidades (las que distinguiremos como Funcionesy Procedimientos y que estudiaremos en profundidad

ms adelante) se escriben slo una vez, pero pueden ser

invocadas o referenciadas en diferentes puntos del

programa o mdulo principal con el objeto de no

duplicar el cdigo innecesariamente. Este mtodo de

disear algoritmos con el proceso de romper el

problema subdividindolo en varios subproblemas sedenomina diseo descendente, TOP-DOWN o

Modular y en cada etapa, expresar cada paso en forma

ms detallada se denomina refinamiento sucesivo .

Cada subprograma es resuelto en un mdulo que tiene


41/148


40un nico punto de entrada y un solo punto de salida. Los

mdulos pueden ser planeados, codificados, comprobados

y depurados de forma individual (hasta por

programadores distintos) y combinarlos mas tarde lo que

implica la combinacin de los siguientes pasos:

Programar un mdulo.

Comprobar el mdulo.

Depurar el mdulo

Combinar el mdulo con los dems.

Esta tcnica es utilizada hoy en casi todas las disciplinas,

en programacin existe ms de un paradigma (una forma

o modelo de cmo hacer las cosas).

Modularidad.El concepto de modularidad en programacin esta

directamente asociado al divide y vencers. Este

concepto hoy est fuertemente asociado al paradigma de

programacin orientado a objetos, el cual tiene como

principio dividir la funcionalidad de un programa en

programas ms pequeos de manera en que ellos sean lo

ms independientes posible.

Cohesin.Este trmino tiene relacin con la capacidad de unir las

partes, la palabra cohesin es sinnimo de adhesin, por

lo tanto estamos hablando de la unin de partes. En la


42/148


41programacin siempre se busca hacer todo modular, es

decir tomar un gran software y construirlo de pequeas

partes que ojal fuesen funcionales de forma

independiente, sin embargo si vamos a programar de esa

manera hay que pensar despus en como unir todo, a

este concepto se le llama cohesin y se dice que un

software tiene una alta cohesin cuando la llamada a una

de esas partes la realiza una que contiene toda la

informacin para ello.

Acoplamiento.El acoplamiento esta muy ligado a la cohesin, cuando un

software se encuentra dividido en partes y estas partes

son unidas de forma correcta estamos hablando de una

alta cohesin entre las partes, cuando esto esta presente

en un software de forma automtica decimos entonces

que nuestro programa tiene un bajo nivel deacoplamiento, lo que es muy bueno, ya que esto quiere

decir que las partes no son dependientes entre s, por

tanto, una modificacin en un proceso slo afectar a

alguna de las piezas del software y no al 100%, evitando

volver a modificar partes que si funcionan y cuya funcin

no se ve alterada.


43/148


42

Descomposicin.La descomposicin es una caracterstica que permite

desarmar un problema complejo en una serie de

subproblemas que por el hecho de ser partes reducidas

de un todo, pierden complejidad. Esta prdida decomplejidad nos permite concentrarnos en una parte

especfica del problema utilizando el concepto de divide

y vencers.


44/148


43

Estructura de un algoritmo.Los algoritmos se definen como una serie de pasos bien

definidos y finitos que permiten solucionar un problema

para cualquier tipo de valores.

Bsicamente un algoritmo permite definir las acciones

que se deben realizar para solucionar un problema.

Existe una serie de acciones que acciones que se realizan

para dar solucin a un problema, por ejemplo declarar

variables, leer datos desde teclado, mostrar datos en una

pantalla, etc. Esta serie de acciones se ordenan

lgicamente para solucionar un problema. Un ejemplo de

la definicin de la estructura de un algoritmo es el

siguiente:

1. Leer el pedido.

2. Examinar el historial de crdito del cliente.

3. Si el cliente es solvente, entregar el pedido.

4. En caso contrario, rechazarlo.

5. Fin.

Si te fijas en el ejemplo anterior, existe una serie de

pasos formales para dar solucin a un problema que en el

caso anterior es tomar una decisin respecto a si se

entrega o no un pedido a un cliente utilizando el historial

de crdito que posee.


45/148


44

Conceptos de variables y

constantes.

Definicin de variables yconstantes.Cuando creamos software, los datos que van a ser

procesados, se deben guardar de forma temporal para

ser procesados por la aplicacin. El programa por lo tanto

debe solicitar al sistema operativo que defina un espacio

en la memoria donde guardar estos datos. Para esto los

lenguajes de programacin definen una forma dereservar este espacio y es mediante la declaracin de

variables y constantes. Cuando se declara una variable o

una constante, se realiza el proceso de solicitar un

espacio en la memoria del computador para almacenar

valores que representan datos que queremos procesar. El

problema surge cuando nos damos cuenta que el espacio

en la memoria del computador es limitado, por lo tanto elsistema operativo para proteger la ejecucin de mltiples

programas nos solicita que pidamos un espacio

especfico, en funcin de lo que vamos a guardar, por

ejemplo si tengo que construir un lugar para guardar mi

auto, no construyo un galpn para guardar un avin,

porque lo ms probable es que no ocupe todo el espacio

y quede con mucho espacio sin utilizar, de la misma

forma que no construyo un galpn para guardar una

moto, pues lo que necesito guardar es un auto. Por lo

tanto para indicar al sistema operativo cual es el espacio


46/148


45que se debe dejar disponible para guardar datos, los

lenguajes de programacin definen los tipos de datos.

Un tipo de dato por lo tanto permite definir el espacio en

la memoria que el sistema operativo reservar para

guardar datos que sern procesados por un software.

En java los tipos de datos se pueden catalogar

bsicamente en dos grupos, los primitivos (o simples) y

las referencias a objetos.

Primitivos

Los tipos de datos primitivos son aquellos que pueden

utilizarse directamente en un programa sin necesidad de

utilizar POO, dado que no son objetos, los tipos de datos

primitivos aportan un uso ms eficiente en el

almacenamiento de datos y pueden ser divididos en dos

grupos, los booleanos y numricos, los cuales se

subdividen en dos grupos, los enteros (byte, short, int,

long y char) y los reales (float y double).

(Importante) la declaracin de una variable utiliza la

siguiente sintaxis: Tipo de dato identificador = [valor][,

identificador] [=valor] ;

En java los identificadores tambin tienen una norma. La

forma correcta de declarar una variable es escribindola

con minsculas y las maysculas slo se utilizan en la

primera letra a partir de la segunda palabra si es que la

hay, por ejemplo el identificador miVariable lleva la

letra V con mayscula debido a que es una palabra


47/148


46escrita despus de mi lo mismo sucede con

miPrimeraVariable, donde tanto P como V van con

maysculas

byte:El byte es una variable que tiene una capacidad de 8 bits

y permite almacenar un valor de tipo entero (sin

decimales) entre el -128 y + 127. El siguiente ejemplo

declara la variable y luego le asigna el valor de cero,

cuando un valor es dado de forma inicial recibe el nombre

de inicializacin de la variable.byte dia=0;

(Importante) las variables pueden ser inicializadas con un

valor (cero en este caso) o una expresin. Se entiende

por expresin un conjunto de operadores que dan un

resultado, pudiendo as declarar byte (o cualquier otro

tipo de dato) de la siguiente forma:

byte a = 1+1*2; tambin debes tener en cuenta que las

variables numricas no inicializadas comienzan en cero.

Short:El short tiene una capacidad de 16 bits y permite

almacenar un valor entero entre -32768 y +32767 (al

igual que el entero en C). La siguiente lnea de cdigo

declara e inicializa dos variables.


48/148


47

Int:El tipo de dato entero tiene una capacidad de 32 bits y

permite almacenar un valor entero entre -2147483648 y+2147483647.

Long:El tipo de dato long tiene una capacidad de 64 bits y

permite almacenar un valor entero entre -

9.223.372.036.854.775.808 y

+9.223.372.036.854.775.809

Float:El tipo de dato float tiene una capacidad de 32 bits y

permite almacenar un valor real en coma flotante

(decimales) entre -3,4*10-38 hasta 3,4*1038. Los valores

expresados en float deben ir acompaados de una letra f

minscula al final.


49/148


48

Double:El tipo double tiene una capacidad de 64 bits y permite

almacenar un valor real entre -1,7*10-308 y +1,7*10308.

El double es el tipo de dato que asume Java al escribir un

real, por ello no va acompaado de ningn carcter como

en el caso del float.

Boolean:El tipo de dato booleano es utilizado para conocer el

resultado de una evaluacin booleana, los dos posibles

valores son true y false (verdadero y falso).

Si su valor de inicio no es especificado, el valor por

defecto es false.

Char:

El tipo char, es un tipo de datos que permite almacenarun caracter, sin embargo el valor que en realidad

almacena es un entero equivalente entre los valores del 0

al 127 de la tabla de caracteres ASCII, la forma de

declarar un char es la siguiente:

(Importante) Para el caso de la variable letra1 el valor es

el caracter a, el cual sebe ir entre comillas, sin embargo

en letra2, las comillas no existen, porque no se le est

asignando un carcter, el nmero 97 representa la letra a


50/148


49en la tabla ASCII, esto significa que la variable letra1 y

letra2 tienen en realidad la misma letra almacenada.

Tipo de objetos.Los tipos de objetos incluyen todos los objetos que

pueden ser instanciados a partir de las clases

provenientes con java y todas las que sean desarrolladas

por el programador. Si bien ambos tpicos sern vistos

ms adelante, en este captulo se mostrar el String, la

cual es una clase de mucha utilidad y que a veces tratada

como un tipo primitivo, aunque no lo sea.

StringUn String (con su letra s mayscula) no es un tipo de

dato primitivo, sin embargo se trata en este apartado

debido a que su uso es muy habitual en los programas y

adicionalmente se puede utilizar de la misma forma en la

que se declaran los tipos primitivos. Un String es un tipo

de dato que permite almacenar una cantidad de

caracteres variables. Su declaracin y asignacin es de la

siguiente forma:

(Importante) String, es en realidad una clase, que

almacena como atributo un arreglo de caracteres. Tanto

las clases como los arreglos sern estudiados con mayor

detalle ms adelante. El siguiente ejemplo muestra la


51/148


50declaracin de variables bajo el paradigma de la

programacin estructurada dentro del mtodo main.

La siguiente imagen, presenta un ejemplo de la

utilizacin de los tipos vistos en declaracin de atributos

de nuestra clase Persona.


52/148


51

(Importante) private representa el nivel de accesibilidad

y ser estudiado ms adelante.

Vida y mbito de una variableLas variables cuando son declaradas, tienen lo que se

conoce como un mbito, el cual define las fronteras

dentro de las cuales las variables pueden ser utilizadas.

Tradicionalmente la programacin estructurada tiene dos

niveles de visibilidad distintos: las variables locales y

globales, sin embargo en la programacin orientada el

mbito de una variable dentro de una clase es algo ms


53/148


52complejo y ser tratado a lo largo de este manual. Las

variables siempre deben ir dentro de una estructura que

los contenga, para cada estructura existe un inicio y

cierre de bloque que la delimita. Como ejemplo la

siguiente imagen muestra una clase con su respectivo

inicio y cierre de bloque.

Fjate que ahora la clase Persona posee adems un

comportamiento llamado correr y descansar, los cuales

tambin tienen limitado su bloque. Podemos decir

entonces que la clase Persona contiene dentro un

comportamiento llamado correr y descansar.


54/148


53

En este caso, la variable cansancio es una variable de

instancia debido a que est definida dentro de la clase,

pero fuera de sus comportamientos, por ende los

mtodos descansar y correr (que tambin son parte de la

clase) tienen visibilidad sobre cansancio, aumentando en

este caso su valor al correr y disminuyndola al

descansar.


55/148


54

El mbito de una variable siempre depender de del lugar

donde se produzca su declaracin, por ejemplo, ya vimosque si declaramos la variable dentro de los bloques que

limitan la clase persona, pero fuera de correr o

descansar, la variable se denomina una variable de

instancia y est disponible para todos los mtodos que la

clase contenga. En el siguiente ejemplo la variable

cansancio es ahora una variable declarada dentro de del

comportamiento correr, esto se denomina variable localdel mtodo. Para este caso la visibilidad de dicha

variable son los lmites donde fue declarada, vale decir el

inicio y bloque de correr, el siguiente ejemplo causa un


56/148


55error debido a que descansar no tiene una visibilidad

sobre la variable cansancio.

(Importante) las variables de instancia son capaces de

mantener el valor durante toda la vida de un objeto, sin

embargo las declaradas dentro de un comportamientoson creadas, utilizadas y eliminadas al finalizar la

ejecucin del comportamiento que la contiene. Tambin

es posible crear lmites dentro de los comportamientos

correr, si bien la tcnica que se presenta en el siguiente

no es muy comn, es reconocida por el lenguaje Java.


57/148


56

En el segmento de cdigo anterior se muestran dos casos

a considerar. En el interior del mtodo correr existe una

delimitacin dentro que contiene la declaracin de una

variable entera cuyo identificador es a, sin embargo al


58/148


57terminar el lmite donde fue declarada la variable ha

vuelto a ser declarada, a primera vista da la idea de que

correr tiene dos variables llamadas a, pero sabemos

que eso es imposible. Recordemos que el identificador de

una variable debe ser nico en un mismo mbito, lo que

en realidad sucede es que la variable que se declara

primero tiene una vida til desde que se declara hasta el

cierre de bloque en el que fue declarada, por ende al ser

declarada la segunda variable llamada a, la primera ya

ha sido eliminada. En descansar en cambio se produce un

error debido a que se declara primero una variable entera

dentro de los lmites del comportamiento descansar, lo

que provoca que tambin est disponible para el mbito

que existe en el interior del mtodo, por lo tanto, en el

mbito interior, no es posible declarar la variable entera

con el identificador a, debido a que ya existe en l.

Conversin entre tipos.

En Java existen dos tipos de conversiones, la implcita y

explicita. La implcita es aquella que no necesita de

alguna intervencin por parte del programador para que

se lleve a cabo, siendo Java el encargado de realizarla. El

ejemplo ms comn es la operacin aritmtica de dos

tipos de datos distintos, en una variable de qu tipo

debo almacenar el resultado entre la suma entre un float

y un double?


59/148


58

La clave a la respuesta de esta pregunta no est en el

resultado de la operacin, de hecho, en este caso el

resultado es 6, el cual podramos asumir de forma

errnea que es un resultado entero, sin embargo la clave

del xito est en el tamao del resultado. Si tuvieses que

construir un estacionamiento, donde se estaciona un

camin gigante o un pequeo auto, pero nunca los dos al

mismo tiempo, cul es el estacionamiento ms pequeo

que debes construir? El del tamao del camin, pues Java

hace lo mismo, el double es un valor ms grande (en

bits) que el float, por ende Java siempre dar como

resultado el tipo ms grande, con ello se asegura de que

no exista perdida de precisin en el resultado.

La conversin implcita es aplicada en la direccin de

izquierda a derecha entre los datos presentados en el

siguiente diagrama, lo que significa que un byte, puede

almacenarse en una variable de tipo short o char o

cualquiera de las 3 puede almacenarse en un int.


60/148


59La conversin explcita o tambin conocida como cast

consiste en forzar la conversin entre un tipo de dato a

cualquier otro (excepto desde booleanos a enteros o

reales), la sintaxis para realizar una conversin explicita

es la siguiente:

(Tipo destino) expresin o variable

A=(int)promedio;

En el siguiente ejemplo, se convierte una expresin que

da como resultado un float (debido a que es ms grande

que un short y un long) en un entero, dando como

resultado el valor de 3.

(importante) muchas veces se piensa que el resultado es

4, debido a que la suma de las tres variables da en

realidad 3.8f sin embargo convertir este resultado a un

entero no implica una aproximacin, sino que slo tomar

la parte entera del valor resultante (tambin conocido

como truncar datos) El siguiente ejemplo muestra una

clase en la que el comportamiento miPeso el cual retorna

los kilos de su peso sin contar los gramos.


61/148


60

Representacin de sentenciasen Instrucciones.

Operadores Aritmticos.Los operadores aritmticos son aquellos que permiten

realizar operaciones matemticas y son:


62/148


61

El siguiente ejemplo muestra una operatoria aritmtica

que incluye una conversin explicita cuyo resultado es 4:

Operadores unarios y de auto

asignacin

Este tipo de operadores son una forma reducida de

utilizar los operadores aritmticos tradicionales, porejemplo: Dada la declaracin int a=6; la siguiente tabla

muestra las equivalencias:

Debes prestar especial atencin cuando uses los

operadores -- y ++ dentro de una expresin aritmtica,


63/148


62debido a que el orden en el que se utilizan cambia el

resultado de la operacin. -- y ++ pueden ser utilizados

como sufijos o como prefijos, lo que implica la jerarqua

con la que se ejecuta, por ejemplo, en este caso ++ est

antes de la variable a lo que implica que previo a

cualquier operacin que vaya ejecutarse sobre l la

prioridad es incrementarlo en 1, siendo el resultado para

este caso igual a 6 dado que a es 1 antes de ejecutar la

suma.

Operadores Lgicos

RelacionalesSe usan para formar expresiones booleanas, es decir

expresiones que al ser evaluadas producen un valorbooleano: verdadero o falso. Se utilizan para establecer

una relacin entre dos


64/148


63Cuando la comparacin se hace con datos alfanumricos,

opera de acuerdo a las siguientes reglas:

Se compara uno a uno de izquierda a derecha.

Si son de diferente longitud pero exactamente iguales

hasta el ltimo carcter del ms corto, entonces el ms

corto es el menor.

Slo son iguales dos datos alfanumricos si son

iguales su contenido y su longitud.

Las letras minsculas tienen mayor valor que las

maysculas. (tabla ascii)

Booleanos:Combinan sus operandos de acuerdo al lgebra de Boole

para producir un nuevo valor que se convierte en el valor

de la expresin.

OR u O: es un operador binario, afecta a dos operadores.

La expresin que forma es verdadera cuando al menos

uno de sus operandos es verdadero. Es un operador de

disyuncin. Ejemplo: estudiamos o vamos al estadio

AND o Y: tambin es un operador binario. La expresin

formada es cierta cuando ambos operadores son ciertos

al mismo tiempo. Es el operador lgico de conjuncin

Ejemplo: si es verano y hace calor vamos a la playa

NOT o NO: es un operador unario, afecta a un solo

operando. Cambia el estado lgico de la expresin; si es


65/148


64verdadera la transforma en falsa y al revs. Ejemplo: no

es verano.

El orden de prioridad de estos operadores es: NOT, AND

y OR.


66/148


65


67/148


66

Introduccin a lenguajesformales de Programacin.

Estructura de un programa.En JAVA al igual que en la mayora de los lenguajes deprogramacin orientados a objetos, el cdigo se

estructura en clases, la forma bsica de estructurar una

clase es la siguiente:

Los Atributos que representarn un objeto, por ejemplo,

para una persona los atributos pueden ser, su edad y

peso entre otros, los atributos de una clase estn

representados por la declaracin de estructuras y tipo

primitivos, para este caso por ejemplo, la edad puede

estar representada por un tipo de dato int (entero) y un

float respetivamente.

Accesadores y mutadores, los cuales son

comportamientos especiales dentro de una clase que

permiten conocer y cambiar el valor de un atributo.

Los comportamientos que un objeto tendr, por

ejemplo, para nuestra persona, algunos ejemplos son

correr y jugar.


68/148


67

Sentencia condicionalesLas sentencias condicionales representan un punto en

nuestro programa donde el flujo del proceso cambiar

dependiendo de alguna condicin. Si haces un anlisissimple vers que esto no es tan complicado de

comprender como se lee, la vida a diario esta lleno de

condiciones, las cuales vamos resolviendo da a da y esto

provoca que nuestro diario vivir sea incierto, siempre hay

una condicin para todo, por ejemplo, dependiendo si vas

o no atrasado decidirs si ir a estudiar en metro o bus,

dependiendo de qu da es, la hora a la que televantars. Este proceso mental es tan rpido que apenas

nos habamos dado cuenta que lo realizamos tantas

veces al da. Si a cada una de estas situaciones que nos

enfrentamos a diario nos detuviramos un momento y

nos analizramos de qu depende que vayamos hacer

algo, nos daramos cuenta que programar es muy similar,

por ejemplo, imagina que alguien te ofrece bebida yantes responder en voz alta expresas la condicin que te

llevar a determinar si aceptas o no, si lo haces muy

probablemente dirs algo similar a tengo sed?y si la

respuesta es verdadera entonces lo hars.

Una condicin esta antecedida de la conjuncin si (sin

acento). Podemos hacer uso de ella entonces para

formular todas aquellas condiciones a la que nos

enfrentamos a diario, algunos ejemplos son:

Si mi amigo va, yo voy.

Si estoy aburrido jugar PC.


69/148


68Si me han enseado algo nuevo lo reforzar.

Fjate que en cada una de las frases anterio

Manual Fundamentos de Programación 1.0docx

Documents

Transcript of Manual Fundamentos de Programación 1.0docx