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Capítulo 1
Algoritmos, pseudocódigos y
diagramas de flujos
Objetivo Al finalizar el capítulo, el alumno podrá: Comprender la diferencia entre un algoritmo y pseudocódigo. Crear algoritmos con entrada de datos, operaciones y resultados. Temas
- ¿Qué es un algoritmo?
- Pseudocódigo
- Diagrama de flujo o flujograma
- Input / Output
- Operadores
- Uso de variables en la programación de aplicaciones
1. ¿Qué es un algoritmo?
Un algoritmo, en su definición más genérica, es un método para resolver un problema. Aplicando el concepto al ámbito de la programación, podremos afirmar que un algoritmo es un modelo que representa la lógica de cómo se desarrolla la solución de un problema (que se resolverá luego mediante la elaboración de un programa), sin necesidad aún de codificarlo en un lenguaje de programación. Eso permite a los programadores desarrollar modelos que, luego de probarlos y depurarlos, les permitan obtener el código en un determinado lenguaje de programación de una manera más simple y eficiente. Características Debe ser preciso indicando la realización de cada paso ordenadamente. Debe estar bien definido, si se sigue un algoritmo más de una vez, los resultados deben ser los mismos. Debe tener un fin; es decir, deberá ser finito. Debe ser independiente a la forma como se implementará en un lenguaje de programación dado. Debe estar documentado con comentarios que permitan su fácil interpretación. Debe ser lo más específico posible dentro del tenor del problema planteado.
Ingreso de datos Sección donde se leen los datos de entrada almacenándolos en variables, sin los cuales no se puede efectuar el proceso. Proceso Parte donde se realizan los cálculos dependiendo de las reglas de negocio del problema. Impresión de resultados Parte final del pseudocódigo que es donde se muestran los resultados de los procesos y cálculos realizados. Ejemplo A continuación, se muestra el pseudocódigo para obtener el promedio de un alumno en base a 3 notas. Inicio Declarar intNota Declarar IntNota Declarar intNota Declarar floatPromedio Leer intNota Leer intNota Leer intNota floatPromedio= (intNota1+intNota2+intNota3)/ Escribir sngpromedio Fin Recuerde El algoritmo es uno solo, no importa en qué lenguaje de programación se codifique. Esto es una muestra de que la lógica para desarrollar un problema es la misma, independientemente de cómo se implemente.
3. Algoritmo representado por el diagrama de flujo
Los diagramas de flujo, al igual que el pseudocódigo, permiten elaborar algoritmos, pero en este caso, de manera gráfica en base a una simbología previamente definida. Cada tipo de acción (lectura, escritura, condiciones, bucles, etc.) tiene su propia simbología y manera de representarse. Es en sí, un diagrama que representa el flujo lógico secuencial de la lógica para resolver un problema, que, si no presenta incoherencias, puede ser fácilmente codificado en un determinado lenguaje de programación.
4. Input / Output
El ingreso de datos es importante para que la computadora realice los cálculos; esta operación es la entrada; luego, estos datos se convertirán en resultados y estos serán la salida. A la entrada se le conoce como operación de Lectura ( read ). Esta operación se realiza a través de los dispositivos de entrada que son teclado, unidades de disco, CD-Rom y otros. La operación de salida se realiza por medio de dispositivos como monitor, impresora y otros, a esta operación se le conoce como escritura ( write ). Para las aplicaciones Web, normalmente el cliente ingresa o selecciona datos que envía al servidor mediante un formulario, conociéndose a esto como el input y el servidor recibe estos datos que después de procesarlos responde al cliente con una nueva página según solicitud del cliente, siendo esto la salida.
5. Los operadores aritméticos
Existe una gran variedad de operadores en Java con los que podemos procesar nuestros datos, así tenemos las siguientes categorías de operadores: Categoría Operadores Aritméticos + - * / % ++ -- Lógicos && ||! ^ Relacionales == != < > <= >= Bits & | ^~ Asignación = += - = *= /= %= Ternario? :
5.2 Lógicos && Y (and) || O (or) Ejemplo: sean p y q 2 expresiones ! No (not) Ejemplo: //Ejemplo AND Int contador1=10; Int contador2=20; Boolean resultado=(contador1==contador2)&&(contador2<100); // el resultado nos devuelve FALSE //Ejemplo OR resultado=(contador1!=contador2)&&(contador2<100); // el resultado nos devuelve TRUE P q p && q v v V v f F f v F f f F P q p || q v v v v f v f v v f f f q !q v F f V
5 .3 Relacionales
Igual que Ejemplo: 3+4 == 7; // 3 más 4 es igual que 7, resulta true != Diferente que. Ejemplo: 5+6 != 7; // 5 más 6 es diferente de 7, resulta true < Menor que <= Menor o igual que
Mayor que = Mayor o igual que Ejemplo: //Ejemplo Igual que Int contador1=10; Int contador2=20; boolean opequal opequal=contador1==contador2; // el resultado nos devuelve FALSE //Ejemplo Diferente que Int contador1=10; Int contador2=20; boolean notequal notequal=contador1!=contador2; // el resultado nos devuelve TRUE 5 .4 Bits & A & B Operación AND a nivel de bits. Si ambos bits comparados son 1, establece el resultado en 1. De lo contrario, da como resultado 0. | A | B Operación OR a nivel de bits. Si por lo menos uno de los dos bits comparados es 1, establece el resultado en 1. De lo contrario, da como resultado 0.
^ A ^ B Operación XOR a nivel de bits. Si uno de los bits comparados es 0 y el otro 1, el resultado es 1. Si ambos bits comparados son iguales, el resultado es 0. ~ ~A Complemento de A, a nivel de bits. Solo invierte los bits, es decir, convierte los ceros en unos y viceversa.
Ejemplo: Int j=1 + 3 * 4; // resultado de j= De acuerdo a nuestra tabla de precedencia de Java y al igual que la aritmética, se calcula la multiplicación antes que la suma. Int j=1 + 3 - 4; // resultado de j= Si todos los operadores tienen un nivel idéntico de precedencia se evalúa la expresión de izquierda a derecha.
6. Uso de variables en la programación de aplicaciones
Una variable es un espacio de memoria en el que podemos almacenar un valor o dato. En una variable podemos cambiar de valores durante la ejecución del algoritmo, es decir, una variable puede haber almacenado “ n ” valores distintos, pero del mismo tipo; es decir, si la variable es entera, podemos guardar en ella valores enteros, lo mismo sería para cadenas u otros tipos de datos. Para poder manejar variables de manera correcta, primero debe declararlas y luego, asignarles un valor. Por ejemplo, observe lo siguiente: Declarar int x; x = 50; En el ejemplo anterior, declaramos la variable entera x y luego asignamos en ella, el valor 50. En las siguientes líneas, podemos asignar otros valores si queremos, por eso se llama variable.
Tipo Descripción boolean Tiene dos valores true o false. char Caracteres Unicode de 16 bits. Los caracteres alfa-numéricos son los mismos que los ASCII con el bit alto puesto a 0. El intervalo de valores va desde 0 hasta 65535 (valores de 16- bits sin signo). byte Tamaño 8 bits. El intervalo de valores va desde - 27 hasta 2^7 - 1 (-128 a 127). short Tamaño 16 bits. El intervalo de valores va desde - 215 hasta 215 - 1 (-32768 a 32767). int Tamaño 32 bits. El intervalo de valores va desde - 231 hasta 231 - 1 (-2147483648 a 2147483647). long Tamaño 64 bits. El intervalo de valores va desde - 263 hasta 263 - 1 (-9223372036854775808 a 9223372036854775807). float Tamaño 32 bits. Números en coma flotante de simple precisión. Estándar IEEE 754- 1985 (de 1.40239846e–45f a 3.40282347e+38f). double Tamaño 64 bits. Números en coma flotante de doble precisión. Estándar IEEE 754-1985. (de 4.94065645841246544e–324d a 1.7976931348623157e+308d.). El cuadro muestra los tipos de datos y los rangos de valores que en ellos debemos considerar. Para asignar cadenas, Java utiliza objetos que revisaremos en capítulos posteriores. Ejemplo: La clase String.
