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Algoritmo y Estructura de Datos I

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ Vicerrectorado de Investigación


TINS Básicos Ingeniería de Telecomunicaciones

TEXTOS DE INSTRUCCIÓN BÁSICOS (TINS) / UTP

Lima ‐ Perú

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© Algoritmo

y Estructura

de

Datos

I

Desarrollo y Edición: Vicerrectorado de Investigación Elaboración del TINS: Ing. Carlos Lon Kan Prado Diseño y Diagramación: Julia Saldaña Balandra Soporte académico: Instituto de Investigación Producción: Imprenta Grupo IDAT

Queda

prohibida

cualquier

forma

de

reproducción,

venta,

comunicación

pública

y

transformación

de

esta

obra.

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“El presente material contiene una compilación de obras de Algoritmo I publicadas lícitamente, resúmenes de los temas a cargo del profesor; constituye un material auxiliar de enseñanza para ser empleado en el desarrollo de las clases en nuestra institución.

Éste material es de uso exclusivo de los alumnos y docentes de la Universidad Tecnológica del Perú, preparado para fines didácticos en aplicación del

Artículo 41

inc.

C

y el

Art.

43

inc.

A.,

del

Decreto

Legislativo

822,

Ley

sobre

Derechos de Autor”.

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Presentación

El presente texto elaborado en el marco de desarrollo de la Ingeniería, es un material de ayuda instruccional, en la Carrera de Ingeniería de Telecomunicaciones, para la Asignatura de Algoritmos y Estructura de Datos I.

Plasma la iniciativa institucional de innovación de la enseñanza‐aprendizaje educativo universitario, que en acelerada continuidad promueve la producción de materiales educativos, actualizados en concordancia a las exigencias de estos tiempos.

Esta primera edición apropiadamente recopilada, de diversas fuentes bibliográficas, de uso frecuente en la enseñanza de algoritmos, está ordenada en función del sillabus de la Asignatura, arriba mencionada.

La conformación del texto ha sido posible gracias al esfuerzo y dedicación académica del Profesor Ing.Carlos Lo Kan Prado, como fruto de su destacada experiencia profesional y académica; contiene VII capítulos, cuyas descripciones genéricas son como sigue:

En el Capítulo I está referido a los conceptos fundamentales de los algoritmos.

En el Capítulo II se explica los diferentes tipos de datos que se utilizan en la programación.

En el Capítulo III se aborda la herramienta informática que se utilizara para el desarrollo de las aplicaciones en el computador.

En el Capítulo IV se explica las diversas estructuras de control que se presentan.

El Capítulo V se centra en la solución de temas de programación modular.

En el Capítulo VI se estudia los temas de recursividad.

Y en el Capítulo VII se presenta las diversas aplicaciones en lenguaje C.

Finalmente, al cierre de estas líneas, el agradecimiento institucional al profesor Ing.Carlos Lo Kan Prado por su contribución a la elaboración del presente texto.

Ing. Lucio H. Huamán Ureta Vicerrectorado de Investigación

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Índice

Capítulo I Conceptos Fundamentales

1.1 Introducción ........................................................................................................... 11 1.2 Definición de lenguaje............................................................................................ 13

1.3

Definición de

algoritmo..........................................................................................

14

1.4 Tipos de algoritmos ................................................................................................ 14 1.5 Lenguajes algorítmicos ........................................................................................... 14 1.6

Metodología para la solución de problemas por medio de computadora ............ 31 1.7

Definición del problema ......................................................................................... 31 1.8 Análisis del problema ............................................................................................. 31 1.9

Diseño del algoritmo .............................................................................................. 32 1.10

Codificación ............................................................................................................ 32 1.11

Prueba y depuración............................................................................................... 32 1.12 Documentación ...................................................................................................... 32 1.13

Mantenimiento....................................................................................................... 33

Capítulo II Tipos de Datos

2.1

Tipos de datos......................................................................................................... 35 2.2 Expresiones............................................................................................................. 35 2.3 Operadores y operandos........................................................................................ 36 2.4 Identificadores........................................................................................................ 40

Capítulo III Lenguaje de Programación C

3.1

Introducción ........................................................................................................... 43 3.2 Características ........................................................................................................ 43 3.3 Proceso de edición y compilación .......................................................................... 43 3.4

Estructura de un programa .................................................................................... 44

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Capítulo IV Estructuras de Control

4.1 Tipos de estructuras básica .................................................................................... 59 4.2 Estructura secuencial ............................................................................................. 59 4.3 Problemas secuenciales.......................................................................................... 60

Capítulo V Programación Modular

5.1 El diseño descendente: subprogramas .................................................................. 89 5.2

El diseño modular................................................................................................... 90

Capítulo VI Recursividad

6.1

Recursividad ........................................................................................................... 99 6.2 Prototipos de funciones ......................................................................................... 107 6.3

Arreglos unidimensionales y multidimensionales.................................................. 108

Capítulo VII Aplicaciones

Ejercicios............................................................................................................................

115

Bibliografía ........................................................................................................................ 169

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Distribución Temática

Clase N°

Tema Semana Horas

1

Conceptos Fundamentales Concepto de algoritmo. Lenguajes de programación. Herramientas de programación.

1

2 Tipos de datos. Constantes, variables, identificadores, expresiones,

funciones.

2

3

Estructura General de un Programa Estructura de un Programa en C. Estructura de algoritmos. Contadores, acumuladores.

3

4

Estructuras de Control Programación Estructurada. Estructuras de Control ‐ Tipos Secuencial Selectiva simple (SI).

4

5

Selectiva doble (SI ‐ SINO). Selectiva

múltiple

(SI

‐SINO

‐SI).

5

6 Selectiva de control (SEGÚN ‐SEA). 6

7 Iterativa (REPETIR ‐ DESDE). 7

8 Estructura Iterativa (REPETIR ‐ MIENTRAS). 8

9 Ejercicios propuestos y nivelación 9

10 E X A M E N P A R C I A L 10

11 Sub

programación

Programación Modular. Subprogramas – Tipos

11

12 Variables globales y locales. Funciones, paso de parámetros. Procedimientos paso de parámetros

12

13 Recursividad Datos estructurados

13

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10

14

Tipos. Arreglos unidimensionales, declaración y acceso. 14

Clase N°

Tema Semana Horas

15 Arreglos bidimensionales, declaración y acceso. 15

16 Registros Concepto. Declaración y acceso.

16

17 Arreglo de registros. Cadena de caracteres.

17

18

Índices

18

19 Ejercicios propuestos y nivelación. 19

20 E X A M E N F I N A L 20

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CAPÍTULO I

Conceptos

Fundamentales

1.1 Introducción La computadora no solamente es una máquina que puede realizar procesos para darnos resultados, sin que tengamos la noción exacta de las operaciones que realiza para llegar a esos resultados. Con la computadora además de lo anterior también podemos diseñar soluciones a la medida, de problemas específicos que se nos presenten. Más aun, si estos

involucran operaciones

matemáticas

complejas

y/o

repetitivas,

o requieren

del

manejo

de

un volumen muy grande de datos.

El diseño de soluciones a la medida de nuestros problemas, requiere como en otras disciplinas una metodología que nos enseñe de manera gradual, la forma de llegar a estas soluciones.

A las soluciones creadas por computadora se les conoce como programas y no son más que una serie de operaciones que realiza la computadora para llegar a un resultado, con un grupo de datos específicos. Lo anterior nos lleva al razonamiento de que un programa nos sirve para solucionar un problema específico.

Para poder realizar programas, además de conocer la metodología mencionada, también debemos de conocer, de manera específica las funciones que pueden realizarse en la computadora y las formas en que se pueden manejar los elementos que hay en la misma.

Computadora: Es un dispositivo electrónico utilizado para procesar información y obtener resultados. Los datos y la información se pueden introducir en la computadora como entrada (input) y a continuación se procesan para producir una salida (output).

Proceso de información en la computadora (Fig. 1)

Datos de Proceso Datos deEntrada salida

Figura 1. Proceso

Programa: Es el conjunto de instrucciones escritas de algún lenguaje de programación y que ejecutadas secuencialmente resuelven un problema especifico.

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Organización física de una computadora

CPU

Uni da de Uni dad

Dispositi vos de Contr ol Ari t.-Log. Di sposit ivos de

Entrada Salida

Memori a

Figura 2. Organización del Computador

Dispositivos de Entrada: Como su nombre lo indica, sirven para introducir datos

(información) en

la

computadora

para

su

proceso.

Los

datos

se

leen

de

los

dispositivos

de

entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Ejemplos: teclado, scanners (digitalizadores de rastreo), mouse (ratón), trackball (bola de ratón estacionario), joystick (palancas de juego), lápiz óptico.

Dispositivos de Salida: Regresan los datos procesados que sirven de información al usuario. Ejemplo: monitor, impresora.

La Unidad Central de Procesamiento (C.P.U) se divide en dos: Unidad de control

Unidad Aritmético ‐ Lógica

Unidad de Control: Coordina las actividades de la computadora y determina que operaciones se deben realizar y en qué orden; así mismo controla todo el proceso de la computadora.

Unidad Aritmética ‐ Lógica: Realiza operaciones aritméticas y lógicas, tales como suma, resta, multiplicación, división y comparaciones.

La Memoria de la computadora se divide en dos: Memoria Central o Interna

Memoria Auxiliar o Externa

Memoria Central (interna): La CPU utiliza la memoria de la computadora para guardar información mientras trabaja con ella; mientras esta información permanezca en memoria, la computadora puede tener acceso a ella en forma directa. Esta memoria construida internamente se llama memoria de acceso aleatorio (RAM).

La memoria interna consta de dos áreas de memoria:

La memoria RAM (Randon Access Memory): Recibe el nombre de memoria principal o memoria del usuario, en ella se almacena información solo mientras la computadora esta

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encendida. Cuando se apaga o arranca nuevamente la computadora, la información se pierde, por lo que se dice que la memoria RAM es una memoria volátil.

La memoria ROM (Read Only Memory): Es una memoria estática que no puede cambiar, la computadora puede leer los datos almacenados en la memoria ROM, pero no se pueden introducir datos en ella, o cambiar los datos que ahí se encuentran; por lo que se dice que esta memoria es de solo lectura. Los datos de la memoria ROM están grabados en forma permanente y son introducidos por el fabricante de la computadora.

Memoria Auxiliar (Externa): Es donde se almacenan todos los programas o datos que el usuario desee. Los dispositivos de almacenamiento o memorias auxiliares (externas o secundarias) más comúnmente utilizados son: cintas magnéticas y discos magnéticos.

1.2 Definición de Lenguaje Lenguaje: Es una serie de símbolos que sirven para transmitir uno o más mensajes (ideas) entre dos entidades diferentes. A la transmisión de mensajes se le conoce comúnmente como comunicación.

La comunicación es un proceso complejo que requiere una serie de reglas simples, pero indispensables para poderse llevar a cabo. Las dos principales son las siguientes:

Los mensajes deben correr en un sentido a la vez. Debe forzosamente existir 4 elementos: Emisor, Receptor, Medio de Comunicación y

Mensaje.

Lenguajes de Programación Es un conjunto de símbolos, caracteres y reglas (programas) que permiten a las personas comunicarse con la computadora.

Los lenguajes de programación tienen un conjunto de instrucciones que nos permiten realizar operaciones de entrada/salida, calculo, manipulación de textos, lógica/comparación y almacenamiento/recuperación.

Los lenguajes de programación se clasifican en:

Lenguaje Maquina:

Son

aquellos

cuyas

instrucciones

son

directamente

entendibles

por

la

computadora y no necesitan traducción posterior para que la CPU pueda comprender y ejecutar el programa. Las instrucciones en lenguaje maquina se expresan en términos de la unidad de memoria mas pequeña el bit (dígito binario 0 o 1).

Lenguaje de Bajo Nivel (Ensamblador): En este lenguaje las instrucciones se escriben en códigos alfabéticos conocidos como mnemotécnicos para las operaciones y direcciones simbólicas.

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Lenguaje de Alto Nivel: Los lenguajes de programación de alto nivel (BASIC, pascal, cobol, frotran, etc.) son aquellos en los que las instrucciones o sentencias a la computadora son escritas con palabras similares a los lenguajes humanos (en general en ingles), lo que facilita la escritura y comprensión del programa.

1.3 Definición de Algoritmo Un algoritmo es una serie de pasos organizados que describe el proceso que se debe seguir, para dar solución a un problema específico.

Un algoritmo es una secuencia finita de instrucciones cada una de las cuales tiene un significado claro y puede ser efectuada con una cantidad finita de esfuerzo en una longitud de tiempo también finito.

En matemáticas, ciencias de la computación y disciplinas relacionadas, un algoritmo (del latín, dixit algorithmus y éste a su vez del matemático persa al‐Jwarizmi) es una lista bien definida, ordenada y finita de operaciones que permite hallar la solución a un problema. Dado un estado inicial y una entrada, a través de pasos sucesivos y bien definidos se llega a un estado final, obteniendo una solución. Los algoritmos son objeto de estudio de la algoritmia.

En la vida cotidiana se emplean algoritmos en multitud de ocasiones para resolver diversos problemas. Algunos ejemplos se encuentran en los instructivos (manuales de usuario), los cuales muestran algoritmos para usar el aparato en cuestión o inclusive en las

instrucciones que

recibe

un

trabajador

por

parte

de

su

patrón.

También

existen

ejemplos

de índole matemática, como el algoritmo de la división para calcular el cociente de dos números, el algoritmo de Euclides para calcular el máximo común divisor de dos enteros positivos, o el método de Gauss para resolver un Sistema lineal de ecuaciones.

1.4 Tipos de Algoritmos

Cualitativos: Son aquellos en los que se describen los pasos utilizando palabras.

Cuantitativos: Son aquellos en los que se utilizan cálculos numéricos para definir los pasos del proceso.

1.5 Lenguajes

Algorítmicos

Es una serie de símbolos y reglas que se utilizan para describir de manera explícita un proceso.

Tipos de Lenguajes Algorítmicos Gráficos: Es la representación gráfica de las operaciones que realiza un algoritmo (diagrama de flujo).

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No Gráficos: Representa en forma descriptiva las operaciones que debe realizar un algoritmo (pseudocodigo).

Medios de expresión de un algoritmo Los algoritmos pueden ser expresados de muchas maneras, incluyendo al lenguaje natural, pseudocódigo, diagramas de flujo y lenguajes de programación entre otros. Las descripciones en lenguaje natural tienden a ser ambiguas y extensas. El usar pseudocódigo y diagramas de flujo evita muchas ambigüedades del lenguaje natural. Dichas expresiones son formas más estructuradas para representar algoritmos; no obstante, se mantienen independientes de un lenguaje de programación específico.

La descripción de un algoritmo usualmente se hace en tres niveles: Descripción

de

alto

nivel.

Se

establece

el

problema,

se

selecciona

un

modelo

matemático

y

se explica el algoritmo de manera verbal, posiblemente con ilustraciones y omitiendo detalles.

Descripción formal. Se usa pseudocódigo para describir la secuencia de pasos que encuentran la solución.

Implementación. Se muestra el algoritmo expresado en un lenguaje de programación específico o algún objeto capaz de llevar a cabo instrucciones.

También es posible incluir un teorema que demuestre que el algoritmo es correcto, un

análisis de

complejidad

o ambos.

Diagrama de flujo

Definición Es la representación gráfica de flujo de un algoritmo o de secuencia rutinaria. Se basan en la utilización de diversos símbolos para representar operaciones específicas. Se les llama diagramas de flujo porque los símbolos utilizados se conectan por medio de flechas para indicar la secuencia de

la operación.

Un diagrama de flujo es una forma de representar gráficamente los detalles algorítmicos de un proceso multifactorial. Se utiliza principalmente en programación, economía y procesos industriales, pasando también a partir de estas disciplinas a

formar parte fundamental de otras, como la psicología cognitiva. Estos diagramas utilizan una

Figura 3. Diagrama de flujo

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serie de símbolos con significados especiales y son la representación gráfica de los pasos de un proceso. En computación, son modelos tecnológicos utilizados para comprender los rudimentos de la programación lineal.

Símbolos utilizados Los símbolos que se utilizan para diseño se someten a una normalización, es decir, se hicieron símbolos casi universales, ya que, en un principio cada usuario podría tener sus propios símbolos para representar sus procesos

en

forma

de

Diagrama

de

flujo.

Esto

trajo como consecuencia que sólo aquel que conocía sus símbolos, los podía interpretar. La simbología utilizada para la elaboración de diagramas de flujo es variable y debe ajustarse a las normas preestablecidas universalmente para dichos símbolos o datos.

Los diagramas de flujo sirven para representar algoritmos de manera gráfica.

Características que debe cumplir un diagrama de flujo En los diagramas de flujo se presuponen los siguientes aspectos:

Existe siempre un camino que permite llegar a una solución (finalización del algoritmo).

Existe un único inicio del proceso.

Existe un único punto de fin para el proceso de flujo (salvo del rombo que indica una comparación con dos caminos posibles).


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Desarrollo del Diagrama de Flujo Las siguientes son acciones previas a la realización del diagrama de flujo:

Identificar las ideas principales a ser incluidas en el diagrama de flujo. Deben estar presentes el dueño o responsable del proceso, los dueños o responsables del proceso anterior y posterior y de otros procesos interrelacionados, otras partes interesadas.

Definir qué se espera obtener del diagrama de flujo.

Identificar quién lo empleará y cómo.

Establecer el nivel de detalle requerido. Determinar los límites del proceso a describir. Los pasos a seguir para construir el

diagrama de flujo son:

Establecer el alcance del proceso a describir. De esta manera quedará fijado el comienzo

y el

final

del

diagrama.

Frecuentemente

el

comienzo

es

la

salida

del

proceso previo y el final la entrada al proceso siguiente.

Identificar y listar las principales actividades/subprocesos que están incluidos en el proceso a describir y su orden cronológico.

Si el nivel de detalle definido incluye actividades menores, listarlas también. Identificar y listar los puntos de decisión.

Construir el diagrama respetando la secuencia cronológica y asignando los correspondientes símbolos.

Asignar un título al diagrama y verificar que esté completo y describa con exactitud el proceso elegido.

Recomendaciones

A su vez, es importante que al construir diagramas de flujo, se observen las siguientes recomendaciones:

Evitar sumideros infinitos, burbujas que tienen entradas pero no salidas. Evitar las burbujas de generación espontánea, que tienen salidas sin tener

entradas, porque son sumamente sospechosas y generalmente incorrectas.

Tener cuidado con los flujos y procesos no etiquetados. Esto suele ser un indicio de falta de esmero, pero puede esconder un error aún más grave: a veces el analista no etiqueta un flujo o un proceso porque simplemente no se le ocurre algún nombre razonable.

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Ventajas de los diagrama de flujo Favorecen la comprensión del proceso a través de mostrarlo como un dibujo. El cerebro humano reconoce fácilmente los dibujos. Un buen diagrama de flujo reemplaza varias páginas de texto.

Permiten identificar los problemas y las oportunidades de mejora del proceso. Se identifican los pasos redundantes, los flujos de los re‐procesos, los conflictos de autoridad, las responsabilidades, los cuellos de botella, y los puntos

de

decisión.

Muestran las interfaces cliente‐proveedor y las transacciones que en ellas se realizan, facilitando a los empleados el análisis de las mismas.

Son una excelente herramienta para capacitar a los nuevos empleados y también a los que desarrollan la tarea, cuando se realizan mejoras en el proceso.

Tipos de

diagramas

de

flujos

Formato vertical: En él el flujo o la secuencia de las operaciones, va de arriba hacia abajo. Es una lista ordenada de las operaciones de un proceso con toda la información que se considere necesaria, según su propósito.

Formato horizontal: En él, el flujo o la secuencia de las operaciones, va de izquierda a derecha.

Formato panorámico: El proceso entero está representado en una sola carta y puede apreciarse de una sola mirada mucho más rápido que leyendo el texto, lo que facilita su comprensión, aun para personas no familiarizadas. Registra no solo en línea vertical, sino

también horizontal,

distintas

acciones

simultáneas

y la

participación

de

más

de

un

puesto

o

departamento que el formato vertical no registra.

Formato Arquitectónico: Describe el itinerario de ruta de una forma o persona sobre el plano arquitectónico del área de trabajo. El primero de los flujogramas es eminentemente descriptivo, mientras que los utilizados son fundamentalmente representativos.

Crear diagramas de flujos Un diagrama de flujo u organigrama es una representación diagramática que ilustra la secuencia de las operaciones que se realizarán para conseguir la solución de un problema.

Figura 5.

Diagrama

de

flujo

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Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Los diagramas de flujo facilitan la comunicación entre los programadores y la gente del negocio. Estos diagramas de flujo desempeñan un papel vital en la programación de un problema y facilitan la comprensión de problemas complicados y sobre todo muy largos. Una vez que se dibuja el diagrama de flujo, llega a ser fácil escribir el programa en cualquier idioma de alto nivel. Vemos a menudo cómo los diagramas de flujo nos dan ventaja al momento de explicar el programa a otros. Por lo tanto, está correcto decir que un diagrama de flujo es una necesidad para la documentación mejor de un programa complejo.

Reglas para dibujar un diagrama de flujo Los Diagramas de flujo se dibujan generalmente usando algunos símbolos estándares; sin embargo,

algunos

símbolos

especiales

pueden

también

ser

desarrollados

cuando

sean

requeridos. Algunos símbolos estándares, que se requieren con frecuencia para diagramar programas de computadora se muestran a continuación:

Inicio o fin del programa

Pasos, procesos o líneas de instrucción de programa de computo

Operaciones de entrada y salida

Toma de decisiones y Ramificación

Conector para unir el flujo a otra parte del diagrama

Cinta magnética

Disco magnético

Conector de pagina

Líneas de flujo

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Anotación

Display, para mostrar datos

Envía datos a la impresora

Figura 6. Simbolos para el diseño de diagramas de flujo

Observación: Para

obtener

la

correcta

elaboración

de

los

símbolos,

existen

plantillas.

Las

puedes conseguir en Papelerías.

Símbolos gráficos Dentro de los símbolos fundamentales para la creación de diagramas de flujo, los símbolos gráficos son utilizados específicamente para operaciones aritméticas y relaciones condicionales. La siguiente es una lista de los símbolos más comúnmente utilizados:

+ Sumar ‐ Menos * Multiplicación

/

División

± Mas o menos = Equivalente a > Mayor que = Mayor o igual que

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e.

Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso, evitando el uso de muchas palabras.

f. Todos los símbolos pueden tener más de una línea de entrada, a excepción del símbolo final.

g. Solo los símbolos de decisión pueden y deben tener más de una línea de flujo de salida.

Ejemplos de diagramas de flujo Diagrama de flujo que encuentra la suma de los primeros 50 números naturales


Bueno, ahora la descripción detallada del diagrama anterior

Suma, es la variable a la que se le va agregando el valor de cada número natural. N, es el contador. Éste recorrerá los números hasta llegar al 50.

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• El primer bloque indica el inicio del Diagrama de flujo

• El segundo bloque, es un Símbolo de procesos En este bloque se indica que las variables suma y N han sido declaradas previamente y se inicializan en 0 para comenzar el conteo y la suma de valores.

• El tercer bloque, es también un Símbolo de procesos En éste paso se incrementa en 1 la variable N (N = N + 1). Por lo que, en la primera lectura la variable N valdrá 1, ya que se inicializo en 0.

• El cuarto bloque es exactamente lo mismo que el

anterior Pero

aquí

la

variable

suma

es

igual

a la

variable

suma agregada en el valor de N (En el primer caso Suma contendrá 1, ya que N = 1).

• El quinto bloque es un Símbolo de Toma de decisiones y Ramificación Lo que hay dentro del bloque es una pregunta que se le hace a alguna variable para validar una condición. En este caso ¿Es N=50?, Obviamente la respuesta es no, ya que N todavía es 1. por lo que el flujo de nuestro programa se dirigirá hacía la parte en donde se observa la palabra no: Tercer Bloque, éste le sumará 1 (N=N+1) y vuelve a llegar a éste bloque, donde

preguntará ¿Es

N=50?...

¡No!,

todavía

es

2.

Entonces,

regresa al Tercer bloque y vuelve hacer lo mismo. Y así hasta llegar a 50, obteniendo así la suma de los primeros 50 primeros números naturales.

• Por último indicamos que el resultado será mostrado en la pantalla (Display).

• Fin del programa (o diagrama)

Pseudocódigo Pseudocódigo es la descripción de un algoritmo que asemeja a un lenguaje de programación pero con algunas convenciones del lenguaje natural. Tiene varias ventajas con respecto a los diagramas de flujo, entre las que se destaca el poco espacio que se requiere para representar instrucciones complejas. El pseudocódigo no está regido por ningún estándar. Pseudo viene de falso y por ende es un código al que aunque es entendible no se aplica al proceso que debe realizar la máquina o computador.

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Un pseudocódigo (lenguaje natural), es una serie de palabras léxicas y gramaticales referidos a los lenguajes de programación, pero sin llegar a la rigidez de la sintaxis de estos ni a la fluidez del lenguaje coloquial. Esto permite codificar un programa con mayor agilidad que en cualquier lenguaje de programación, con la misma validez semántica, normalmente se utiliza en las fases de análisis o diseño de Software, o en el estudio de un algoritmo. Forma parte de las distintas herramientas de la ingeniería de software. Es, netamente, lenguaje de tipo informático.

Para probar el algoritmo se utiliza un Pseudo intérprete el cual se encuentra disponible para las plataformas GNU/Linux y Windows, es de código libre y está escrito en C++. El mismo se ejecuta en un Terminal.

El pseudocódigo

describe

un

algoritmo

utilizando

una

mezcla

de

frases

en

lenguaje

común,

instrucciones de programación y palabras clave que definen las estructuras básicas. Su objetivo es permitir que el programador se centre en los aspectos lógicos de la solución a un problema.

No siendo el pseudocódigo un lenguaje formal, varían de un programador a otro, es decir, no hay una estructura semántica ni arquitectura estándar. Es una herramienta ágil para el estudio y diseño de aplicaciones, veamos un ejemplo, que podríamos definir como: lenguaje imperativo, de tercera generación, según el método de programación estructurada.

Pseudocódigo = Pseudo

(Supuesto)

+ Código

(Instrucción)

Comencemos aclarando que no es una forma de programación. Se trata de una herramienta que los analistas de sistemas utilizan para comunicar a los programadores la estructura del programa que van a realizar, de forma de tener una idea bien clara de lo que se necesita programar.

Digamos que el pseudo código es una forma de diagramar un algoritmo para resolver un determinado problema, sin atenerse a ningún lenguaje de programación en especial.

Un algoritmo es un conjunto de procedimientos que permiten resolver un problema.

En vez de escribir el programa directamente en un lenguaje de programación determinado (C, C++, Visual Basic, etc.), crearemos un borrador entendible para todos, para luego de tener bien en claro lo que se debe hacer, pasar a la programación propiamente dicha.

Figura 9. Pseudo codigo

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No hay que confundirlo con un diagrama de flujo.

En el diagrama de flujo se representa el transcurso del programa, el momento donde se obtienen los datos, cuando se procesan y el momento de presentar los resultados. Si bien son dos herramientas que se utilizan en conjunto, cada una representa dos partes distintas en el diseño de un sistema. El pseudo código se refiere a crear un código para orientar a los programadores, pero sin la sintaxis ni la estructura propia de ningún lenguaje.

Utilización en la práctica En el trabajo de un ingeniero analista, una de las partes más trabajosas es la de determinar qué es lo que necesitan de un sistema los usuarios finales. Se dedican muchas horas a hacer

un

relevamiento

de

los

datos

que

serán

necesarios,

los

tipos

de

procesamientos,

las

salidas, etc. Y debe existir una realimentación entre el diseño y el usuario, para garantizar que el sistema cumpla con los requisitos del usuario.

Figura 10. Un sistema

Supongamos que tenemos un sistema para una empresa que utiliza una interfaz gráfica en Visual Basic, algunas aplicaciones específicas en C, y páginas PHP para trabajo vía Internet. Seguramente que crear un diagrama específico para cada lenguaje sería una tarea tediosa.

Gracias a esta herramienta, podemos reunir a todos los programadores, dar las pautas de trabajo, y mediante el pseudo código, cada programador sabrá lo que hace el sistema, y

podrá escribir

el

código

correspondiente.

Incluso dos programadores que dominen el mismo lenguaje pueden tener metodologías de trabajo distintas. Un problema puede ser resuelto de muchas maneras, cada una más o menos eficiente que la otra, pero todas cumplen con el objetivo.

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Figura 11. Lenguajes y el pseudo codigo

El pseudo código elimina estas diferencias, dando libertad a los programadores para que puedan ajustarse a su metodología de trabajo.

Generalmente, este código se escribe con la participación de todos los programadores. Esto representa la ventaja de que muchas opiniones ayudan a elegir la mejor entre todas, logrando una solución efectiva y eficaz al problema planteado.

Definición de datos del Pseudocódigo La definición de datos se da por supuesta, sobre todo en las variables sencillas, si se emplea formaciones: pilas, colas, vectores o registros, se pueden definir en la cabecera del

algoritmo, y naturalmente

cuando

empleemos

el

pseudocódigo

para

definir

estructuras

de

datos, esta parte la desarrollaremos adecuadamente.

Funciones y operaciones Como se había mencionado antes, cada autor usa su propio pseudocódigo con sus respectivas convenciones. Por ejemplo, considere la instrucción "Reemplace el valor de la variable x por el valor de la variable y"; algunas de las posibles sintaxis para indicar lo anterior podrían ser:

Asigne a el valor de

Las operaciones aritméticas se representan de la forma usual en matemáticas.

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y las operaciones complejas se representan del mismo modo:

Ejemplo 1: Hacer un pseudocodigo que imprima los números del 1 al 100.

PROGRAMA contador1

ENTORNO:

c 0 ALGORITMO:

Borrar_pantalla( ) MIENTRAS c =

0 HACER

ESCRIBIR c c c ‐ 1

FINMIENTRAS

FINPROGRAMA

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Ejemplo 3: Hacer un pseudocodigo que imprima los números pares entre 0 y 100.

PROGRAMA pares

ENTORNO: c 2

ALGORITMO: Borrar_pantalla( ) MIENTRAS c

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Ejemplo 5: Hacer un pseudocódigo que imprima los números impares hasta el 100 y que imprima cuantos impares hay.

PROGRAMA impares

ENTORNO: c 1 son 0

ALGORITMO: Borrar_pantalla( ) MIENTRAS c

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Ejemplo 7: Introducir un numero por teclado. Que nos diga si es par o impar.

PROGRAMA paridad

ENTORNO: num 0

ALGORITMO: Borrar_pantalla( ) ESCRIBIR "Introduce un n£mero: " LEER num SI num = int( num / 2 ) * 2 ENTONCES

ESCRIBIR "es par" SINO

ESCRIBIR "es impar" FINSI

FINPROGRAMA

Ejemplo 8: Imprimir y contar los múltiplos de 3 desde la unidad hasta un numero que introducimos por teclado.

PROGRAMA multiplo

ENTORNO: i 3 n 0 c 0

ALGORITMO: Borrar_pantalla( ) ESCRIBIR "Numero: " LEER n MIENTRAS i

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Ejercicios Propuestos Construir diagramas de Flujo y Pseudo Códigos para los siguientes enunciados:

1. Mostrar su Nombre y su Apellido 2. Mostrar el Nombre y Apellido de cualquier persona de quien se introduzcan los

datos. 3. Sumar 2 + 2 y mostrar el resultado (por pantalla, por impresora, por pantalla e

impresora) 4.

Sumar 2 números cualesquiera. 5. Dados 2 números, estar en capacidad de sumarlos, restarlos, multiplicarlos y

dividirlos. 6.

Dados los coeficientes de una Ecuación de 2do Grado, calcular y mostrar x1 y x2. 7.

Calcular la

Serie

de

Fibonacci

hasta

un

número

dado.

8. Calcular la edad

fácil: al introducir sólo el año de nacimiento

mediano: al introducir el mes y año de nacimiento

complejo: al introducir el día, mes y año de nacimiento 9. Calcular la nota definitiva para 5 alumnos, tomando en cuenta las ponderaciones

siguientes:

1er Practica: 30% 2do Practica: 25% 3er Practica: 20% 4ta Practica: 25%

10.

10.Calcular el

sueldo

quincenal,

tomando

en

cuenta

los

siguientes

parámetros:

Bs 450.000 por quincena Bono de 10% de profesionalización a los que tienen título universitario Bono quincenal de transporte de Bs 70.000

Bono de alimentación de Bs 5.000 por día laborado Deducciones:

2% Seguro Colectivo

1% Paro Forzoso

2% Seguro Social

2% Caja de Ahorro 11.

Calcular los números primos en un rango dado.

12.

Calcular la

suma

de

todos

los

números

enteros

impares,

en

un

rango

dado.

13.

Calcular el factorial de un número. 14. Problema: Buscar una carta

Se tiene un mazo de cartas inglesas, el cual no está completo, pero se sabe que tiene “n” cartas, y está desordenado. Se desea determinar si una carta determinada está o no en el mazo, y si está, en qué posición

15. Problema: serie de ulam Dado un valor inicial “x”, se pide generar los términos de la serie de Ulam.

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Se dice que cualquier número menor que 1800 converge a 1 si se calcula cada término siguiendo las reglas de la serie de Ulam. La regla para calcular el término siguiente a “x” es: Si x par, el siguiente término se obtiene dividiendo x por 2 Si x es impar, el siguiente término se obtiene multiplicando x por 3 y sumando

1 al resultado. 16. Problema: caída libre

La ecuación que rige el movimiento uniformemente acelerado de una partícula está dado por la siguiente fórmula: x(t)= xo + vo * t + ½ * a * t2, donde xo es la posición inicial de la partícula, vo es la velocidad inicial y a, la aceleración. El movimiento de caída libre se rige por la misma ecuación anterior, salvo que la velocidad inicial es cero, (se deja caer el objeto del reposo), y la aceleración es la constante

g,

que

se

puede

aproximar

por

10

con

signo

negativo.

Construya un algoritmo que reciba como entrada una altura h, desde la cual se deja caer un objeto, y entregue como salida la posición de la partícula, y el tiempo transcurrido en cada segundo desde que es soltado hasta que llega al suelo. Indicación. Considere posición inicial h, y posición final 0 (suelo)

17. Problema: Máquina de Sencillar Se tiene una máquina que permite sencillar dinero. La máquina está diseñada para que, dado un monto cualquiera, indique cuantos billetes de 1000 y monedas de 100, 10 y 1 debe entregar, a cambio de ese monto. Una característica de esta máquina es que siempre intentará dar la menor cantidad de monedas. Construya el algoritmo que permita que la máquina funcione de la forma descrita.

Es

decir,

un

algoritmo

que

reciba

como

entrada

un

monto

de

dinero,

entero,

positivo y entregue como salida la cantidad de billetes y de monedas de las distintas denominaciones que equivalen a dicho monto.

1.6 Metodología para la solución de problemas por medio de computadora

1.7 Definición del Problema Esta fase está dada por el enunciado del problema, el cual requiere una definición clara y precisa. Es importante que se conozca lo que se desea que realice la computadora; mientras esto no se conozca del todo no tiene mucho caso continuar con la siguiente etapa.

1.8 Análisis del Problema Una vez que se ha comprendido lo que se desea de la computadora, es necesario definir:

Los datos de entrada. Cuál es la información que se desea producir (salida) Los métodos y fórmulas que se necesitan para procesar los datos.

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Documentación Interna: Son los comentarios o mensaje que se añaden al código fuente para hacer más claro el entendimiento de un proceso.

Documentación Externa: Se define en un documento escrito los siguientes puntos:

Descripción del Problema

Nombre del Autor

Algoritmo (diagrama de flujo o pseudocodigo) Diccionario de Datos Código Fuente (programa)

Manual del

Usuario:

Describe

paso

a paso

la

manera

cómo

funciona

el

programa,

con

el fin de que el usuario obtenga el resultado deseado.

1.13 Mantenimiento Se lleva a cabo después de terminado el programa, cuando se detecta que es necesario hacer algún cambio, ajuste o complementación al programa para que siga trabajando de manera correcta. Para poder realizar este trabajo se requiere que el programa este correctamente documentado.

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CAPÍTULO II

Tipos

de

Datos

2.1 Tipos De Datos Todos los datos tienen un tipo asociado con ellos. Un dato puede ser un simple carácter, tal como ‘b’, un valor entero tal como 35. El tipo de dato determina la naturaleza del conjunto de valores que puede tomar una variable.

Numéricos

Simples LógicosAlfanuméricos (string)

Tipos dedatos Arreglos (Vectores, Matrices)

Estructurados Registros(Def. por el Archivosusuario) Apuntadores

Tipos de Datos Simples Datos Numéricos: Permiten representar valores escalares de forma numérica, esto incluye

a

los

números

enteros

y

los

reales.

Este

tipo

de

datos

permiten

realizar

operaciones aritméticas comunes.

Datos Lógicos: Son aquellos que solo pueden tener dos valores (cierto o falso) ya que representan el resultado de una comparación entre otros datos (numéricos o alfanuméricos).

Datos Alfanuméricos (String): Es una secuencia de caracteres alfanuméricos que permiten representar valores identificables de forma descriptiva, esto incluye nombres de personas, direcciones, etc. Es posible representar números como alfanuméricos, pero estos pierden su propiedad matemática, es decir no es posible hacer operaciones con ellos. Este tipo de

datos se

representan

encerrados

entre

comillas.

Ejemplo: “Instituto Tecnológico de los Olivos” “2009”

2.2 Expresiones Las expresiones son combinaciones de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis y nombres de funciones especiales. Por ejemplo:

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a+(b + 3)/c

Cada expresión toma un valor que se determina tomando los valores de las variables y constantes implicadas y la ejecución de las operaciones indicadas.

Una expresión consta de operadores y operandos. Según sea el tipo de datos que manipulan, se clasifican las expresiones en:

Aritméticas Relaciónales Lógicas

2.3 Operadores

y Operandos

Operadores: Son elementos que relacionan de forma diferente, los valores de una o más variables y/o constantes. Es decir, los operadores nos permiten manipular valores.

Aritméticos

Tipos de Operadores Relaciónales

Lógicos

Operadores Aritméticos: Los operadores aritméticos permiten la realización de operaciones

matemáticas

con

los

valores

(variables

y constantes).

Los operadores aritméticos pueden ser utilizados con tipos de datos enteros o reales. Si ambos son enteros, el resultado es entero; si alguno de ellos es real, el resultado es real.

Operando (Operador) Operando

Valor

(constante o variable)

Operadores Aritméticos

+ Suma ‐ Resta * Multiplicación / División Mod Modulo (residuo de la división entera)

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Ejemplos:

Expresión Resultado

7 / 2 = 3.5 12 mod 7 = 5 4 + 2 * 5 = 14

Prioridad de los Operadores Aritméticos

Todas las expresiones entre paréntesis se evalúan primero. Las expresiones con paréntesis anidados se evalúan de dentro a fuera, el paréntesis más interno se evalúa primero.

Dentro de una misma expresión los operadores se evalúan en el siguiente orden.

1.‐ ^ Exponenciación 2.‐ *, /, mod Multiplicación, división, modulo. 3.‐ +, ‐ Suma y resta.

Los operadores en una misma expresión con igual nivel de prioridad se evalúan de izquierda a derecha.

Ejemplos:

4 + 2 * 5 = 14 23 * 2 / 5 = 9.2 46 / 5 = 9.2

3 + 5 * (10 ‐ (2 + 4)) = 23 3 + 5 * (10 ‐ 6) = 3 + 5 * 4 = 3 + 20 = 23

3.5 + 5.09 ‐ 14.0 / 40 = 5.09 3.5 + 5.09 ‐ 3.5 = 8.59 ‐ 3.5 = 5.09

2.1 * (1.5

+ 3.0

* 4.1)

= 28.98

2.1 * (1.5 + 12.3) = 2.1 * 13.8 = 28.98

Operadores Relaciónales:

Se utilizan para establecer una relación entre dos valores. Compara estos valores entre si y esta comparación produce un resultado de

certeza o falsedad (verdadero o falso).

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Los operadores relaciónales comparan valores del mismo tipo (numéricos o cadenas)

Tienen el mismo nivel de prioridad en su evaluación. Los operadores relaciónales tiene menor prioridad que los aritméticos.

Operadores Relaciónales

> Mayor que = Mayor o igual que c Falso a ‐ c Verdadero a ‐ b = c Falso a * b c Verdadero

Ejemplos no

lógicos:

a

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Operando And

Operando1 Operador Operando2 ResultadoT AND T T T F F F T FF F F

Operando Or

Operando1 Operador Operando2 Resultado T OR T T

T F TF T TF F F

Operando Not

Operando Resultado

T F

F T

Ejemplos: (a < b) and (b < c)

(10, =, Or

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Ejemplos:

a = 10 b = 12 c = 13 d =10

1) ((a > b) or (a < c)) and ((a = c) or (a > = b))F T F F

T FF

2) ((a > = b) or (a < d)) and (( a > = d) and (c > d))F F T T

F TF

3) not (a = c) and (c > b)F T

TT

2.4 Identificadores Los identificadores representan los datos de un programa (constantes, variables, tipos de datos). Un identificador es una secuencia de caracteres que sirve para identificar una posición en la memoria de la computadora, que nos permite tener acceso a su contenido.

Ejemplo:

Nombre Num_hrs Calif2

Reglas para formar un Identificador

Debe comenzar con una letra (A a Z, mayúsculas o minúsculas) y no deben contener espacios en blanco.

Letras, dígitos y caracteres como la subraya ( _ ) están permitidos después del

primer carácter.

La longitud de identificadores puede ser de hasta 8 caracteres.

Constantes y Variables Constante: Una constante es un dato numérico o alfanumérico que no cambia durante la ejecución del programa.

Ejemplo: pi = 3.1416

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Variable: Es un espacio en la memoria de la computadora que permite almacenar temporalmente un dato durante la ejecución de un proceso, su contenido puede cambia durante la ejecución del programa. Para poder reconocer una variable en la memoria de la computadora, es necesario darle un nombre con el cual podamos identificarla dentro de un algoritmo.

Ejemplo: área = pi * radio ^ 2

Las variables son: el radio, el área y la constate es pi

Clasificación de las Variables

NuméricasPor su Contenido Lógicas

Alfanuméricas (String)

Variables

De TrabajoPor su Uso Contadores

Acumuladores

Por su Contenido Variable Numéricas: Son aquellas en las cuales se almacenan valores numéricos, positivos o negativos, es decir almacenan números del 0 al 9, signos (+ y ‐) y el punto decimal.

Ejemplo:

IGV=0.15 pi=3.1416 costo=2500

Variables Lógicas: Son aquellas que solo pueden tener dos valores (cierto o falso) estos representan el resultado de una comparación entre otros datos.

Variables Alfanuméricas: Esta formada por caracteres alfanuméricos (letras, números y caracteres especiales).

Ejemplo:

letra=’a’ apellido=’lopez’ direccion=’Av. Libertad #190’

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Por su Uso Variables de Trabajo: Variables que reciben el resultado de una operación matemática completa y que se usan normalmente dentro de un programa. Ejemplo:

Suma=a+b/c

Contadores: Se utilizan para llevar el control del número de ocasiones en que se realiza una operación o se cumple una condición. Con los incrementos generalmente de uno en uno.

Acumuladores: Forma que toma una variable y que sirve para llevar la suma acumulativa de una serie de valores que se van leyendo o calculando progresivamente.

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CAPÍTULO III

Lenguaje

de

Programación

C

3.1 Introducción Fue creado por Dennis Ritchie de los laboratorios BELL en 1972, cuando trabajaba junto a Ken Thompson, en el diseño del sistema operativo UNIX. Se deriva del lenguaje B de Thompson, que a su vez se deriva del BCPL de Martín Richards.

3.2 Características Es un lenguaje moderno de propósito general, que incorpora las características de control

apuntadas como

deseables

por

la

teoría

y práctica

de

la

informática.

Planificación escalonada.

Programación estructurada.

Diseño modular. Programas compactos.

Rapidez de ejecución.

Portátil.

De relativo bajo nivel. Precisa compilarse.

3.3 Proceso

de

edición

y compilación

Los pasos necesarios para desarrollar un programa C son los siguientes:

a.

Edición: Utilizar un editor para escribir el programa fuente texto. b.

Compilación: Compilar el programa fuente, es decir, traducir el programa a lenguaje máquina.

c. Ejecución: Una vez compilado se procede a la ejecución del programa tecleando el

nombre del fichero‐programa.

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Figura 1.

Diagrama

de

flujo

3.4 Estructura de un programa Un programa en C consiste en una o más funciones, de las cuales una de ellas, debe llamarse main() y es la principal de todas.

El programa comienza con la función: main() Cada función o programa, consta de un cuerpo de función delimitado por llaves de

comienzo y fin { } En el cuerpo de la función irán incluidas: sentencias, variables, funciones, etc.

terminadas cada

una

de

ellas

por

un

punto

y coma;

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Programa ejemplo:

/* Este programa imprime un mensaje */ #include main() { printf(“LENGUAJE C\n”); }

En el programa anterior, existen dos funciones: main() que es la principal del programa en sí y la función printf() que es una función de la librería estándar del lenguaje C.

Al ejecutar el programa, en pantalla aparece el texto LENGUAJE C. Programa ejemplo:

/* El programa solicita el radio y muestra el */ /* valor del área del círculo y la longitud de */ /* la circunferencia */ #include #define PI 3.14159 main() {

int r;

float l, a; printf(“Introduce radio (entero): “); scanf(“%d”, &r); l=2*PI*r; a=PI*r*r; printf(“La longitud de la circunferencia vale %f\n”, l); printf(“El área del círculo vale %f\n”, a); }

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Los datos en C: Variables y Constantes

Tipos de Datos Los datos manejados en C pueden ser de cinco tipos básicos.

INT: enteros sin decimales entre (‐32768 y +32767). Ocupan en la memoria 2 bytes.

CHAR: caracteres alfabéticos, signos especiales, etc. El rango es (0 y 255). Ocupan en la memoria 1 byte.

FLOAT: números decimales entre (3.4E‐38 a 3.4E+38) con ocho dígitos de precisión. Ocupan en la memoria 4 bytes.

DOUBLE: números decimales entre (1.7E‐308 a 1.7E+308) con 16 dígitos de precisión.

Ocupan

en

la

memoria

8 bytes.

VOID: sin valor. No almacenar nada y por tanto no necesitan espacio físico de la memoria.

Identificadores de Tipo Todos los tipos básicos excepto void pueden tener modificadores. Se usan para alterar el significado de un tipo base de acuerdo con nuestras necesidades.

Los modificadores son:

signed

unsigned

long short

Se pueden aplicar todos los modificadores para los tipos base carácter y entero.

También se puede aplicar el modificador long a double. A continuación mostramos todas las posibles combinaciones de los tipos básicos y los modificadores.

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Figura 2. Tipos de identificadores

NOTA: El espacio ocupado en la memoria por los tipos de datos aquí mostrados vendrá determinado por el tipo de compilador implementado. En cualquier caso, mediante la función sizeof (tipo de dato) se podrá determinar el número de bytes ocupados.

Variables

Se utilizan para almacenar datos internamente en la memoria de trabajo del ordenador, durante la ejecución de un programa.

Como nombres de variables se admiten letras y números (por norma letras minúsculas). El primer carácter debe ser una letra. No se admiten blancos pero sí el signo de subrayado.

Sólo se admiten los ocho primeros caracteres. Mayúsculas y minúsculas se diferencian. No se pueden emplear palabras clave del lenguaje.

Las variables

deben

ser

declaradas

según

el

tipo

de

datos

que

van

a almacenar.

Bien al comienzo del programa o antes de ser usadas por primera vez.

La forma de declararlas es: Se define el tipo de dato a almacenar. Nombre de la variable.

Asignación de un valor inicial (no obligatorio).

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Ejemplo:

/* Declaración de variables */ #include main() { int a=3, b=7, c=0; c=a*b; printf(“El resultado es: %d”,c); }

Constantes Son

valores

que

no

varían

durante

la

ejecución

de

un

programa.

Pueden

adoptar

cualquiera de los tipos de datos declarados anteriormente. Es conveniente declararlas al principio del programa.

La sentencia #define es usada para definir las constantes y se coloca al principio del programa antes de la función main().

#define PI 3.14159 #define PRIMO 13

Las constantes como norma se suelen escribir con mayúsculas.

Operadores Fundamentales En C se utilizan operadores para representar operaciones matemáticas. Por ejemplo, el operador + hace que se sumen los valores situados a su izquierda y derecha.

Veamos los que hemos dado en llamar fundamentales.

Operador de asignación: = Asigna a la variable de la izquierda el valor de la derecha.

bmw=2002;

Operador de adición: + Hace que los dos valores situados a su izquierda y derecha se sumen.

bmw=10+20;

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Operador de sustracción: ‐ Hace que se reste el número situado a su derecha del situado a su izquierda.

costo=350‐25;

El signo menos también se utiliza para indicar o cambiar el signo algebraico de un valor.

pepe=‐12; paco=‐pepe;

Operador de multiplicación: * Hace que se multipliquen los dos valores situados a su

izquierda

y derecha.

pulg=10; cm=2.54*pulg;

Operador de división: / Hace que el valor situado a su izquierda sea dividido por el que se encuentra a su derecha.

cuatro=12.0/3.0;

Operadores Adicionales

A la

lista

de

los

operadores

anteriores

(que

son

los

más

comunes),

vamos

a añadir

ahora

tres operadores que resultan bastantes útiles.

Operador módulo: % Proporciona el resto de la división entera del número situado a su izquierda entre el situado a su derecha.

pepe=15%5;

Operador incremento: ++ Realiza la tarea de incrementar en uno el valor de su operando.

a++; modo sufijo

++a; modo

prefijo

La diferencia entre ambos, reside en el preciso momento en que se realiza la operación incremento.

Operador decremento: ‐‐ Realiza la tarea de disminuir en uno el valor de su operando.

b‐‐; modo sufijo ‐‐b; modo prefijo

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La diferencia entre ambos, es la misma que en el caso anterior.

Operadores Condicionales o de Relación Los operadores de relación o condicionales se emplean para hacer comparaciones. A continuación, mostramos una lista completa de estos operadores en C.

Operadores Lógicos Cuando necesitamos combinar dos o más expresiones de relación, hacemos uso de los operadores lógicos. Existen tres operadores lógicos en C.

Operadores de Bit Las operaciones sobre bits se refieren a la comprobación, configuración o desplazamiento de los bits reales en un byte o palabra, que corresponden a los tipos de datos char e int.

No se pueden usar operaciones sobre bits en los tipos float, double, long doublé y void.

Los operadores que existen para el tratamiento de bits, son los siguientes:

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Normas de Precedencia de los Operadores No todos los operadores tienen la misma prioridad, lo que quiere decir, que aquellas operaciones que utilizan ciertos operadores se efectuarán antes que otras.

Libreria stdio.h

stdio.h,

que

significa

"standard

input‐output

header" (cabecera estandar E/S), es la biblioteca estándar del lenguaje de programación C, el archivo de cabecera que contiene las definiciones de macros, las constantes, las declaraciones de funciones y la definición de tipos usados por varias operaciones estándar de entrada y salida. Por motivos de compatibilidad, el lenguaje de programación C++ (derivado de C) también tiene su propia implementación de estas

funciones,

que

son

declaradas

con

el

archivo

de

cabecera cstdio.

Las funciones declaradas en stdio.h son sumamente populares.

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Ejemplo: En lenguaje C y sus derivados, todas las funciones son declaradas en archivos de cabecera. Así, los programadores tienen que incluir el archivo de cabecera stdio.h dentro del código fuente para poder utilizar las funciones que están declaradas. nota: el compilador diferencia las mayúsculas entre las minúsculas.

#include

int main(void) {

int ch;

while ((ch

= getchar())

!=

EOF)

putchar(ch); putchar('\n');

return 0; }

El programa lee todas las entradas desde la entrada estándar y las muestra en la salida estándar, línea a línea.

Funciones miembro

Las funciones

declaradas

en

stdio.h

pueden

clasificarse

en

dos

categorías:

Funciones de manipulación de ficheros y funciones de manipulación de entradas y salidas.

Nombre Descripción

Funciones de manipulación de ficheros

fclose cierra un fichero a través de su puntero

fopen,

freopen, fdopen

abre un

fichero

para

lectura,

para

escritura/reescritura

o para

adición

remove elimina un fichero

rename cambia al fichero de nombre

rewind La función rewind coloca el indicador de posición de fichero para el stream apuntado por stream al comienzo del fichero.

tmpfile crea y abre un fichero temporal que es borrado cuando cerramos con la función fclose()

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Funciones

de

manipulación

de

entradas

y

salidas

clearerr Despeja los indicadores de final de fichero y de posición de fichero para el stream apuntado por stream al comienzo del fichero.

feof comprueba el indicador de final de fichero

ferror comprueba el indicador de errores

fflush

Si stream apunta a un stream de salida o de actualización cuya operación más reciente no era de entrada, la función fflush envía cualquier dato aún sin escribir al entorno local o a ser escrito en el fichero; si no, entonces el comportamiento no está definido. Si stream es un puntero nulo, la función fflush realiza el despeje para todos los streams cuyo comportamiento está descrito

anteriormente.

fgetpos devuelve la posición actual del fichero

fgetc devuelve un carácter de un fichero

fgets consigue una cadena de caracteres de un fichero

fputc escribe un carácter en un fichero

fputs escribe una cadena de caracteres en un fichero

ftell devuelve la posición actual del fichero como número de bytes

fseek sitúa el puntero de un fichero en una posición aleatoria

fsetpos cambia la posición actual de un fichero

fread lee diferentes tamaños de datos de un fichero

fwrite

envía, desde el array apuntado por puntero, hasta nmemb de elementos cuyo tamaño es especificado por tamanyo. El indicador de posición de ficheros es avanzado por el número de caracteres escritos correctamente. Si existe un error, el valor resultante del indicador de posición de ficheros es indeterminado.

getc devuelve un carácter desde un fichero

getchar igual que getc

gets lee caracteres de entrada hasta que encuentra un salto de línea, y los almacena en un único argumento.

printf, fprintf, sprintf snprintf

usados para imprimir salidas de datos

vprintf también utilizado para imprimir salidas

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perror

escribe

un

mensaje

de

error

a

stderr

putc devuelve un carácter de un fichero

putchar, fputchar

igual que putc(stdout)

scanf, fscanf, sscanf

utilizado para introducir entradas.

vfscanf, vscanf, vsscanf

también utilizado para introducir entradas.

setbuf Esta función es equivalente a la función setvbuf pasando los valores _IOFBF para modo y BUFSIZ para tamaño, o (si acumulador es un puntero nulo), con el valor _IONBF para modo.

setvbuf

sólo puede ser usada después de que el stream apuntado por stream ha sido asociado con un fichero abierto y antes de otra operación cualquiera es llevada acabo al stream. El argumento modo determina cómo stream será almacenado según lo siguiente: _IOFBF ocasiona la entrada/salida a ser completamente almacenado; _IOLBF ocasiona la entrada/salida a almacenar por líneas; _IONBF ocasiona la entrada/salida a no ser almacenado. Si acumulador no es un puntero nulo, el array al que es

apuntado

puede

ser

usado

en

vez

de

la

acumulación

adjudicada

por

la

función setvbuf. El argumento tamanyo específica el tamaño del array.

tmpnam

Genera una cadena de caracteres que es un nombre válido para ficheros y que no es igual al nombre de un fichero existente. La función tmpnam genera una cadena diferente cada vez que es llamada, hasta un máximo de TMP_MAX veces. Si la función es llamada más veces que TMP_MAX,entonces el comportamiento de la función está definido según la implementación del compilador.

ungetc

puts imprime una de cadena de caracteres

Funciones de Entrada/Salida Las funciones de entrada/salida permiten al programa comunicarse con el exterior. Son utilizadas para sacar determinadas informaciones por la pantalla y capturar valores por el teclado. Son estándar de la propia librería de C por lo que no hay necesidad de definirlas de nuevo.

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Función printf() Lee datos del programa (variables, resultados de operaciones, frases, mensajes, etc.) y los envía a la pantalla. El formato es el siguiente:

printf(“Cadena de control”, variables, operaciones, ...);

La cadena de control se usa para escribir mensajes, identificar el tipo de dato que se va a mostrar, indicar controles tales como: salto de línea, salto de página, etc. Los identificadores empleados son los siguientes:

Un número colocado entre el % y el orden de formato, actúa como especificador mínimo

de

ancho

de

campo.

Este

especificador

completa

la

salida

con

blancos

o

ceros

para

asegurar que al menos es la longitud mínima. Si la cadena o el número a representar es mayor que el campo mínimo, el campo se amplía para imprimir la cadena o el número completo.

Ejemplos:

%5d ajuste a la derecha, rellena con espacios %05d juste a la derecha, rellena con ceros %10.4f ajuste a la derecha, rellena con espacios y cuatro decimales %‐10.2f ajuste a la izquierda, rellena con espacios y dos decimales

Caracteres de control son:

Control Efecto en pantalla

\n cambia de línea \r retorno de carro \t tabulador \b retroceso del cursor una posición \f cambio de página

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\\ barra atrás (\) \’ apóstrofe (‘) \” comillas (“)

Función scanf() Esta función, lee datos del teclado y los entrega al programa. El formato es el siguiente:

scanf(“Cadena de control”, variable, variable, ...);

La cadena de control se usa para identificar el tipo de dato que se va a introducir o capturar. Los identificadores empleados son los mismos que los empleados en la función printf().

La variable o variables que se van a introducir tendrán que ir acompañadas delante del nombre por el signo (&). Si el dato que se va a introducir es una tira de caracteres tipo char[ ], no es necesario el signo.

Ejemplo:

/* Programa de empleo de printf() y scanf() */ main() { int edad;

char nombre[20];

printf(“Introduce nombre: \n“); scanf(“%s”, nombre); printf(“Introduce edad: \n”); scanf(“%d”,&edad); printf(“Tu nombre es %s y tienes %d años. \n”, nombre, edad); }

Librería conio.h Las funciones de conio (CONsole Input Output) permiten, como las de Ncurses, cambiar el

color del

texto

y del

fondo,

mostrar

caracteres

en

cualquier

posición

de

la

consola,

leer

datos de entrada sin necesidad de pulsar intro, y un montón de cosas más. Eso sí, es bastante más restrictiva que Ncurses en otros aspectos, como la definición y manipulación de ventanas.

Conio es una librería no estándar. Estaba disponible en la mayor parte de los compiladores de C para entornos MS‐DOS y Windows 3.x, pero había diferencias sustanciales entre unas implementaciones y otras, precisamente debido a que la librería no es estándar.

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En lenguaje C esta librería contiene los prototipos de las funciones, macros, y constantes para preparar y manipular la consola en modo texto en el entorno de MS‐DOS.

Lee un solo carácter directamente desde el teclado, sin mostrar tal carácter en pantalla.

La función getch retorna el carácter leído desde el teclado.

Ejemplo:

Documents

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