Manual Fundamentos de Programación 1.1(1)
April 28, 2017 | Author: Wladimir Arnaldo Briceño Miranda | Category: N/A
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Manual para la asignatura de Fundamentos de Programación Versión 1.0. Santiago Marzo de 2012
Este material ha sido diseñado para el uso de los alumnos y profesores de la asignatura de Análisis y Diseño Orientado a Objetos de las carreras del área informática. Queda estrictamente prohibido el uso en otros cursos ya sean en línea o presenciales sin el consentimiento explícito de INACAP.
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Agradecimientos.
Agradecemos a todas las personas que de forma directa o indirecta han colaborado en la elaboración 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 presentación de este proyecto. Vayan nuestros sinceros agradecimientos a los siguientes docentes: Cristian Leiva Marín, Miguel Palma Esquivel, Marcelo Montecinos Cabrera, Rodrigo Toledo de los Santos, Paola Cifuentes Berrios, Servando Campillay Briones, Emerson Ilaja
Villarroel,
Santolaya,
Hugo
Manuel
Herrera
Morales,
Valenzuela,
Roberto
Pérez
Fernando Fuentes,
Fernando Neyra Castro, Victor Bórquez, Francisco Andrés Díaz Rojas, Ademar Araya Fuentes, Ricardo Vera Muñoz, Mauricio Torres Pizarro, Ernesto Ramos Vega, Alberto Garrido Burgos, Helton Bustos Sáez, Beatriz Contreras Guajardo, José Landeta Parra, Luis Pacheco Toro, Patricio Araya Castro, Iván Torres, Hinojoza Vega Mauricio, Yasna Hernández, Víctor Orellana, Rene Valderas Aros, Ricardo Toledo Barría, Cesar Eduardo Arce Jara, Luis Ponce Cuadra, Caballero,
Javier Pedro
Miles
Avello,
Alfonso
Carolina
Fuentealba
Ehrmantraut
Martínez,
Jorge
Hormazabal Valdés, Pedro Ernesto Ulloa Morales, María del Pilar Gallego Martínez, Claudio Fuenzalida Medina, María Encarnación Sepúlveda, Francisco San Martin, Christian Sarmiento Zampillo, Román Gajardo Robles, Ricardo UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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Hidalgo Hidalgo, Nelson Fredy Ganga Calderón, Manuel Reveco Cabellos, Jacqueline San Martin Grandon, Sergio Vergara Salvatierra, Pablo López Chacón, Cinthya Acosta, Jocelyn Oriana González Cortés, Carlos Felipe Alten López, Francisco Prieto Rossi, Giannina Costa Lizama, Christian Silva, Sebastián Pastén Díaz.
El aporte realizado por ustedes durante las jornadas de capacitación
ha
significado
mejorar
enormemente
calidad del material entregado. Saludos.
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la
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Contenidos Fundamentos del procesamiento de datos. ....................................................................................... 8 Conceptos básicos. .......................................................................................................................... 8 Dato ........................................................................................................................................... 10 Proceso ...................................................................................................................................... 10 Información. .............................................................................................................................. 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 ejecución de una secuencia lógica.................... 22 Técnicas de algoritmos para el diseño de procesos computacionales. ............................................ 26 Conceptos básicos. ........................................................................................................................ 26 Algoritmo................................................................................................................................... 26 Programa. .................................................................................................................................. 32 Etapas en la creación de programas. ....................................................................................... 32 Características de la programación. .............................................................................................. 39 Estructura descendente. ........................................................................................................... 39 Modularidad. ............................................................................................................................. 40 Cohesión. ................................................................................................................................... 40 Acoplamiento. ........................................................................................................................... 41 Descomposición. ....................................................................................................................... 42 Estructura de un algoritmo. .......................................................................................................... 43 Conceptos de variables y constantes. ........................................................................................... 44 Definición de variables y constantes. ........................................................................................ 44 Representación de sentencias en Instrucciones. .......................................................................... 60
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5 Operadores Aritméticos. ........................................................................................................... 60 Operadores unarios y de auto asignación................................................................................. 61 Operadores Lógicos ................................................................................................................... 62 Introducción a lenguajes formales de Programación. ...................................................................... 66 Estructura de un programa. .......................................................................................................... 66 Sentencia condicionales ................................................................................................................ 67 Anidada. .................................................................................................................................... 75 Múltiple ..................................................................................................................................... 77 Sentencias de ciclo iterativo.......................................................................................................... 79 While ......................................................................................................................................... 80 For ............................................................................................................................................. 81 Do … While. ............................................................................................................................... 85 Concepto de función ..................................................................................................................... 86 Estructura de una función ............................................................................................................. 89 Procedimientos ......................................................................................................................... 89 Función .......................................................................................................................................... 95 Llamada a una función .................................................................................................................. 97 Arreglos ....................................................................................................................................... 108 Unidimensionales .................................................................................................................... 108 Arreglos de dos dimensiones. ..................................................................................................... 111 Arreglos de arreglos. ............................................................................................................... 113 Introducción a la Programación Orientada a Objeto. ..................................................................... 117 Características generales de la programación orientada a objetos. ........................................... 117 Qué es la programación orientada a objetos .............................................................................. 117 Atributos...................................................................................................................................... 119 Comportamientos ....................................................................................................................... 120 Estados ........................................................................................................................................ 121 Clase ............................................................................................................................................ 122 Abstracción.............................................................................................................................. 126 Encapsulación .......................................................................................................................... 127 Herencia .................................................................................................................................. 128 Asociación. ................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
6 Aplicaciones básicas .................................................................................................................... 129 Seguridad en una clase................................................................................................................ 138 Get y Set. ..................................................................................................................................... 142
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Fundamentos del procesamiento de datos. A continuación vamos emprender un viaje sólo de ida, no te preocupes no se trata de un trágico final, es sólo de ida porque luego que conozcas todo lo que hay preparado para tí en las páginas venideras no querrás volver atrás. 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 tecnologías de la información, este manual es el primero de varios y en cada uno iremos agregando más dificultad, mayores
novedades
y
elementos
cada
vez
más
sorprendentes.
Conceptos básicos. Ahora
nos
referiremos
procesamiento computacionales
de
a
datos,
tienen
el
los todos mismo
fundamentos los
del
programas
objetivo,
primero
obtener datos de entrada (por lo general desde un usuario), luego los almacena, después realiza algún procesamiento (cálculos, ordenamientos, etc) con ellos y finalmente entrega el resultado. El proceso es muy similar a cuando un detective está interrogando a un sospechoso en las películas, imagina esas típicas salas de interrogatorio y un detective como el de las series de los años ochenta, el cual está de pie y al frente el sospechoso sentado en una silla, cuando el detective se acerque a él, lo mire a los ojos y le diga “smith UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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anderson”, el sospechoso recibirá esta información y realizará una búsqueda interna para luego de unos segundos de silencio
dar el paradero de Smith y otra
información relevante para su detención al detective, en este caso lo que el detective hace es recolectar datos durante su caso, pero estos datos por si sólo no permitirán resolverlo, por otra parte los datos son en realidad alguna característica de algo o alguien, Smith por ejemplo, es el nombre de una persona, pelo negro, 34 años, 1.72 metros son también 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 así el sospechoso haga algún tipo de procesamiento con los datos, los cuales pueden ser una suma, restas o alguna otra operatoria como por ejemplo una
búsqueda, a partir de este procesamiento
interno, el sospechoso logró obtener la dirección de Smith la cual generó como una salida hacia el detective. Lo que ha recibido el detective a cambio de la entrega de datos es información relevante para él. Así como esta situación el software se comporta de forma muy similar piensa los últimos software que has usado, un ejemplo de ello es la calculadora de Windows a la cual le entregas datos
de
entrada,
luego
solicitas
una
operación
y
presiones el botón 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 través del
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joystick el usuario ingresa datos de entrada con los cuales especifica la dirección en la que desea moverse, el software recibe estos datos los almacena y los procesa, al final el software presenta al usuario la información solicitada en la cual el personaje se encuentra ahora en una posición distinta pero de acuerdo a lo que el usuario ha ingresado. Este modelo es muy simple y consta de tres partes, dato, proceso
e
información,
las
cuales
se
definen
a
continuación.
Dato Corresponde a un par ordenado de atributo con valor (atributo, valor) que representan el registro de un hecho importante
para
la
organización
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 máximos y mínimos. Los datos siempre están formados por un par ordenado, ya que, sus partes por separado carecen de sentido.
Proceso Corresponde a la aplicación de cálculos aritméticos, ordenamientos o algún otro tipo de manipulación de los datos y que a partir de ello genera información. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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Veámoslo a través de un ejemplo, supongamos que tienes en tu closet una caja de películas, la forma en la que se han guardado las películas en la caja no ha sido mediante ningún 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 película 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 película (un dato), el cual puede ser por ejemplo: Nombre película = hoy si estudiaré. A partir de este dato el proceso que debes llevar puede variar según tu forma de hacer las cosas, un posible camino es hacer una comparación, proceso que consiste en tomar las películas una por una e ir comparando su nombre con el de la película que buscas hasta dar con ella,
otro
camino
puede
ser
verificar
si
ellas
se
encuentran ordenadas, de ser así bastará con realizar una búsqueda basado en el alfabeto para dar con ella, de no estar ordenadas entonces podrías ordenarlas, así este proceso será más simple la próxima vez, el resultado de esta
búsqueda
adicionalmente
será un
la
película
buen
consejo
que
deseas
será
ver,
considerar
mantener tu closet ordenado.
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Información. Mensaje
válido
para
un
receptor
resultante
del
procesamiento de datos. Debes considerar que no todo lo resultante de un proceso es información 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 información y ha nacido desde el cálculo de la posición del vuelo, la distancia con el aeropuerto
y la velocidad
que lleva, sin embargo para ti que sólo buscas un taxi, esa información no te sirve, por ende deja de ser información 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 información son utilizadas indistintamente, pero sin embargo en este contexto son muy distintas. Cuando un usuario interactúa
con un
software es el usuario el que provee de datos al programa, estos datos como la definición lo dice son la representación de una entidad, es decir son datos que representan el valor de una entidad, cuando estos datos son recibidos por el software este los almacena en la memoria, luego los toma, los procesa, es decir realiza algún tipo de cálculo en ellos para luego depositarlos nuevamente en la memoria. Podemos decir entonces que
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dato e información no son lo mismo, debido a que para que los datos se conviertan en información deben haber pasado primero por un procesamiento. En general los datos por si solos no sirven para tomar una decisión en cambio la información sí sirve para tomar decisiones.
Proceso manual de datos. El procesamiento manual ha existido desde siempre y corresponde a toda transformación o cálculo que se realice con datos mediante cálculos mentales o con la utilización de lápiz y papel, esta técnica es muy propensa a errores sobre todo cuando se trata de realizar grandes cálculos o la clasificación y ordenación 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 técnica 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 automatización de procesos comunes que en su comienzo solían
hacerse
con
lápiz
y
papel,
las
operaciones
aritméticas básicas fueron un comienzo y así la técnica ha ido refinándose hasta llegar a lo que hoy nos rodea: planillas de Excel, sistemas bancarios para llevar las cuentas de miles de clientes y reconocimiento facial o procesamiento de imágenes son algunos ejemplos, esto nace de la necesidad de que la información debe estar en el momento en que se necesita, imagina qué sucedería si
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tratásemos de llevar el censo de nuestro país utilizando el proceso manual, es probable que cuando los resultado estén listos la información generada no represente en lo absoluto la realidad nacional y por ello lo que en un momento hubiese sido información vital hoy es sólo 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 información
de
no
datos
con
olvidemos
que
el
fin estos
de
entregar
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 periféricos los cuales podemos dividir en entrada y salida. Los periféricos de entrada son todos aquellos dispositivos que permiten ingresar información, algunos ejemplos de ello son el teclado a través del cual digitamos, el mouse, un escáner el cual nos permite digitalizar las fotos o alguna imagen, el micrófono que utilizamos para chatear, o dictar un documento a nuestro computador. Los periféricos de salida en cambio son todos aquellos dispositivos
que
permiten
al
computador
emitir
información que ha procesado producto de los datos que UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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hemos ingresado, probablemente el más utilizado de todos sea el monitor, en la cual el computador nos muestra la información requerida, otros ejemplos son la impresora, la que nos permite obtener la información en papel o los parlantes, que emiten sonidos según lo que le pidamos o hagamos.
Unidades Internas. En un computador el encargado de procesar toda la información es la Unidad Central de Proceso CPU (Central Processing Unit). Esta unidad es la encargada del control y de la ejecución de las operaciones del sistema, también 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
algún
periférico.
Unidad de control. Coordina las actividades del computador y determina qué operaciones se deben realizar y en qué orden; así mismo controla todo el proceso del equipo.
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Unidad Aritmética-lógica Realiza operaciones aritméticas y lógicas, entre las operaciones aritméticas se encuentras las sumas o restas y en las lógicas 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
información
alojada
ahí
es
eliminada,
el
procesador usa esta memoria debido a que es un lugar a la que puede acceder más rápido, es por esto que los datos
son
cargados
aquí
como
paso
previo
a
su
ejecución. 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 información 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 podrán ser procesados más adelante y su almacenamiento es permanente e independiente de si el computador está prendido o apagado. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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Para ayudarte a comprender mejor cómo el computador utiliza los dispositivos de almacenamiento veámoslo con una
simple
analogía.
Supongamos
que
tú
eres
el
procesador y tu misión hoy es recolectar un conjunto de datos históricos para procesarlos y crear con ellos un resumen
de
historia,
el
cual
contiene
información
relevante para quien lo solicitó, muy lejos de la silla y el escritorios donde te encuentras hay un estante llenos de libro, los cuales siempre están allí, 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 tú, el computador necesita traer un conjunto de datos para mantenerlos temporalmente más cerca, entonces ese rol lo jugará el escritorio, de esta forma te acercarás al estante y traerás en uno o más viajes todos los libros que necesites y lo dejarás sobre tu escritorio, de esta forma no necesitarás levantarte tan seguido, nuestro escritorio es el equivalente a la memoria RAM, por lo que también podemos afirmar que mientras más
memoria
RAM
tengamos
mejor
rendimiento
tendremos, ya que podremos almacenar y dejar más información allí, ahora que mantenemos los datos cerca, para que puedas leer y producir un resumen con tu cerebro (equivalente al procesador de tu PC), necesitarás acercar los libros que tienes en tu escritorio, lo recogerás con la mano para de esta forma logrado acercar más la
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información, así estará lista para ser leída y procesada por tí, tu mano en esta analogía 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 desaparecerá, pero volverá a quedar de forma permanente en tu estante, esto se debe a que tu mano y el
escritorio
almacenan
información
sólo
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 información hacia el procesador, dado que es más rápida su lectura desde allí, sin embargo este tipo de memoria mientras más rápida suele ser más pequeña, al igual que la proporción entre tu mano, escritorio y estante, que adicionalmente va desde la más asequible a la
más
distante,
siendo
la
mano
la
unidad
de
almacenamiento más pequeña y el estante la más grande.
Elementos o componentes de un procesamiento computacional de datos. Cuando analices un proceso o un sistema, siempre debes prestar atención a las etapas o acciones que se ejecutan en el sistema que estás analizando. Recuerda que los sistemas están compuestos de una serie de elementos que interactúan entre sí para lograr un propósito. Para lograr este propósito cada uno de los objetos detectados en el proceso realizan un conjunto de acciones. Para UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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poder 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 están contenidos en el disco que ingreso al equipo, y la salida será la imagen y el audio, pero el proceso es desconocido y por lo demás no me interesa, pues sólo quiero ver el DVD no construir un reproductor. Ahora si mi necesidad aumenta y además de usar un reproductor de DVD ahora quiero construir uno, entonces debo conocer qué es lo que hace el dispositivo con los datos que están en el disco para generar la imagen y el audio, esto se conoce como procesamiento de los datos, el cual básicamente consiste en leer los datos, ordenarlos y guardarlos, procesarlos y finalmente generar una salida. El procesamiento de los datos está asociado a la toma de decisiones, que se estructuran básicamente siguiendo una serie de reglas y condiciones que en lenguaje informático se conocen como reglas del negocio. Estas reglas y condiciones se basan en la definición de cómo se debe comportar el sistema para tratar los datos que entran
a
ser
procesados.
Veamos
un
ejemplo,
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supongamos que tienes un teléfono celular de prepago y debes cargarle dinero cada cierto tiempo para poder realizar llamadas. Analicemos el proceso de carga de dinero con un poco más de detalle ¿Qué 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 más en detalle y pongámonos en algunos casos especiales, ¿es tu teléfono el único teléfono en el sistema?, claramente no por lo tanto es necesario identificar a qué teléfono quieres cargar el dinero, ahí aparece un nuevo dato que es el número de teléfono. Por lo tanto ahora ya tenemos los siguientes datos de entrada, el número de teléfono 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 sería decir que suma al saldo anterior el valor que se está cargando, pero ¿a cual de todos los teléfonos que existen lo carga?, entonces ahí determinamos que primero hay que buscar la información asociada al teléfono y luego sumar el valor al saldo de dinero que tiene el teléfono. Así determinamos que el proceso se define en dos pasos: 1. Buscar los datos del teléfono usando el número. 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 teléfono y te das cuenta que no es un teléfono de prepago sino que uno con plan, entonces ¿Qué haces?, si te fijas debes tomar un decisión usando UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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una regla, pensemos que hacer, ¿todos los teléfonos tienen el mismo plan?, la respuesta es no, de hecho existen
básicamente
tres
planes,
prepago,
cuenta
controlada y plan ilimitado, sólo a los dos primeros se les puede cargar dinero, pero bajo circunstancias distintas, al plan de cuenta controlada sólo le puedes cargar más 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 teléfono usando el número. 2. Identificar si el teléfono 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 teléfono tiene plan de cuenta controlada. 5. Si tiene plan de cuenta controlada, debemos fijarnos en el saldo y ver si aún 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 sólo nos queda analizar cuál es la salida resultante de este proceso. Si analizamos con detención el objetivo del proceso es cargar dinero a tu teléfono celular, así podríamos definir dos posibles salidas, que son:
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a) Un mensaje que diga que el proceso se realizó 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 realizó de forma correcta?, la respuesta en este caso es si, pero depende de un factor que es el conocer de antemano el saldo que tenía, así si al iniciar el proceso tenía 0 peso y luego de cargar 2000, tengo en mi saldo 2000 es que se realizó el proceso son éxito. Cabe destacar que ninguna de las soluciones es correcta y ninguna es incorrecta, pues ambas dependen de datos que faltan en la definición del contexto del problema.
Plantilla para prueba manual o seguimiento de ejecución de una secuencia lógica. Si bien la resolución 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 está correcto y podemos obtener el resultado deseado a través 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 función de estos valores. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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Para hacer la traza de un programa se van anotando los valores que nos interesa controlar y qué es lo que sucede cuando
esos
valores
cambian
asociándolos
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 además se realiza una tabla para cada uno de los distintos cursos que pueda tomar la operación. Por ejemplo si hacemos la traza del ejemplo anterior de carga del teléfono podríamos dibujar la siguiente tabla: Datos de control Nro de Valor a cargar teléfono 84480965 3500
Acciones Buscar los datos del teléfono ¿El teléfono tiene plan ilimitado? Salida
Acciones Buscar los datos del teléfono ¿El teléfono tiene plan ilimitado? ¿Tiene cuenta controlada y su saldo es 0? Salida
Tipo Plan
Saldo
Ilimitado
0
Ilimitado
0 0
Datos de control Nro de Valor a cargar teléfono 84480965 3500
Acciones Buscar los datos del teléfono
Tipo Plan
Saldo
Cuenta Controlada Cuenta Controlada
0
Cuenta Controlada
3500
0
3500
Datos de control Nro de Valor a cargar teléfono 84480965 3500
Tipo Plan
Saldo
Prepago
1000
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24 ¿El teléfono tiene plan ilimitado? ¿Tiene cuenta controlada y su saldo es 0? ¿Tiene cuenta controlada y su saldo es mayor a 0? ¿Es de prepago? Salida
Prepago
1000
Prepago
1000
Prepago
1000
Prepago 4500
Si te fijas en las tablas anteriores hay un conjunto de preguntas que generan una respuesta basándose en los valores proporcionados a la función. Para cada grupo de preguntas y respuestas se realiza alguna acción o acciones que llevan al resultado expresado en la salida.
Acciones Buscar los datos del teléfono ¿El teléfono tiene plan ilimitado? ¿Si tiene cuenta controlada su saldo es 0? Salida
Datos de control Nro de teléfono 84480965
Valor a cargar 3500
Tipo Plan Cuenta Controlada Cuenta Controlada Cuenta Controlada
Saldo 1000 1000 1000
1000
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Técnicas de algoritmos para el diseño de procesos computacionales. Conceptos básicos. Algoritmo. La palabra algoritmo se deriva de la traducción al latín de la palabra árabe alkhowarizmi, nombre de un matemático y
astrónomo
árabe
que
escribió
un
tratado
sobre
manipulación de números y ecuaciones en el siglo IX. Un algoritmo es una serie de pasos organizados que describe el proceso que se debe seguir para dar solución a un problema específico.
Otra definición más específica es: Conjunto de pasos finitos no ambiguos que permitan dar solución a un problema específico. A simple vista la definición formal de algoritmo puede no ser tan clara por si sola, pero verás 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 básico, ¿has jugado alguna vez a encontrar el tesoro pirata siguiendo un mapa? Aquel papelito de color café 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 qué: primero el UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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papel nos señala el lugar de inicio, luego de ello las instrucciones que sigues dicen algo así 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 interpretación para cada una de ellas, finalmente si sigues todas las instrucciones en orden encontrarás el lugar donde esta la X, entonces también 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 también sepamos reconocer lo que no lo es, supongamos que estas viendo un programa de televisión donde están dictando una receta para cocinar un rico pastel bañado en chocolate, esta receta será entonces un algoritmo si los pasos de la preparación 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 así como “agregue azúcar a gusto” el conjunto de instrucciones dejará de ser un algoritmo, debido a que existe un paso ambiguo.
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En informática
el
algoritmo es
una de
las
piezas
fundamentales en el desarrollo de software ya que el computador
responderá
a
algoritmos
que
nosotros
diseñemos y pediremos a él que ejecute, para ello lo haremos a través de los lenguajes que el computador entiende,
los
cuales
irás
aprendiendo
durante
el
desarrollo de tu carrera. Todo lo que ejecuta el computador son algoritmos, un buen diseño de un algoritmo hace mejor y más rápido a un programa, ¿cómo
la
¿te has detenido alguna vez a pensar calculadora
resuelve
las
operaciones
encomendadas?, es probable que no, pero de lo que sí podemos estar seguros es que la calculadora es una gran ejecutora de algoritmos, ya que cada calculo matemático es resuelto mediante algoritmos, es decir pasos que ya están definidos para resolver una operación, de ellos podemos destacar el cálculo del potencial, el cual es un algoritmo muy popular, que da solución a cálculos como por ejemplo 24 =16. Otro algoritmo famoso es el de Dijkstra, este algoritmo es el encargado de encontrar la ruta más 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 práctica y mucha lógica, durante este manual vas aprender a desarrollar tu lógica y comprender qué partes componen el problema que deseas solucionar, UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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cuáles son los datos de entrada y cuál es el conjunto de pasos que debes aplicar sobre los datos para generar el resultado
deseado,
el
cuál
no
es
otra
cosa
que
información para la persona que lo solicita, también aprenderás a cómo optimizar los algoritmos, para que tengas una idea, la optimización 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 darás cuenta que incluso habrán ocasiones en las que para un ejercicio dado todos tu compañeros tendrán eventualmente una solución distinta. 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. Lenguajes Algorítmicos. Es una serie de símbolos y reglas que se utilizan para describir de manera explícita un proceso. Hay dos tipos: Gráficos: Es la representación gráfica de las operaciones que realiza un algoritmo. Ejemplo: Diagrama De Flujo, DFD. No
Gráficos:
Representa
en
forma
descriptiva
las
operaciones que debe realizar un algoritmo. Ejemplo: Pseudocódigo. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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Características de un buen algoritmo. Debe tener un punto único de inicio. Debe
ser
definido,
no
debe
permitir
dobles
interpretaciones. Debe ser general, es decir, soportar la mayoría de las variantes que se puedan presentar en la definición del problema. Debe ser finito en tamaño y tiempo de ejecución. Es decir, debe tener un fin.
Diagrama de flujo Para el diseño de algoritmos se utilizan técnicas de representación. Una de estas técnicas son los Diagramas de Flujo (DDF), que se definen como la representación gráfica que mediante el uso de símbolos estándar unidos mediante líneas de flujo, muestran la secuencia lógica de las
operaciones
o
acciones
que
debe
realizar
un
computador, así como la corriente o flujo de datos en la resolución de problema.
Pseudocódigo. El
escribir
aplicaciones
computacionales
se
necesita
entregar al computador una serie de instrucciones las cuales serán ejecutadas por este. Para realizar este proceso se inventaron los lenguajes de programación mediante
los
cuales
el
programador
escribe
las
instrucciones para que el computador realice las acciones correspondientes,
el
programador
escribe
estas
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31
instrucciones
las
cuales
son
interpretadas
y
luego
compiladas (transformadas en un lenguaje que entiende el computador llamado lenguaje de máquina), para que con el resultado de este proceso pueda ejecutar las instrucciones. Ahora como los lenguajes de programación a veces son muy complejos de aprender, existe un subconjunto de lenguajes más básicos que se llaman pseudolenguajes, los
cuales
permiten
generar
pseudocódigo.
El
pseudolenguaje generalmente es un subconjunto de un lenguaje de programación que es muy extenso, o a veces también se trata de un lenguaje que ocupa expresiones que son más cercanas al lenguaje de las personas, pues en todos los lenguajes de programación las instrucciones están en inglés. Si bien existe una cercanía mayor con el lenguaje con el que hablas (en este caso español), existe la complejidad posterior de tener que aprender de nuevo otro lenguaje de programación. Para efectos de este manual,
ocuparemos
un
lenguaje
de
programación
llamado java el cual tiene una sintaxis relativamente simple. Adicionalmente la sintaxis de java esta basada en un lenguaje de programación denominado C que es el padre de los lenguajes más utilizados: C++, javascript, java,
c#, actionscript, php, entre otros, que utilizarás
durante el desarrollo de tu carrera.
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Programa. Conjunto
de
órdenes
o
instrucciones
capaces
de
manipular un conjunto de datos. Estas órdenes pueden ser
divididas
en
tres
grandes
bloques
claramente
diferenciables, estos son: • Entrada de datos: En este bloque se engloban todas aquellas instrucciones que toman datos de un dispositivo o periférico externo, depositándolos en la memoria principal del computador para ser procesados. •
Proceso:
Engloban
todas
aquellas
instrucciones
encargadas de modificar los datos que previamente habían 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 envían a dispositivos externos.
Etapas en la creación 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 básicas, hasta completos sistemas de cálculos en tiempo real. Estas UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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etapas serán 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 atrás, muy por el contrario, en muchas ocasiones cuando ya se piensa que se ha superado por completo una etapa es necesario volver atrás, agregar o corregir algo que se nos pasó para luego volver a la etapa siguiente. Otra cosa importante, es que en algunas ocasiones también 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
útil
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 algún requerimiento. Es habitual que las personas confundan requisito con requerimiento, incluso una discusión de ello se encuentra en el manual de análisis y diseño orientado a objetos dentro del capitulo de ingeniería de requerimientos, pues bien, en ese capítulo se habla de la necesidad de extraer la información sobre los procesos que realizan los clientes los cuales luego queremos construir como software más adelante, dichas necesidades son requerimientos y están asociados a las necesidades que tiene la empresa y que luego resolveremos o apoyaremos con un software, un requisito en cambio está más bien asociado a lo que debe UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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hacer un software para que en su funcionamiento cumpla con
lo
que
deseamos
construir,
veámoslo
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 método de pago sea sólo en pesos chilenos, entonces estamos hablando de un requisito del software, los cuales en su conjunto debiesen alinearse con los requerimientos. Una forma fácil de recordar la diferencia es mirar la contratapa de algún software que hayas comprado alguna vez, allí veras los requisitos mínimos necesarios para se ejecución y que por tanto están absolutamente ligado a una pre condición del software, no del proceso que desea resolver.
Análisis. En la etapa de análisis 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 análisis 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 aplicación. Esta etapa es fundamental en el ciclo de desarrollo de un software, un mal análisis de los requisitos podría tirar por la borda el esfuerzo de mucho tiempo. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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Diseño de la solución. En el diseño de la solución es el momento en el que se planifica la arquitectura de lo que se desea construir, el diseño de una aplicación abarca varios temas, algunos mucho más complejos que otros, donde todo dependerá del tipo de aplicación que deseamos construir. Durante esta asignatura el diseño que abarcaremos estará principalmente enfocado a cómo organizaremos el código dentro de una sola aplicación, tal vez por ahora sea complicado de comprender, pero pequeñas rutinas de código con el tiempo las iremos organizando y agrupando en
métodos,
donde
cada
uno
de
estos
métodos
representa un proceso, es decir una entrada de datos, algún conjunto de operaciones aritméticos y lógicos que aplicaremos sobre ellos, para luego generar una salida. En la medida que vayamos aprendiendo resolveremos ejercicios más complejos donde para llegar a una solución necesitaremos
crear
varios
procesos,
los
cuales
agruparemos en una entidad mayor llamada clase, dichas clases y sus métodos (o comportamientos) dibujaremos en un diagrama llamado “diagrama de clases”. El diseño no sólo se refiere a cómo organizaremos los componentes internos de un programa, hay ocasiones en que una solución consta de más de un programa, por ejemplo, hay redes sociales que tienen un componente Web y otro en equipos móviles, en este caso el diseño
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también debe incorporar la forma en que ambos software se comunicarán. Otro aspecto que también se refiere al diseño, es la forma en que los componentes se instalarán. Muchas veces los software están diseñados para recibir grandes cargas de datos o altos niveles de tráfico de usuarios y están ejecutándose sobre más de un equipo, por lo que en estas ocasiones, el diseño también esta ligado al hardware en el que se ejecutará. Conocer esto a tiempo, nos dará una pauta de la forma lógica en la que debemos construirlo.
Codificación. Esta etapa se refiere a la construcción del software, es el equivalente a comenzar a levantar los cimientos de una casa luego de que ha sido diseñada. La codificación es un proceso que no debiese generar problemas si el análisis de requisitos ha sido realizado correctamente y si los programadores están guiándose por un diseño (diagrama de clases) que ha sido discutido y aprobado por el equipo responsable. Durante esta etapa los programadores deberán idear los algoritmos que permitan solucionar cada uno de los objetivos planteados en el diseño de la solución y la comunicación entre las partes. Durante la codificación utilizaremos algún lenguaje de programación que nos permita comunicarnos con la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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máquina, la elección del lenguaje es una conversación que da para mucho, pero por lo general depende de las prestaciones que nos da la tecnología 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
construcción, aquí 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
método
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 básicamente en ingresar datos de entrada y verificar que la salida sea la esperada, además suelen hacerse durante todo el periodo de codificación. Adicionalmente, existen otros tipos de pruebas que tienen relación 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 revisión de la carga del procesador y los tiempos de respuesta de la aplicación.
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Mantención. La mantención 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 organización 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 mantención se vuelve muy dificultosa y los cambios en una parte comienzan a provocar
errores
en
otros.
Algunos
paradigmas
de
programación como la programación orientada a objetos (POO) aporta mucho a la facilidad de mantener sistemas, ya que divide los procesos en procesos más pequeños y luego los agrupa con un nombre que los represente, de esta forma es más sencillo ubicar donde hay que realizar el cambio y cuales son los datos de entrada y salida esperados.
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Características de la programación. Estructura descendente. En la etapa de análisis se determina que hace el programa, en la etapa de diseño se determina cómo hace el programa la tarea solicitada. Con el objetivo de hacer el proceso de la resolución de problemas más eficaz es que se utiliza el proceso de diseño conocido como “divide y vencerás”. Esto quiere decir que la resolución de problemas
complejos
se
realizan
dividiendo
dicho
problema en subproblemas y a continuación dividir dichos subproblemas en otros de nivel más bajo hasta que pueda ser implementada la solución. La solución de estos subproblemas
se
realiza
con
subalgoritmos.
Los
subalgoritmos son unidades de programa o módulos que están diseñados para ejecutar alguna tarea específica. Estas unidades (las que distinguiremos como “Funciones” y “Procedimientos” y que estudiaremos en profundidad más adelante) se escriben sólo una vez, pero pueden ser invocadas o referenciadas en diferentes puntos del programa o “módulo principal” con el objeto de no duplicar el código innecesariamente. Este método de diseñar
algoritmos
con
el
proceso
de
“romper”
el
problema subdividiéndolo en varios subproblemas se denomina
“diseño
descendente”,
“TOP-DOWN”
o
“Modular” y en cada etapa, expresar cada paso en forma más detallada se denomina “refinamiento sucesivo” . Cada subprograma es resuelto en un módulo que tiene
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un único punto de entrada y un solo punto de salida. Los módulos pueden ser planeados, codificados, comprobados y
depurados
de
forma
individual
(hasta
por
programadores distintos) y combinarlos mas tarde lo que implica la combinación de los siguientes pasos: Programar un módulo. Comprobar el módulo. Depurar el módulo Combinar el módulo con los demás. Esta técnica es utilizada hoy en casi todas las disciplinas, en programación existe más de un paradigma (una forma o modelo de cómo hacer las cosas).
Modularidad. El
concepto
directamente
de
modularidad
asociado
al
en
divide
programación
esta
y
Este
vencerás.
concepto hoy está fuertemente asociado al paradigma de programación orientado a objetos, el cual tiene como principio dividir la funcionalidad de un programa en programas más pequeños de manera en que ellos sean lo más independientes posible.
Cohesión. Este término tiene relación con la capacidad de unir las partes, la palabra cohesión es sinónimo de adhesión, por lo tanto estamos hablando de la unión de partes. En la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
41
programación siempre se busca hacer todo modular, es decir tomar un gran software y construirlo de pequeñas partes
que
ojalá
fuesen
funcionales
de
forma
independiente, sin embargo si vamos a programar de esa manera hay que pensar después en como unir todo, a este concepto se le llama cohesión y se dice que un software tiene una alta cohesión cuando la llamada a una de esas partes la realiza una que contiene toda la información para ello.
Acoplamiento. El acoplamiento esta muy ligado a la cohesión, cuando un software se encuentra dividido en partes y estas partes son unidas de forma correcta estamos hablando de una alta cohesión entre las partes, cuando esto esta presente en un software de forma automática decimos entonces que
nuestro
programa
tiene
un
bajo
nivel
de
acoplamiento, lo que es muy bueno, ya que esto quiere decir que las partes no son dependientes entre sí, por tanto, una modificación en un proceso sólo afectará a alguna de las piezas del software y no al 100%, evitando volver a modificar partes que si funcionan y cuya función no se ve alterada.
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Descomposición. La descomposición es una característica 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 pérdida de complejidad nos permite concentrarnos en una parte específica del problema utilizando el concepto de “divide y vencerás”.
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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. Básicamente 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 solución a un problema, por ejemplo declarar variables, leer datos desde teclado, mostrar datos en una pantalla, etc. Esta serie de acciones se ordenan lógicamente para solucionar un problema. Un ejemplo de la definición de la estructura de un algoritmo es el siguiente: 1. 2. 3. 4. 5.
Leer el pedido. Examinar el historial de crédito del cliente. Si el cliente es solvente, entregar el pedido. En caso contrario, rechazarlo. Fin.
Si te fijas en el ejemplo anterior, existe una serie de pasos formales para dar solución a un problema que en el caso anterior es tomar una decisión respecto a si se entrega o no un pedido a un cliente utilizando el historial de crédito que posee.
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44
Conceptos de variables y constantes. Definición de variables y constantes. Cuando creamos software, los datos que van a ser procesados, se deben guardar de forma
temporal para
ser procesados por la aplicación. 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
programación
definen
una
forma
de
reservar este espacio y es mediante la declaración 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 el sistema operativo para proteger la ejecución de múltiples programas
nos
solicita
que
pidamos
un
espacio
específico, en función de lo que vamos a guardar, por ejemplo si tengo que construir un lugar para guardar mi auto, no construyo un galpón para guardar un avión, porque lo más probable es que no ocupe todo el espacio y quede con mucho espacio sin utilizar, de la misma forma que no construyo un galpón para guardar una moto,
pues lo que necesito guardar es un auto. Por lo
tanto para indicar al sistema operativo cual es el espacio
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45
que se debe dejar disponible para guardar datos, los lenguajes de programación definen los tipos de datos. Un tipo de dato por lo tanto permite definir el espacio en la memoria que el sistema operativo reservará para guardar datos que serán procesados por un software. En
java
los
tipos
de
datos
se
pueden
catalogar
básicamente 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
más
eficiente
en
el
almacenamiento de datos y pueden ser divididos en dos grupos,
los
booleanos
y
numéricos,
los
cuales
se
subdividen en dos grupos, los enteros (byte, short, int, long y char) y los reales (float y double). (Importante) la declaración de una variable utiliza la siguiente sintaxis: Tipo de dato identificador = [valor][, identificador] [=valor]… ; En java los identificadores también tienen una norma. La forma correcta de declarar una variable es escribiéndola con minúsculas y las mayúsculas sólo 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 mayúscula debido a que es una palabra UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
46
escrita
después
de
“mi”
lo
mismo
sucede
con
“miPrimeraVariable”, donde tanto P como V van con mayúsculas
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 inicialización de la variable. byte dia=0; (Importante) las variables pueden ser inicializadas con un valor (cero en este caso) o una expresión. Se entiende por expresión un conjunto de operadores que dan un resultado, pudiendo así declarar byte (o cualquier otro tipo de dato) de la siguiente forma: byte a = 1+1*2; también debes tener en cuenta que las variables numéricas 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 línea de código declara e inicializa dos variables.
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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 acompañados de una letra f minúscula al final.
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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 acompañado de ningún carácter como en el caso del float.
Boolean: El tipo de dato booleano es utilizado para conocer el resultado de una evaluación 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 almacenar un 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 está asignando un carácter, el número 97 representa la letra a UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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en 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 tópicos serán vistos más adelante, en este capítulo se mostrará el String, la cual es una clase de mucha utilidad y que a veces tratada como un tipo primitivo, aunque no lo sea.
String Un String (con su letra “s” mayúscula) 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 declaración y asignación 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 serán estudiados con mayor detalle más adelante. El siguiente ejemplo muestra la
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50
declaración
de
variables
bajo
el
paradigma
de
la
programación estructurada dentro del método main.
La
siguiente
imagen,
presenta
un
ejemplo
de
la
utilización de los tipos vistos en declaración de atributos de nuestra clase Persona.
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51
(Importante) private representa el nivel de accesibilidad y será estudiado más adelante.
Vida y ámbito de una variable Las variables cuando son declaradas, tienen lo que se conoce como un ámbito, el cual define las fronteras dentro de las cuales las variables pueden ser utilizadas. Tradicionalmente la programación estructurada tiene dos niveles de visibilidad distintos: las variables locales y globales, sin embargo en la programación orientada el ámbito de una variable dentro de una clase es algo más UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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complejo y será 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.
Fíjate que ahora la clase Persona posee además un comportamiento llamado correr y descansar, los cuales también
tienen
limitado
su
bloque.
Podemos
decir
entonces que la clase Persona contiene dentro un comportamiento llamado correr y descansar.
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53
En este caso, la variable cansancio es una variable de instancia debido a que está definida dentro de la clase, pero fuera de sus comportamientos, por ende los métodos descansar y correr (que también son parte de la clase) tienen visibilidad sobre cansancio, aumentando en este
caso
su
valor
al
correr
y
disminuyéndola
descansar.
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al
54
El ámbito de una variable siempre dependerá de del lugar donde se produzca su declaración, por ejemplo, ya vimos que 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 está disponible para todos los métodos 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 local del método. Para este caso la visibilidad de dicha variable son los límites donde fue declarada, vale decir el inicio y bloque de correr, el siguiente ejemplo causa un
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error 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 comportamiento son creadas, utilizadas y eliminadas al finalizar la ejecución del comportamiento que la contiene. También es posible crear límites dentro de los comportamientos correr, si bien la técnica que se presenta en el siguiente no es muy común, es reconocida por el lenguaje Java.
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En el segmento de código anterior se muestran dos casos a considerar. En el interior del método correr existe una delimitación dentro que contiene la declaración de una variable entera cuyo identificador es “a”, sin embargo al
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terminar el límite 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 único en un mismo ámbito, lo que en realidad sucede es que la variable que se declara primero tiene una vida útil 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 límites del comportamiento descansar, lo que provoca que también esté disponible para el ámbito que existe en el interior del método, por lo tanto, en el ámbito interior, no es posible declarar la variable entera con el identificador “a”, debido a que ya existe en él.
Conversión entre tipos. En Java existen dos tipos de conversiones, la implícita y explicita. La implícita es aquella que no necesita de alguna intervención por parte del programador para que se lleve a cabo, siendo Java el encargado de realizarla. El ejemplo más común es la operación aritmética de dos tipos de datos distintos, ¿en una variable de qué tipo debo almacenar el resultado entre la suma entre un float y un double?
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La clave a la respuesta de esta pregunta no está en el resultado de la operación, de hecho, en este caso el resultado es 6, el cual podríamos asumir de forma errónea que es un resultado entero, sin embargo la clave del éxito está en el tamaño del resultado. Si tuvieses que construir un estacionamiento, donde se estaciona un camión gigante o un pequeño auto, pero nunca los dos al mismo tiempo, ¿cuál es el estacionamiento más pequeño que debes construir? El del tamaño del camión, pues Java hace lo mismo, el double es un valor más grande (en bits) que el float, por ende Java siempre dará como resultado el tipo más grande, con ello se asegura de que no exista perdida de precisión en el resultado. La conversión implícita es aplicada en la dirección 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.
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La conversión explícita o también conocida como cast consiste en forzar la conversión entre un tipo de dato a cualquier otro (excepto desde booleanos a enteros o reales), la sintaxis para realizar una conversión explicita es la siguiente: (Tipo destino) expresión o variable A=(int)promedio; En el siguiente ejemplo, se convierte una expresión que da como resultado un float (debido a que es más 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 aproximación, sino que sólo tomar la parte entera del valor resultante (también 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.
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Representación de sentencias en Instrucciones. Operadores Aritméticos. Los operadores aritméticos son aquellos que permiten realizar operaciones matemáticas y son:
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El siguiente ejemplo muestra una operatoria aritmética que incluye una conversión explicita cuyo resultado es 4:
Operadores unarios y de auto asignación
Este tipo de operadores son una forma reducida de utilizar los operadores aritméticos
tradicionales, por
ejemplo: Dada la declaración int a=6; la siguiente tabla muestra las equivalencias:
Debes
prestar
especial
atención
cuando
uses
los
operadores -- y ++ dentro de una expresión aritmética,
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debido a que el orden en el que se utilizan cambia el resultado de la operación. -- y ++ pueden ser utilizados como sufijos o como prefijos, lo que implica la jerarquía con la que se ejecuta, por ejemplo, en este caso ++ está antes de la variable “a” lo que implica que previo a cualquier operación que vaya ejecutarse sobre él 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 Lógicos Relacionales Se usan para formar expresiones booleanas, es decir expresiones que al ser evaluadas producen un valor booleano: verdadero o falso. Se utilizan para establecer una relación entre dos
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Cuando la comparación se hace con datos alfanuméricos, 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 último carácter del más corto, entonces el más corto es el menor.
Sólo son iguales dos datos alfanuméricos si son
iguales su contenido y su longitud.
Las letras minúsculas tienen mayor valor que las
mayúsculas. (tabla ascii)
Booleanos: Combinan sus operandos de acuerdo al álgebra de Boole para producir un nuevo valor que se convierte en el valor de la expresión.
OR u O: es un operador binario, afecta a dos operadores. La expresión que forma es verdadera cuando al menos uno de sus operandos es verdadero. Es un operador de disyunción. Ejemplo: estudiamos o vamos al estadio AND o Y: también es un operador binario. La expresión formada es cierta cuando ambos operadores son ciertos al mismo tiempo. Es el operador lógico de conjunción 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 lógico de la expresión; si es UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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verdadera la transforma en falsa y al revés. Ejemplo: no es verano. El orden de prioridad de estos operadores es: NOT, AND y OR.
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Introducción a lenguajes formales de Programación. Estructura de un programa. En JAVA al igual que en la mayoría de los lenguajes de programación orientados a objetos, el código se estructura en clases, la forma básica de estructurar una clase es la siguiente: Los Atributos que representarán un objeto, por ejemplo, para una persona los atributos pueden ser, su edad y peso entre otros, los atributos de una clase están representados por la declaración 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 tendrá, por ejemplo, para nuestra persona, algunos ejemplos son correr y jugar.
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Sentencia condicionales Las sentencias condicionales representan un punto en nuestro programa donde el flujo del proceso cambiará dependiendo de alguna condición. Si haces un análisis simple
verás
que
esto
no
es
comprender como se lee, la vida
tan
complicado
de
a diario esta lleno de
condiciones, las cuales vamos resolviendo día a día y esto provoca que nuestro diario vivir sea incierto, siempre hay una condición para todo, por ejemplo, dependiendo si vas o no atrasado decidirás si ir a estudiar en metro o bus, dependiendo de qué día es, la hora a la que te levantarás. Este proceso mental es tan rápido que apenas nos habíamos dado cuenta que lo realizamos tantas veces al día. Si a cada una de estas situaciones que nos enfrentamos a diario nos detuviéramos un momento y nos analizáramos de qué depende que vayamos hacer algo, nos daríamos cuenta que programar es muy similar, por ejemplo, imagina que alguien te ofrece bebida y antes responder en voz alta expresas la condición que te llevará a determinar si aceptas o no, si lo haces muy probablemente dirás algo similar a “¿tengo sed?” y si la respuesta es verdadera entonces lo harás. Una condición esta antecedida de la conjunción si (sin acento). Podemos hacer uso de ella entonces para formular
todas
aquellas
condiciones
a
la
que
enfrentamos a diario, algunos ejemplos son: Si mi amigo va, yo voy. Si estoy aburrido jugaré PC. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
nos
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Si me han enseñado algo nuevo lo reforzaré. Fíjate que en cada una de las frases anteriores hay una acción que va a realizarse dependiendo de la condición expresada en el sí, además debes notar que si bien no esta escrito explícitamente también estamos diciendo que si la condición no se cumple hay algo que dejaré de hacer. En informática este comportamiento es exactamente igual, salvo por la forma en la que se escribe. Recuerda que para comunicarnos con el computador debemos usar algún lenguaje de programación y los lenguajes que más se utilizan en el mercado están en inglés, así que comenzaremos a dar nuestro primer gran paso en el mundo de las condiciones, cambiaremos la conjunción si, por la palabra clave if. if mi amigo va, yo voy. if estoy aburrido jugaré PC. if me han enseñado algo nuevo lo reforzaré. Bien, ya nos vamos acercando a nuestra meta y de lo anterior podemos afirmar entonces que la palabra if debe siempre ir acompañada de una condición la cual también debemos representar de una forma que el computador pueda entender. Supongamos ahora que para ir de paseo con tus amistades hoy necesitas cancelar una cuota de $10.000, en ese caso la condición debemos expresarla de la siguiente forma:
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if (plata >= 10000) Donde plata es una variable que contiene algún valor el cual podrá ser mayor, menor o igual a $10.000, no importa el valor que esta tenga , siempre una sentencia condicional de este tipo tendrá dos posibles resultados, en
el primer caso
se cumple la condición
y en el
segundo la condición no se cumple .El resultado de la condición siempre determina si hay o no hay que hacer algo, en este caso por ejemplo si el valor de la variable plata es mayor o igual 10.000, entonces saldremos de paseo, de lo contrario podemos tomar dos acciones posibles, no hacer nada o buscar una actividad donde no necesitemos esa cifra de dinero. Adicionalmente tal y como lo muestra el ejemplo la condición debe ir entre paréntesis. Supongamos
ahora
que
si la
condición se
cumple
entonces podremos salir de paseo lo que provoca un incremento de uno en la variable diversión, en este caso el if será presentado de la siguiente forma:
if(plata >= 10000) { diversion++; } Como puedes ver justo debajo de la condición el incremento de la variable diversion se encuentra entre un inicio de bloque “{“ y un cierre de bloque “}”. Estos UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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bloques delimitan el alcance de la condición, es decir entre ellos debes escribir todo lo que sucederá si la condición resulta ser verdadera. Observa ahora lo que sucede si existen sentencias de código que se encuentran fuera del inicio y cierre de bloque: if(plata >= 10000) { diversion++; } tiempo++; en este caso tenemos dos incrementos, el de la variable diversion y el de la variable tiempo, sin embargo sólo una de ellas está condicionada a la cantidad de dinero que tengamos, dado que está encerrada entre los bloques. Este extracto de código tiene entonces dos posibles ejecuciones, el primero corresponde a cuando la condición es verdadera, sólo si esto ocurre la variable diversión hará su incremento, sin embargo la variable tiempo no se encuentra dentro del alcance de la condición y por ello hará su incremento ya que no depende de nada, el flujo contrario entonces hará que diversión no incremente su valor pero si lo hará la variable tiempo. Hasta ahora hemos visto como debiese comportarse el código cuando la condición es verdadera, pero muchas veces también nos gustaría definir un comportamiento para cuando esta es falsa, o dicho de otra forma definiremos el comportamiento de la condición para el UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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caso “sino es verdadera”. Para ello utilizaremos la palabra reservada else (sino en inglés) la cual nos permitirá delimitar todas aquellas acciones que deben llevarse a cabo cuando la condición no se cumple, veámoslo con un ejemplo, en el caso anterior cuando disponíamos del dinero para salir entonces la diversión tenia un incremento, pues ahora supongamos que sino logramos salir entonces la diversión disminuye en uno, para ello escribiremos lo siguiente:
if(plata >= 10000) { diversion++; } else { diversion--; } Como puedes ver en el caso anterior si la condición no se cumple todo el código que se encuentre entre los primeros bloques no se ejecutará, dando paso a ejecutar todo lo que se encuentre dentro del else, realizando entonces el decremento de la variable. Volvamos ahora a agregar la variable tiempo, para que veas donde debe ir ubicada:
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if(plata >= 10000) { diversion++; } else { diversion--; } tiempo++; Al igual que el caso anterior la variable tiempo esta luego del if, por lo que su ejecución no esta condicionada ni al caso verdadero ni al falso, por ello al igual que en el caso anterior esta variable hará su incremento sin excepción, sin embargo la variable diversión en cambio tendrá un incremento o decremento en su valor sin escapatoria pero nunca ambas. La mayoría de las veces, el cumplimiento o no de una condición requiere ejecutar más de una sentencia de código, en ese caso bastará con agregar dentro de los bloques tanto del if
como todo
else todas las que
desees, por ejemplo supongamos que si el dinero alcanza no sólo incrementa la diversión, si no que también descansas y que por otro lado si no alcanza el dinero para el paseo no solo te aburres, si no que además incrementa tu estrés.
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if(plata >= 10000) { diversion++; descanso++; } else { diversion--; estres++; } tiempo++; Así como muestra el ejemplo puedes agregar todas las instrucciones que desees en cualquiera de los bloques, por supuesto la cantidad de cada uno no debe ser igual, lo importante es que por claridad siempre escribas alguno, por ejemplo: if(plata >= 10000) { } else { diversion--; }
Aquí lo que tratamos de hacer es establecer sólo el caso del else diciendo que si el valor de la variable plata no es mayor o igual a $10.000 se decrementa el dinero, pero si es mayor o igual no pasa nada. Este caso puede ser UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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escrito de forma mucho más clara cambiando la condición de la siguiente forma: if(plata < 10000) { diversión--; } Dado que sólo else nos interesaba entonces ahora cambiamos la condición y en vez de preguntar si el valor de la variable plata es mayor o igual a $10.000 preguntamos lo contrario, es decir si el valor es menor, de esta forma decimos que si esto se cumple entonces se decrementa la diversión quedando mucho más fácil de leer. Veamos ahora un caso un poco más complejo, no siempre tenemos la suerte de que una acción que deseamos ejecutar dependa de una sola condición por ejemplo, para salir de paseo tal vez necesites que el dinero alcance, pero adicionalmente que la temperatura se encuentre sobre los 17 grados, en este caso ambas condiciones
deben
cumplirse
y
por
ende
deben
compararse con el operador lógico Y, el cual debe simbolizarse con &&. if(plata >= 10000 && temperatura >17) { diversion++; descanso++; }
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En este caso para que se incremente diversión y descanso ambas condiciones deben ser verdaderas. Veamos otro ejemplo, supongamos ahora que no deseas pasear sólo y para ir basta con que a cualquiera de tus mejores amigos les alcance el dinero para ir. En este caso la condición utilizada es O, dado que si el dinero requerido lo posee cualquiera de ellos nosotros también asistiremos al paseo (la condición es verdadera). if(plataAmigo1 >= 10000 || plataAmigo2>= 10000) { diversion++; descanso++; }
Utilizamos entonces || para representar la condición O, en este caso bastará que el valor en dinero de cualquiera de ellos (o ambas) supere el valor de $10.000.
Anidada. Las condiciones anidadas son condiciones que encuentras de forma muy habitual en la vida diaria, en muchas ocasiones una condición depende de otra, continuemos pensando
que
saldremos
de
paseo
y
aún
nuestra
limitante es el valor de la cuota y la temperatura, pero si vamos de paseo aún nos queda dilucidar si iremos en clase Premium o normal y ello dependerá del dinero que tengamos, ya sabemos que es igual o mayor a $10.000 y
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asumamos que si llevamos sobre los $15.000 podemos darnos el gusto de viajar en Premium y gastar los $7.000 que vale el pasaje, de lo contrario pagaremos los $2.000 que cuesta el pasaje normal. Esta condición tiene sentido sólo si se ha cumplido la primera, es decir sólo si la temperatura es mayor a 17 y el dinero es igual o mayor a los $10.000, de ninguna forma tiene validez pensarlo al revés. if(plata >= 10000 && temperatura >17) { diversion++; descanso++;
if(plata >= 15000) { descanso++; plata = plata – 7000; } else { plata = plata-2000; }
} else { diversion--;}
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En el código anterior si la condición que nos va a permitir salir de paseo se cumple, nuevamente incrementará la diversión y el descanso, pero adicionalmente nos lleva a otra condición, la cual nos permite saber, basándose en el dinero obtenido, cuanto pagaremos por el pasaje. Si el valor es superior o igual a $15.000 se restará de la variable plata $7.000 pesos e incrementará el descanso dada la comodidad que esto otorga, de lo contrario descontará $2.000. Este tipo de if anidados (uno dentro de otro) no tienen limitantes, vale decir puedes agregar una dentro de otra tantas estructuras de condición sea necesario, ya sea para el caso verdadero a para el falso. Este tipo de if son utilizados cuando necesites evaluar una condición que depende de una o más condiciones previas.
Múltiple En otras ocasiones no todo depende de una condición con un resultado verdadero o falso. Un buen ejemplo es simular el comportamiento felicidad que un alumno tiene según la nota que ha obtenido, convengamos que la felicidad es mayor mientras más alta la nota que obtenga, supondremos que las notas que un alumno puede obtener son C, B, A siendo C la nota más baja y A la más alta. Para calcular la felicidad diremos que si ha sacado una C el valor de la felicidad se multiplicará por 1, si es B por 3 y si es A por 5. Para lograr esto necesitamos conocer la nota preguntando si es A, si no lo es habría
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que evaluar si es B o C, la forma de realizar esto es utilizando varios if, lo que podría volverse muy tedioso si las notas fuesen desde la A hasta la F, sin embargo (y para suerte nuestra) existe una estructura condicional llamada switch que nos permitirá definir varios flujos según
el
valor
programaremos
de todas
una las
variable, acciones
de que
esta
forma
deseemos
ejecutar para cualquiera de sus valores. switch (nota) { case ’a’: felicidad*5; break; case ’b’: felicidad*3; break; case ’c’: felicidad*1; break; } en el ejemplo anterior le pedimos a switch que evalué el valor de nota y definimos varios casos. Fíjate que cada caso esta compuesto por la palabra case y a su derecha el valor que esperamos tenga la variable evaluada, si es ‘a’ ejecutará todo lo que venga luego del signo : (dos puntos). En este caso multiplicará la felicidad*5 y hará un break, el break es importante y significa corte o quiebre, la utilidad que presta es de cortar la ejecución del switch, dado que si el valor es “a”, no tiene mucho sentido verificar si es “b” o “c”. Al igual que en if si la condición se cumple puedes agregar cuantas sentencias desees UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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ejecutar, supongamos que si sacas una C tu animo decae temporalmente en 1. switch (nota) { case ’a’: felicidad*5; break; case ’b’: felicidad*3; break; case ’c’: { felicidad*1; animo--; } break; }
Sentencias de ciclo iterativo Los ciclos permiten que una o más sentencias de código se repitan hasta que una condición deje de cumplirse, es muy similar a lo que sucede con un conductor de la formula uno, el cual estará dando vueltas hasta que la cantidad de vueltas que ha dado deje de ser insuficientes para ganar la carrera, dicho en un lenguaje más informático si la cantidad de vueltas que debe dar el vehículo son diez, podremos expresarlo como mientras la cantidad de vueltas sea menor a 10, entonces debe seguir corriendo, pues en informática eso se expresa tal UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INACAP - ÁREA INFORMÁTICA Y TELECOMUNICACIONES
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cual como lo hemos mencionado. Veamos un ejemplo de uno de los ciclos más utilizados, el cual recibe como nombre el ciclo “mientras” al que de ahora en adelante lo conoceremos por su traducción al inglés while.
While while(vuelta
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