ALGORITMOSFINAL

ALGORITMO Y ESTRUCTURA DE DATOS I

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ Vicerrectorado de Investigación

ALGORITMOS Y ESTRUCTURA DE DATOS I TINS INGENIERÍA INDUSTRIAL, INGENIERÍA DE SISTEMAS

TEXTOS DE INSTRUCCIÓN (TINS) / UTP

Lima - Perú

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© ALGORITMOS Y ESTRUCTURA DE DATOS I Desarrollo y Edición:

Vicerrectorado de Investigación

Elaboración del TINS:

Ing. Carlos Parra Terrazos

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 contenidos de obras Algoritmos y Estructura de Datos 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, para las carreras de Ingeniería de: Sistemas, Industrial, Electrónica, Mecatrónica y Telecomunicaciones, para la Asignatura de Algoritmos y Estructura de Datos. 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 syllabus de la Asignatura, arriba mencionada. La conformación del texto ha sido posible gracias al esfuerzo y dedicación académica del Profesor Ing. Carlos Parra Terrazos; contiene seis capítulos, cuyas descripciones genéricas son como sigue: Capítulo 1: Conceptos fundamentales. Antes de introducirnos en el contenido de este manual será necesario conocer los conceptos básicos que nos ayudaran a tener un panorama general y entender con mayor facilidad los siguientes capítulos. Aprenderemos a diferenciar un algoritmo de un programa y de un lenguaje de programación, así como conocer la importancia de los tipos de datos y los datos para la programación. Capítulo 2: Estructura general de un programa. En este capítulo encontraremos el concepto de Programa, las partes que lo conforman e introduciremos al estudiante en el proceso de la programación a partir de la presentación de programas en lenguaje C. También se detallarán las instrucciones y sus tipos. Capítulo 3: Estructuras de control. Durante un programa existen acciones que cambian el flujo de control de un programa estas estructuras básicas de acuerdo a la programación estructurada son: La estructura secuencial, la estructura selectiva o condicional y la estructura repetitiva o de iteración; necesarias para poder diseñar algoritmos de cualquier grado de dificultad.

5


Capítulo 4: Subprogramación. Modularidad es un concepto que tiene aplicaciones en la ciencia de la computación, particularmente para permitir manejar la complejidad de los programas a partir del concepto de “divide y vencerás” cuya implementación se lleva a cabo mediante el diseño descendente y refinamientos sucesivos así como su implementación mediante las funciones y procedimientos. Capítulo 5: Recursividad. Este capítulo nos detallará la recursividad en Algoritmos, esta herramienta es muy útil en la solución de problemas; ya que transforma a éstos en problemas más sencillos a partir de la llamada de los programas, a si mismos. Capítulo 6: Datos estructurados. Los datos se clasifican en datos simples y datos estructurados o estructuras de datos que son una forma de organizar un conjunto de datos para poder manipularlos con mayor facilidad, como si se tratase de uno solo. En esta parte se conocerán los arreglos, los registros y las cadenas de caracteres. Finalmente, al cierre de estas líneas, el agradecimiento institucional al profesor Ing. Carlos Parra Terrazos por su contribución a la elaboración del presente texto.

Vicerrectorado de Investigación

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ÍNDICE

CAPÍTULO I: CONCEPTOS FUNDAMENTALES 1.1 CONCEPTO DE ALGORITMO, EL SOFTWARE, LENGUAJES DE PROGRAMACION.............................................................................. 11 1.2 RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON COMPUTADORA FASES .................................................................................................. 13 1.3 HERRAMIENTAS DE PROGRAMACIÓN ....................................... 16 1.4 TIPOS DE DATOS............................................................................... 20 1.5 CONSTANTES, VARIABLES, IDENTIFICADORES, EXPRESIONES, FUNCIONES ........................................................... 23 1.6 PARTE PRÁCTICA............................................................................. 27 PROBLEMAS PROPUESTOS ............................................................ 27 LABORATORIO Nº 1......................................................................... 31 CAPÍTULO II: ESTRUCTURA GENERAL DE UN PROGRAMA 2.1 ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA EN C. .................................... 40 2.2 ESTRUCTURA DE ALGORITMO..................................................... 44 2.3 CONTADORES, ACUMULADORES. ............................................... 44 2.4 PARTE PRÁCTICA............................................................................. 47 PROBLEMAS PROPUESTOS ............................................................ 47 LABORATORIO Nº 2.......................................................................... 49 CAPÍTULO III: ESTRUCTURAS DE CONTROL 3.1 PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA............................................. 59 3.2 ESTRUCTURA DE CONTROL – TIPOS........................................... 59 3.3 PARTE PRÁCTICA............................................................................. 74 PROBLEMAS PROPUESTOS ............................................................ 74 LABORATORIO Nº 3.......................................................................... 78 CAPÍTULO IV: SUBPROGRAMACIÒN 4.1 PROGRAMACIÓN MODULAR......................................................... 83 4.2 SUBPROGRAMAS – TIPOS............................................................... 85 4.2.1 VARIABLES GLOBALES Y LOCALES. ............................ 87 4.2.2 FUNCIONES, PASO DE PARÁMETROS............................ 89 4.3 PARTE PRÁCTICA............................................................................. 94 PROBLEMAS PROPUESTOS ............................................................ 94 LABORATORIO Nº 4.......................................................................... 95

7


CAPÍTULO V: RECURSIVIDAD 5.1 RECURSIVIDAD............................................................................... 103 5.2 CARACTERÍSTICAS........................................................................ 103 5.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS ....................................................... 104 5.4 PELIGROS EN LA RECURSIVIDAD.............................................. 104 5.5 TIPOS DE ALGORITMOS RECURSIVOS...................................... 105 5.6 VERIFICACIÓN DE FUNCIONES RECURSIVAS ........................ 107 5.7 LA PILA DE RECURSIÓN ............................................................... 108 5.8 LLAMADA A UNA FUNCIÓN RECURSIVA ................................ 108 5.9 PARTE PRÁCTICA........................................................................... 109 PROBLEMAS PROPUESTOS .......................................................... 109 LABORATORIO Nº 5........................................................................ 110 CAPÍTULO VI: DATOS ESTRUCTURADOS 6.1 TIPOS ................................................................................................. 113 6.2 ARREGLOS UNIDIMENSIONALES, DECLARACION Y ACCESO............................................................................................. 114 6.3 ARREGLOS BIDIMENSIONALES, DECLARACION Y ACCESO117 6.4 REGISTROS....................................................................................... 122 6.4.1 CONCEPTO ......................................................................... 122 6.4.2 DECLARACION Y ACCESO ............................................. 122 6.4.3 ARREGLO DE REGISTROS .............................................. 124 6.5 CADENAS DE CARACTÉRES ........................................................ 125 6.6 PARTE PRÁCTICA........................................................................... 129 PROBLEMAS PROPUESTOS: ......................................................... 129 LABORATORIO Nº 6........................................................................ 130 BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................... 1389

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DISTRIBUCIÓN TEMÁTICA Clase N°

TEMA

SEMANA

1

Conceptos Fundamentales

1

2

Tipo de datos

2

3

Estructura general de un programa

3

4

Estructuras de control

4

5

Selectiva doble – Selectiva múltiple

5

6

Selectiva de control (SEGÚN – SEA)

6

7

Iterativa (REPETIR – DESDE)

7

8

Iterativa (REPETIR - MIENTRAS )

8

9

Revisión – Nivelación

9

10

EXAMEN

PARCIAL

10

11

Subprogramación

11

12

Procedimientos de paso de parámetros

12

13

Recursividad

13

14

Datos Estructurados

14

9


Clase N°

TEMA

SEMANA

15

Arreglos bidimensionales Declaración y acceso

15

16

Registros

16

17

Cadena de caracteres

17

18

Índices

18

19

Nivelación – Recuperación

19

20

EXAMEN FINAL

20

21

EXAMEN SUSTITUTORIO

21

10


CAPÍTULO I: CONCEPTOS FUNDAMENTALES

1.1

CONCEPTO DE ALGORITMO, EL SOFTWARE, LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN a)

CONCEPTOS DE ALGORITMO • •

Un algoritmo es un conjunto finito de instrucciones o pasos con una secuencia lógica que sirven para ejecutar una tarea o resolver un problema. De un modo más formal, un algoritmo es una secuencia lógica finita de operaciones realizables, no ambiguas, cuya ejecución da una solución de un problema en un tiempo finito.

-

COMPONENTES DE UN ALGORITMO Entrada : Salida : Procesos :

-

Datos del problema a resolver. El resultado de la resolución. Paso a seguir en la resolución.

CARACTERÍSTICAS DE UN ALGORITMO PRECISIÓN

Î Solución clara sin ambigüedad.

REPETITIVIDAD Î Idénticos resultados en las mismas condiciones iniciales. FINITUD

Î Solución en un tiempo finito.

EFICIENCIA

Î Tiempo de ejecución. Î Requerimiento de memoria.

-

ALGORITMO VS LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN Un lenguaje de programación es tan solo un medio para expresar un algoritmo.

EJEMPLO Nº 1 Un cliente efectúa un pedido a una compañía, La compañía verifica en su banco de datos la ficha del cliente, si el cliente es solvente entonces la compañía acepta el pedido; en caso 11


contrario, rechazará el pedido. Realizar el algoritmo del ejemplo. Los pasos del algoritmo son: 1. Inicio 2. Leer el pedido 3. Verificar la ficha del cliente 4. Si el cliente es solvente, aceptar pedido; en caso contrario, rechazar pedido. 5. Fin CONCEPTO DE PROGRAMA • • •

Un programa es una secuencia de instrucciones de la CPU. Cada instrucción es un conjunto de bytes. Conjunto de instrucciones dado al ordenador para realizar un proceso determinado.

EJEMPLO Nº 2 1. 2. 3. 4.

Leer un dato del teclado. Guardar un dato en la memoria. Ejecutar una operación sobre los datos. Mostrar un dato en la pantalla.

b)

CONCEPTO DE SOFTWARE • Es la parte lógica de la computación. • Conjunto de programas que sirven para representar un segmento de la realidad y resolver un problema. Como por ejemplo: el Office, un sistema operativo, C++, Pascal, Java, etc.

c)

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Son aquellos lenguajes que se utilizan para realizar algoritmos interpretables por la computadora. Características imprescindibles Î Estructura de Control. Programación Modular (funciones). Los principales tipos de lenguajes utilizados antes y en la actualidad son tres: 12


• • •

1.2

Lenguaje máquina. Lenguaje de bajo nivel (ensamblador). Lenguajes de alto nivel: C, C++, Visual Basic, Java, Pascal, Prolog.

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON COMPUTADORA FASES Actualmente la resolución de problemas con computadoras facilita el trabajo del usuario, debido a la gran velocidad de esta herramienta (computadora). El siguiente esquema nos muestra las fases de la resolución de problemas con computadora.

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FASE Nº 01: ANÁLISIS DEL PROBLEMA

EJEMPLO Nº 3 Imprimir la hipotenusa, teniendo los lados de un triangulo rectángulo.

Variables: LADO1, LADO2 y LADO3 (tipo reales). Entradas: Valores de los lados (variable LADO1 y variable LADO2). Salida: Valor de la hipotenusa (variable LADO3).

FASE Nº 02: DISEÑO DEL ALGORITMO

14


EJEMPLO Nº 4 Determine a los números menores que 90 y múltiplos de 9, así como su sumatoria. Definición del Definicióndel problema Problem a

Especificacione s de entrada

Especificacione s de salida

Im prim ir m últiplos de 9 y su sum a siem pre y cuando sea m enor que 90

TO TAL = 0 NUM = 9 LIM ITE = 90

NUM , TO TAL

FASE Nº 03: SOLUCIÓN DEL PROBLEMA POR COMPUTADORA Traducción del algoritmo al lenguaje de programación. La complejidad depende mucho del lenguaje escogido. Imprescindible: Conocimiento de la sintaxis del lenguaje. Buenos diseños del Algoritmo + Lenguaje estructurado

Î Traducción casi automática

FASE Nº 04: VERIFICACIÓN Y DEPURACIÓN

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FASE Nº 05: DOCUMENTACIÓN Descripción de qué hace el programa y cómo lo hace. Documentación interna: Comentarios: líneas informativas incluidas en el código.

Tarea que realiza. Datos de entrada y salida. Condiciones de error.

Codificación auto documentada.

Nombres de variables y funciones con significado. Estructura fácil de leer.

Documentación externa: Manuales, estructura y especificaciones del programa, historia de las modificaciones, etc. FASE Nº 06: MANTENIMIENTO

1.3

HERRAMIENTAS DE PROGRAMACIÓN Son aquellas que permiten realizar aplicativos, programas, rutinas, utilitarios y sistemas para que la parte física del computador u ordenador, funcione y pueda producir resultados.

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Un ejemplo claro son los Lenguajes de Programación, las librerías, los utilitarios, los generadores de reportes, pantallas, etc. Las herramientas más usadas para desarrollar algoritmos son: • • • • •

Lenguaje natural. Organigramas. Diagramas Nassi – Shneiderman (N - S). Pseudocódigo. Otros

LENGUAJE NATURAL: Es un lenguaje utilizado para describir los pasos de cómo realizamos algo, de una forma sencilla. • •

Ventajas: Facilidad de comprensión. Inconvenientes: o El lenguaje natural no es universal, un algoritmo de lenguaje natural en inglés, por ejemplo, sería completamente inútil para los hispanohablantes. o El lenguaje natural es ambiguo y, por tanto, susceptible de errores. o El lenguaje natural es demasiado amplio, lo que para una persona puede ser una instrucción sencilla puede no serlo para otra y desde luego no lo será para una computadora.

EJEMPLO Nº 5 • El algoritmo para encontrar las raíces de una ecuación de segundo grado podría describirse así: x = (-b + √b2 – 4ac) / (2a) 1. Definir los coeficientes de la ecuación de segundo grado: a, b y c. 2. Determinar el valor del discriminante: b2 – 4ac. 3. Si el discriminante es cero sólo hay una solución: -b/ (2a). ORGANIGRAMAS: • Los organigramas o diagramas de flujo permiten describir los algoritmos de forma grafica.

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•

Utilizan una serie de bloques que indican distintas circunstancias y flechas que muestran bajo qué condiciones se pasa de un bloque a otro.

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DIAGRAMA DE FLUJO VS PSEUDOCÓDIGO: Estructuras Inicio

Entrada y salida de Datos

Sentencia

Secuencia de sentencias

Selección

Repetición

Fin

Pseudocódigo Begin

Diagrama de flujo Begin

Read

Read x Write x

Calcular x = y+3

Se escribe en líneas separadas Calcular x = y+3 Calcular z = 2*x

IF condición entonces Acción 1 ELSE Acción 2

DO WHILE Acción 1 … … …

End

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x


Una vez diseñado el algoritmo y representado mediante una herramienta de programación se debe:

Solución del Problema por Computadora

Codificación del programa

Programa fuente

Programa Objeto

Programa ejecutable

Montador (Linker)

Compilador (Compiler)

1.4

Comprobación del programa

Ejecución del programa

TIPOS DE DATOS Un dato es la expresión general que describe los objetos con los cuales opera la computadora. 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. DATOS VS INFORMACIÓN

-

DATOS VS Medidas objetivas de atributos de entidades. Cifras/hechos crudos (en bruto) sin interpretar o analizar. No son estímulos de acción.

INFORMACIÓN - Resultado de haber organizado o analizado los datos de alguna manera lógica. - Reduce la incertidumbre. - Impulsa a la acción.

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EJEMPLO Nº 6 DATOS 35.000 So les 1250 unidades José Perez Lim a 83.000 D ó lares. 3800 unidades .......

-

P R O C E SA M IE N T O DE DATOS

IN F O R M A C IÓ N C lie nte : José Perez Sucursal: Lim a C o m pras de l m es: 1250 unidades=35.000 So les. ......

CLASIFICACIÓN REAL NUMERICO ESTANDAR

CHARACTER LOGICO (BOOLEAN)

DATOS SIMPLES

DEFINIDOS X EL PROGRAMADOR

TIPO DE DATO

ENTERO

ESTATICOS

DATOS ESTRUCTURADOS

ENUMERATIVO SUBRANGO

ARRAYS REGISTRO ARCHIVO (FICHERO) CONJUNTO) CADENA (STRING) LISTA (PILA/COLA)

DINAMICOS

LISTA ENLAZADA ARBOL GRAFO

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-

TIPOS DE DATOS SIMPLES DATOS NUMÉRICOS

DATOS LÓGICOS

Permiten representar valores escalares de forma numérica, esto incluye a los números enteros y los reales.

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

Este tipo de datos permiten realizar operaciones aritméticas

DATOS ALFANUMÉRICOS 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.

Representación

Carácter

Enteros

Reales

Tipo

Char Unsigned char Int Short int Unsigned int Long Unsigned long Float Double Long double

Longitud Rango de byte 1 -128 a 127 1

2 2 2 4 4 4 8 10 22

-32768 a 32767 -32768 a 32767 0 a 65535 -2147483648 a 2147483647 0 a 4294967295 3.4E±38 1.7E±308 3.4E-4932 a 1.1E+4932


¿POR QUÉ ESTUDIAR LOS DATOS?

DATOS DE ENTRADA

DATOS DE SALIDA

ALGORITMO

LOS PROGRAMAS OPERAN SOBRE DATOS ALGORITMOS + ESTRUCTURA DE DATOS = PROGRAMA

NIKLAUS WIRTH

1.5

CONSTANTES, VARIABLES, IDENTIFICADORES, EXPRESIONES, FUNCIONES -

CONSTANTES Constantes: Valores que durante la ejecución de un programa no cambian su valor. Ejemplo:

-

pi = 3.1416

VARIABLES Definición 1: Valores que cambiarán durante la ejecución del programa.

Definición 2: Es un espacio en la memoria de la computadora que permite almacenar temporalmente un dato durante la ejecución de

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un proceso, su contenido puede cambiar durante la ejecución del programa. CLASIFICACIÓN DE LAS VARIABLES

*

POR SU USO •

DE TRABAJO Variables que recibe el resultado de una operación matemática completa y que se usan normalmente dentro de un programa. Ejemplo:

•

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. Ejemplo:

•

Suma Å a + b /c

Cont Å Cont + 1 Num Å Num + 2

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. Ejemplo:

Suma Å Suma + cant

IDENTIFICADORES Para poder reconocer una variable o una constante en la memoria de la computadora, es necesario darle un nombre con el cual

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podamos identificarla dentro de un algoritmo, esto se llama un identificador. Ejemplo:

área Å pi * radio ^ 2 Los identificadores son: el radio, el área y la constante es pi.

EXPRESIONES Se definen como una combinación de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis, y nombres de funciones especiales.

Una expresión consta de operandos y operadores. Ejemplo:

x + (y+10)+ z/2

Las expresiones se clasifican en: o Aritméticas o Lógicas o Carácter Operador

Significado

Tipo de operandos

Tipo resultado

**

Exponenciación

Entero o real

Entero o real

+

Suma

Entero o real

Entero o real

-

Resta

Entero o real

Entero o real

*

Multiplicación

Entero o real

Entero o real

/

División

Real

Real

Div

División entera

Entero

Entero

Mod

módulo

Entero

Entero

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Reglas de prioridad

Operadores de relación Significado

Operador < > = <=

Menor Mayor Igual Menor o igual

>= <>,!=

Mayor o igual Distinto

Operadores lógicos Operador lógico

Expresión lógica

Significado

Not

Not p

Negación

And

PyQ

Conjunción

Or

PoQ

disyunción

Ejemplo: • Not 4 > 5 produce un error ya que el operador no se aplica a 4 • Not (4 > 5) produce un valor verdadero.

Ejemplo: • P and Q. • P or Q.

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FUNCIONES Las funciones pueden tener cualquier número de variables, incluso cero. Para evaluar una función sin variables se debe escribir un par de paréntesis después de su nombre (por ejemplo fun()). Las funciones sin variables pueden servir como algoritmos de cálculo que devuelven un valor real.

FUNCIONES MATEMÁTICAS

1.6

Función Abs(x) Arctan(x) Cos(x)

Descripción Absoluto Tangente inversa Coseno

Exp(x) Ln(x)

Exponencial Log neperiano

Log10(x) Round(x)

Log decimal Redondeo

Sin(x) Sqr(x) Sqrt(x) Trunc(x)

Seno Cuadrado Raíz cuadrada Truncamiento

PARTE PRÁCTICA PROBLEMAS PROPUESTOS

1.

Diseñar un algoritmo para cambiar la rueda de un auto.

2.

Diseñar un algoritmo para preparar una torta

3.

Diseñar un algoritmo para organizar una fiesta

4.

Diseñar un algoritmo para organizar un paseo

5.

Diseñar un algoritmo para organizar un concierto

6.

Realizar el algoritmo para determinar el mayor de tres números enteros 27


7.

Realizar el algoritmo para calcular la superficie de un círculo.

8.

Realizar el algoritmo para calcular el perímetro y la superficie de un rectángulo dadas las base y la altura del mismo.

9.

Escribir un algoritmo que lea un nombre de una marca de automóviles seguida del nombre de su modelo e informe del modelo seguido del nombre.

10. Realizar el algoritmo para determinar la hipotenusa de un triángulo rectángulo conocidas las longitudes de los catetos. 11. Se desea un algoritmo para convertir metros a pies y pulgadas. (1 metro = 39.37 Pulgadas, 1 pie = 12 pulgadas). 12. Escribir un algoritmo que permita calcular el área de un triangulo conocidos sus tres lados. 13. Diseñar un programa para calcular el área y el perímetro de un triangulo rectángulo conociendo la longitud de sus catetos. Si a, b y c representan los tres lados de un triangulo, entonces la formula que determina su área será: A = [p (p-a) (p-b) (p-c)]1/2 Donde p representa el semiperímetro del triangulo que se calcula con la formula: p = (a+b+c)/2 14. Una empresa desea transmitir datos mediante el teléfono pero en forma cifrada ante la posibilidad de que los teléfonos estén intervenidos. La empresa le ha solicitado que escriba un programa que cifre sus datos que consisten en números enteros de cuatro dígitos. El cifrado debe hacerse de la siguiente manera: Intercambiar el primer digito con el tercero, y el segundo con el cuarto. A continuación imprimir el entero cifrado. 15. Escribir un programa que lea un numero de 4 cifras y o invierta. Así, por ejemplo, si el número leído es 2345 se debe convertir en 5432. 16. Diseñar un programa para convertir una cantidad de nuevos soles a billetes enteros de S/.100, S/. 50, S/.20, S/.10, S/.5 y monedas de S/.1. Suponga que la cantidad es mayor que S/.1000. Por ejemplo: en S/.1289 hay 12 billetes de S/.100, 1 billete de S/.50, 1 billete de S/.20, 1 billete de S/.10, 1 moneda de S/.5 y 4 monedas de S/. 1.

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17. Diseñar un programa para convertir una cantidad entera de segundos a horas, minutos y segundos. Suponga que la cantidad de segundos es mayor que 3600 sg. 18. Diseñar un programa para convertir grados Centígrados (C) a grados Fahrenheit (F). Considere que: F = 9C/5 + 32. 19. Diseñar un programa para convertir grados sexagesimales (S) a grados centesimales (C) y radianes (R). Considere que: S/180 = C/200 = R/π. 20. Escriba un programa que permita calcular el área de un triangulo conocido sus tres lados. 21. Escriba un programa que permita leer una medida en pies y la convierta en centímetros, metros, pulgadas y yardas. Considere los siguientes factores de conversión. 1 pie

=

12 pulgadas

1 yarda

=

3 pies

1 pulgada =

2.54 centímetros

1 metro

100 centímetros

=

22. Escriba un programa que permita lea una temperatura en grados Centígrados(C) y la convierta en sus equivalentes en grados Fahrenheit (F), grados kelvin (K) y grados Rankine (R). Utilice las siguientes formulas: F = 9/5 C + 32 K = C + 273 R = C + 460 23. Un curso se evalúa de la siguiente forma: se toman 5 prácticas, un examen parcial y un examen final. El promedio final se calcula con la siguiente formulas: PF = (3PP + 2EP + 3EF)/7 Donde: PF = promedio final PP = promedio de la 5 practicas EP = examen parcial EF = examen final Escriba un programa que calcule el promedio final del curso.

29


24. Escriba un programa para calcular el monto a pagar por un artículo. Los datos de entrada son: el precio de venta y el número de unidades adquiridas. Considere un descuento fijo de 20% y 19% de IGV. El programa deberá mostrar el monto del descuento y el monto a pagar. 25. Escriba un programa para efectuar repartos proporcionales de una suma de dinero a 5 personas en funciones de sus edades. El programa deberá solicitar la suma de dinero y las edades de las 5 personas. El monto que le corresponde a cada persona se calcula con la formula: MontoP =

edadP×montoT edadT

Donde: montoT = monto del dinero a repartir montoP = monto correspondiente a una persona edadP = edad de la persona edadP = suma total de edades Imprimir el monto de dinero correspondiente a cada persona. 26. Escribir un programa para determinar el interés generado por un capital C que representa un préstamo a una taza de interés anual del T% durante N años. Mostrar el monto total obtenido al cabo de los N años y el interés generado I. Use las siguientes formulas: M = C (1+ T/100)N I=M–C Donde: M = Monto total obtenido al cabo de los N años C = Capital prestado I = Interés generado al cabo de los N años N = Numero de años 27. Escriba un programa que ingrese un valor de a y b y calcule los valores de c y d de acuerdo con las siguientes formulas: c = (4a4 + 3ab +b2) / (a2 + b2) ; d= (3c2 + a +b) / 4

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LABORATORIO Nº 1

Este laboratorio tiene como objetivo que el alumno aprenda a convertir el pseudo código a código TURBO C++ para su ejecución. PASOS A SEGUIR: Paso 1: Ingresar a inicio – programas – Turbo C++ 4.5. o en otro compilador de C que le indique el docente Paso 2: Hacer click en programa Turbo C++

Paso 3: Una vez abierto el programa haga click en File y en New, generando una nueva hoja de trabajo.

31


Paso 4: Para guardar la hoja se hace click en File – Save as

Paso 5: Al hacer click en Save As saldrá una pantalla en donde se colocara el nombre del archivo y nos indica la ruta en donde va a ser guardada el archivo.

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Paso 6: Una vez colocada el nombre y la ruta presionar OK. Paso 7: Una vez guardada la hoja proceder a transcribir el siguiente código de programa.

#include #include Int main( ) { float base, altura, area, perímetro; cout<<"Base: "; cin>>base; cout<<"Altura: "; cin>>altura; área = base * altura ; perímetro = 2 * (base + altura) ; cout<<"El Area es :" << area << endl ; cout<<"El perímetro es : " << perímetro << endl; getch(); return 0; }

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Paso 8: Para compilar el programa hacer click en Project - Compile Otra manera de compilar es presionar en el teclado Alt + F9.

34


Paso 9: Si no hubiera error aparecerá un cuadro con un visto indicando OK, que indica Status: Success, quiere decir que no hay error de caso contrario aparecerá Status: There are errors, indicando la posición en donde esta el error.

Paso 10: Ejecutar el programa se realiza haciendo click en Debug – Run. Otra manera de ejecutar o correr el programa es presionando las teclas Control + F9.

35


Paso 11: Mostrará el programa ejecutando los comandos escritos:

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CAPÍTULO II: ESTRUCTURA GENERAL DE UN PROGRAMA

CONCEPTO DE PROGRAMA

Es un conjunto de instrucciones, ordenes dadas a la máquina que producirán la ejecución de una determinada tarea, en esencia es un medio para seguir un fin. DESARROLLO DE UN PROGRAMA

1. Definición y Análisis del problema 2. Diseño de algoritmos: z Diagrama de flujo. z Diagrama de N-S. z Pseudocódigo. z Otros

3. 4. 5. 6.

Codificación del Programa. Depuración y verificación del Programa. Documentación. Mantenimiento.

PARTES CONSTITUTIVAS DE UN PROGRAMA El programador debe establecer el conjunto de especificaciones que debe contener el programa: entrada, salida y algoritmos de resolución.

ENTRADA

PROGRAMA Algoritmo de resolución

SALIDA

INSTRUCCIONES Y TIPOS DE INSTRUCCIONES CONSISTE EN DEFINIR: •

LAS ACCIONES O INSTRUCCIONES, se deben escribir y posteriormente almacenar en memoria en el mismo orden en que han de ejecutarse; es decir en secuencia.

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•

Un programa es lineal si se ejecutan secuencialmente, sin bifurcaciones decisión y comparación IN S T R U C C IÓ N 1 IN S T R U C C IÓ N 2 . . . IN S T R U C C IÓ N N

•

En el caso de algoritmos las instrucciones se suelen conocer como acciones y se tendría: Acción 1 Acción 2 . Acción N

•

Y es no lineal cuando se interrumpe la secuencia mediante instrucciones de bifurcación: Acción 1 Acción 2 . Accion x Acción N .

TIPOS DE INSTRUCCIÓN 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Instrucciones de inicio / fin Instrucciones de asignación Instrucciones de lectura Instrucciones de escritura Instrucciones de bifurcación Fin

-

Instrucciones de asignación

A Å 80 la variable A toma el valor de 80 ¿Cuál será el valor que tomara la variable C tras la ejecución de las siguientes instrucciones?

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A Å 12

A contiene 12

BÅA

B contiene 12

CÅB

C contiene 12

Antes de la ejecución de las tres instrucciones A, B, C son indeterminados. ¿Cuál es el valor de la variable AUX al ejecutarse la instrucción 5? 1.

A Å 10

2.

B Å 20

3.

AUX Å 10

4.

AÅB

5.

B Å AUX;

En la instrucción 1, A toma el toma el valor de 10… -

Instrucciones de lectura de datos (entrada)

¿Cuál será el significado de las siguientes instrucciones?

a)

Read numero, horas, tasa númeroÅ12325 horasÅ32 tasaÅ1200

b)

Read A, B, C

Esta instrucción lee datos de un dispositivos de entrada

A Å 100 B Å 200 CÅ300

-

Instrucciones de escritura de resultados (salida) -

AÅ100

-

BÅ200

-

CÅ300

Esta instrucción se escribe en un dispositivo de salida

Write A, B, C

39


2.1

ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA EN C.

-

Los programas en C pueden constar de uno o varios archivos.

-

Cada archivo puede contener uno o varios espacios de nombres.

-

Un espacio de nombres puede contener tipos como clases, estructuras, interfaces, enumeraciones y delegados, además de otros espacios de nombres. A continuación, se muestra el esqueleto de un programa en C que contiene todos estos elementos.

40


EJEMPLO Nº 7 /* Comentarios de un párrafo completo comprendidos entre /*.....*/, Sirven para aclarar el programa o una parte del programa */ // Comentarios de 1 sola línea. // Zona de ficheros de cabecera de las librerías.

Ejemplo: /* El primer programa en C */ #include int main( void ) { printf(“Bienvenido a C!" ); return 0;

/* indica que el programa terminó con éxito */

}

EJEMPLO Nº 8 /* Programa de suma */ #include int main()

/* la función main inicia la ejecución del programa */

{ int entero1;

/* primer número introducido por el usuario */

int entero2;

/* segundo número introducido por el usuario */

int suma;

/* variable en la cual se almacena la suma */

printf( "Introduzca el primer entero\n" );

/* indicador */

scanf( "%d", &entero1 );

/* lee un entero */

printf( "Introduzca el segundo entero\n" );

/* indicador */

scanf( "%d", &entero2 );

/* lee un entero */

suma = entero1 + entero2; printf( "La suma es %d\n", suma ); return 0;

/* asigna el total a suma */ /* imprime la suma */

/* indica que el programa terminó con éxito */

}

/* fin de la función main */

41


•

DEFINICIONES DE ARCHIVOS DE CABECERA DE LAS LIBRERÍAS

io s t r e a m .h

F lu jo d e e n t r a d a /s a lid a

lim its .h

L im it e s e n te r o s d e f in id o s e im p la n t a d o s

m a t h .h

F u n c io n e s m a te m á tic a s

s t d io .h

E n t r a d a /S a lid a

s t d lib .h

F u n c io n e s d e u tile r ía

•

•

-

Un comentario dentro del programa se utilizan para explicar brevemente lo que hace el programa y facilitar así el recordar que es lo que se están tratando de programar. Los comentarios deben ser escrito en cualquier lugar donde pueda haber confusión. En C debe ser escrito entre /* y */. Un comentario también se muestra en una sola línea de código; pero se representa así: // z

VARIABLE GLOBAL

Una declaración global de una variable, hace que la variable sea disponible para el uso en todas las funciones del archivo fuente. -

BUCLES

BUCLE INFINITO INICIO Suma = 0 Leer N

1

SumaÅ Suma + N

2

Es un segmento de un algoritmo o programa, cuyas instrucciones se repiten un Escribir suma número determinado de veces mientras se cumple una determinada condición (existe o es verdadera la condición)

42

3


Un bucle consta de tres partes: o

Decisión

o

Cuerpo de bucle

o

Salida de bucle.

TIPOS BUCLES •

Pueden existir varios bucles. Bucles anidados, cuando están dispuestos de tal modo que unos son interiores a otros, los Bucles independientes son cuando son externos unos a otros. Bucles anidados

Bucles Independientes

in ic io

IN IC IO

B u c le A B u c le B B u c le C F IN

fin Bucles Cruzados inicio

fin

43


2.2

ESTRUCTURA DE ALGORITMO

Los algoritmos deben ser escritos en lenguajes similares a los programas. Un algoritmo constará de dos componentes: Una cabecera de programas y un bloque algoritmo. La cabecera de programa es una acción simple que comienza con la palabra algoritmo. Esta palabra estará seguida por el nombre asignado al programa completo. El bloque algoritmo es el resto del programa y consta de dos componentes o secciones: las acciones de declaración y las acciones ejecutables. Las declaraciones definen o declaran las variables y constantes que tengan nombres. Las acciones ejecutables son aquellas que posteriormente deberá realizar la computadora cuando el algoritmo convertido en programa se ejecute. Algoritmo Cabecera del programa Sección de declaración Sección de acciones

2.3

CONTADORES, ACUMULADORES. •

CONTADORES DEFINICIÓN 1: 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. DEFINICIÓN 2: Un contador es una variable cuyo valor se incrementa o decrementa en una cantidad constante cada vez que se produce un determinado suceso o acción. Los contadores se utilizan con la finalidad de contar sucesos o acciones internas de un bucle; deben realizar una operación de inicialización y posteriormente las sucesivas de incremento o decremento del mismo.

44


La inicialización consiste en asignarle al contador un valor. Se situará antes y fuera del bucle. Representación de contadores: Son variables que se utilizan para contar. Normalmente su valor se incrementa o decrementa en 1. Ejemplos: contador Å contador + 1 índice Åíndice – 1

EJEMPLO Nº 9 BEGIN eConÅ0 DO WHILE eCon <10 READ eR, eT eSunÅeR+eT eConÅeCon+1 END DO END

•

ACUMULADORES DEFINICIÓN 1: 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 o o

Se utilizan para almacenar el resultado de sumas sucesivas. Su valor se incrementa en cantidades variables.

Ejemplos:

total Å total + valor DEFINICIÓN 2: Es una variable que suma sobre sí misma un conjunto de valores, de esta manera obtiene la suma de todos ellos en una sola variable.

La diferencia entre un contador y un acumulador es que mientras el primero va aumentando en una cantidad fija

45


predeterminada, el acumulador va aumentando en una cantidad variable. Representación:

Å +

EJEMPLO Nº10: BEGIN eConÅ0,eAcuÅ0 DO WHILE eCon<=10 READ eNume eAcuÅeAcu+eNume eConÅeCon+1 ENDDO WRITE eAcum END

46


2.4


1.-

Encontrar el valor de la variable VALOR después de la ejecución de las siguientes operaciones: a.- VALOR Å 4.0 * 5 b.- x Å3.0 y Å2.0 c.- VALORÅ 5 XÅ 3 VALOR Å VALOR * X

2.-

Deducir el resultado que se produce con las siguientes instrucciones: var. entero: X,Y XÅ1 YÅ5 Write X,Y

3.-

Deducir el valor de las expresiones siguientes: XÅA +B+C XÅA +B*C XÅA +B/C XÅA –B/C XÅA +B mod C XÅ(A +B)/C XÅA +(B/C) Siendo A=5, B=25, C=20

4.-

¿Cómo se intercambian los valores de dos variables, A y B?

5.-

Calcular el valor de las siguientes expresiones: a. b. c. d. e. f.

8+7*3+4*6 -2^3 (33 + 3 * 4) / 5 2^2 *3 3+2 * (18-4^2) 16*6-3*2

47


6.-

Se tienen tres variables A, B y C; escribir las instrucciones necesarias para intercambiar entre sí sus valores del modo siguiente: • • •

B toma el valor de A C toma el valor de B A toma el valor de C

Nota: Solo se debe utilizar una variable auxiliar. 7-

Deducir el valor que toma la variable tras la ejecución de las instrucciones: AÅ 4 BÅ A BÅA+3

8.-

¿Qué se obtiene en las variables A y B después de la ejecución de las siguientes instrucciones? AÅ5 BÅA+6 AÅA+1 BÅA-5

9.-

¿Qué se obtiene en las variables A, B y C después de ejecutar las instrucciones siguientes? AÅ3 B Å20 C ÅA+B B ÅA+B A ÅB-C

10.-

¿Que se obtiene en A y B tras la ejecución de? AÅ10 BÅ5 AÅB BÅA

11.

Se desea calcular independiente la suma de los números pares e impares comprendidos entre 1 y 200.

12.

Leer una serie de números distintos de cero (el último número de la serie es -99) y obtener el número mayor. Como resultado se debe 48


visualizar el número mayor y un mensaje de indicación de número negativo, caso de que se haya leído un número negativo. 13.

Calcular y visualizar la suma y el producto de los números pares comprendidos entre 20 y 400, ambos inclusive.

14.

Leer 500 números enteros y obtener cuántos son positivos.

15.

Se trata de escribir el algoritmo que permita emitir la factura correspondiente a una compra de un artículo determinado, del que se adquieren una o varias unidades. El IGV a aplicar es del 19% y si el precio bruto es mayor a s/.50000, se debe realizar un descuento del 5 por 100.

16.

Sumar los números pares del 2 al 100 e imprimir su valor.

17.

Sumar cinco números introducidos por teclado.

18.

Calcular la media de tres números e imprimir su resultado.

19. Dados diez números enteros, visualizar la suma de los números pares de una lista, cuántos números pares existen y cuál es la media aritmética de los números impares LABORATORIO Nº 2

Este laboratorio tiene como objetivo que el alumno aprenda la Estructura de Los Programas Del Turbo C++. ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA: •

INCLUSIÓN DE ARCHIVOS DE CABECERA Para muchas tareas especificas el lenguaje C dispone de librerías de funciones preempacadas listas para ser usadas. Pero antes de utilizar cualquier de estas funciones debemos informar al compilador sobre las características de la función.

Todo lo que tenemos que hacer es averiguar en que archivo de cabecera se encuentra el prototipo de la función a utilizar e incluir el archivo en nuestro programa mediante la directiva.

49


#include

Un archivo de cabecera se reconoce porque tiene extensión .h (como iostream.h, conio.h, string.h, etc.). Si las funciones a utilizar están en distintos archivos de cabeceras debe incluir todos ellos mediante una directiva #include para cada uno. Ejemplo: // Importamos la cabeceras de los módulos que necesitamos #include // entrada / salida define las variables cin y cout (consola) #include // de la biblioteca estándar (STL)

•

CUERPO DEL PROGRAMA Es la parte donde se desarrollan las instrucciones que conforman el programa. Aquí esta la parte medular del programa. Aquí es donde su algoritmo se convierte en programa.

La estructura general de un programa simple en C++: Inclusión de archivos de cabecera int main () { declaración de variables y constantes cuerpo del programa }

50


EXPLICACIÓN DE NUESTRO PROGRAMA Para lograr explicar con mayor claridad se repite el código anterior incluyendo un número de línea.

• • • • • • • •

•

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

//Programa 01 //propósito: Estructura Secuencial #include #include int main() { // muestra mensaje endl permite un salto de línea cout <<"Bienvenidos al primer programa " <
9. 10. 11. 12.

cout <<"utilizando C++"; getch(); return 0; } Las líneas 1, 2,7 son comentarios que en tiempo de ejecución son ignoradas por el compilador. Las líneas 3 y 4 se conocen como directivas de procesador del compilador #include La línea 5 indica el inicio de la función principal main (). Las líneas 6 y 12 indican el inicio y el fin de bloque de la función principal. La línea 8 muestra en pantalla el mensaje Bienvenidos al Primer programa y un salto de línea. La línea 9 muestra en pantalla el mensaje utilizando C++, La línea 10 invoca a la función getch ( ) que espera a que el usuario pulse una tecla. La línea 11 pasa el valor 0 de regreso al sistema operativo. Esto le indica al sistema operativo que el programa fue efectuado con éxito.

DECLARACIÓN DE VARIABLES Y CONSTANTES Todos los programas manejan datos. Estos datos se almacenan en localizaciones de memorias llamadas variables. En esta sección se informa al compilador sobre las variables que serán utilizadas en el programa (a esto se llama declarar variables).

En C ++ permite declarar variables en cualquier parte del programa con tal que la variable se declare antes de ser utilizada.

51


VARIABLES Es un espacio en la memoria de la computadora que permite almacenar temporalmente un dato durante la ejecución de un proceso, su contenido puede cambiar durante la ejecución del programa.

Una variable tiene las siguientes características: 1. 2. 3. 4.

Un nombre. Un tipo de dato asociado. Un valor inicial. Una dirección de memoria.

CONSTANTES Una constante es un dato numérico o alfanumérico que no cambia durante la ejecución del programa.

52


LOS COMENTARIOS Con fines de documentación se pueden añadir comentarios a un programa. Los comentarios no generan código máquina sino que son ignorados por el compilador.

Se considera como comentario: • Al texto que sigue a los dos slash // hasta el final de las línea. • Al texto ( una o mas líneas ) encerrado entre /* y */ Ejemplo: // Este es un comentario de una sola línea. /* Este es el otro comentario de una sola línea * / /* Este es el ejemplo de un comentario de dos líneas */

53


•

ENTRADA Y SALIDA BÁSICA EN C++ La entrada/salida (input/output) en C++ se hace mediante los objetos cin y cout. La forma más simple de entrada/salida se efectúa mediante las operaciones << (operador de inserción) y >> (operador de extracción). Toda la información que necesita el compilador sobre cin y cout se encuentra en el archivo de cabecera iostream.h, el que debe ser incluido en todo programa que use cin y cout escribiendo al principio del programa la línea: #include

Donde:

Cout es un flujo de datos que conecta el programa con la pantalla. Cuando un programa desea enviar algo a la pantalla lo hace insertando los datos en el flujo cout y este a su vez se encarga de enviar los datos a la pantalla.

Cin es un flujo de datos que conecta el teclado con el programa. Cualquier entrada desde el teclado es enviada primero al flujo cin. Luego el programa puede extraer (leer) datos desde este flujo. 54


•

Pantall

Cout

<<

Variable

Teclad

Cin

>>

Variable

SALIDA A LA PANTALLA CON COUT

Salida de constantes: Cout << constantes;

Donde la constante puede ser cualquier tipo de constante incluyendo las constantes de cadena. Recuerde que las constantes de cadena van encerradas entre comillas dobles, así para imprimir en la pantalla una constante de cadena escribiríamos: Cout <<”aquí va la cadena a imprimir”;

Salida de variables: Cout << variable; Notas: La salida de cout se puede concatenar para hacer la salida de distintas variables o cadenas en una sola sentencia. En una sentencia se puede enviar secuencias de escape con la finalidad de mover el cursor al principio de la siguiente línea, hacer sonar a alarma del sistema, etc.

55


SECUENCIA DE ESCAPE Las secuencias de escape proporcionan un determinado significado al enviar ciertos caracteres especiales a la pantalla, a un archivo de disco o a la impresora. Todas las secuencias de escape comienzan con la barra invertida \. Secuencia de escape \n

\r \t \a \` \” \\ •

Descripción

Nueva línea. Coloca el cursor al principio de la segunda línea. Retorno de carro. Coloca el cursor al principio de la línea actual. Tabulador horizontal. Mueve el cursor al siguiente tabulador. Alerta. Hace sonar la campana del sistema. Imprime una comilla simple (`). Imprime una comilla doble (“). Imprime una barra invertida (\)

ENTRADA DESDE EL TECLADO DE CIN La entrada o lectura desde el teclado para cualquier variable se hace mediante la sentencia: Cin >> variable;

56


Notas: La entrada con cin se puede concatenar para poder hacer la entrada de distintas variables o cadenas en una sola sentencia. Cin desprecia los caracteres blancos (espacios, tabuladores y saltos de línea) al realizar la entrada desde el teclado. Esto significa que no se puede leer con cin cadenas que contengan espacios en blanco pues cin únicamente leerá la parte de la cadena hasta el primer blanco. Si se desea leer cadenas que contengan espacios en blanco use la función gets. •

LA FUNCIÓN GETS PARA LA ENTRADA DE CADENAS Gets (cad); La función gets lee una cadena de caracteres ingresada desde el teclado, incluyendo espacios en blanco, y lo almacena en la variable de cadena cad. Para usar la función gets debe incluirse el archivo de cabecera stdio.h.

57


•

OPERADORES DE INCREMENTO Y DECREMENTO operador

++ --

Acción

Suma 1 a su operando Resta 1 a su operando

Uso de ++ y – en expresiones simples Sea n una variable cualquiera. Expresión

Forma equivalente 1

Forma equivalente 2

n = n + 1; n = n – 1;

n ++; n --;

++ n; -- n;

Uso de ++ y – en otras expresiones En expresiones de asignación u otras que no sean del tipo simple se cumple que:

Si ++ ó – están antes del operando, primero se suma o resta 1 al operando antes de continuar con lo que sigue. Si ++ ó – están después del operando, primero se usa el valor del operando y luego se le suma o resta 1.

58


CAPÍTULO III: ESTRUCTURAS DE CONTROL

3.1

PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA •

DEFINICIÓN La programación estructurada es una forma de programar de forma clara, para ello utiliza únicamente tres estructuras: secuencial, selectiva simple e iterativa; siendo innecesario y no permitiéndose el uso de la instrucción o instrucciones de transferencia incondicional (GOTO).

•

VENTAJAS DE LA PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA -

•

Los programas son más fáciles de entender. Un programa estructurado puede ser leído en secuencia, de arriba hacia abajo, sin necesidad de estar saltando de un sitio a otro en la lógica, lo cual es típico de otros estilos de programación. Los programas quedan mejor documentados internamente. Reducción de los costos de mantenimiento. Aumento de la productividad del programador.

DESVENTAJAS DE LA PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA -

Es relativamente difícil de aprender ya que es para expertos.

3.2

ESTRUCTURA DE CONTROL – TIPOS En lenguajes de programación, las estructuras de control permiten modificar el flujo de ejecución de las instrucciones de un programa.

Con las estructuras de control se puede: ¾ De acuerdo a una condición, ejecutar un grupo u otro de sentencias (IF-ELSE y CASE OF) ¾ Ejecutar un grupo de sentencias HACER MIENTRAS exista una condición (DO-WHILE) 59


¾

Ejecutar un grupo de sentencias REPETIR -HASTA que exista una condición (REPEAT-UNTIL)

TIPOS

SECUENCIAL SELECTIVA SIMPLE ITERACIÓN

3.2.1 SECUENCIAL La estructura secuencial se refiere a la ejecución de una secuencia de instrucciones en el orden en que aparecen, de forma que cada instrucción se ejecuta exactamente una vez. EJEMPLO Nº 11

BEGIN REAL base, altura, área, perímetro READ base, altura área Å base*altura perímetro Å 2*(base+altura) WRITE área, perímetro END Esta secuencia de instrucciones permuta los valores de x e y, con ayuda de una variable auxiliar, intermedia. 1º 2º 3º

Guardamos una copia del valor de x en auxiliar. Guardamos el valor de y en x, se pierde el valor anterior de x pero no importa porque tenemos una copia en auxiliar. Guardamos en y el valor de auxiliar, que es el valor inicial de x.

El resultado es el intercambio de los valores de x e y, en tres operaciones secuenciales. ESTRUCTURA SELECTIVA

Las estructuras de selección son estructuras de control utilizadas para la toma de decisiones dentro de un programa. A estas estructuras se les conoce también como estructuras selectivas o estructuras de decisión.

60


•

TIPOS DE ESTRUCTURA SELECTIVA ESTRUCTURA SELECTIVA SIMPLE

ESTRUCTURA DE SELECCION

ESTRUCTURA SELECTIVA DOBLE

ESTRUCTURA SELECTIVA MULTIPLE

3.2.2 SELECTIVA SIMPLE IF (SI) La estructura selectiva simple SI (en ingles IF) ejecuta una determinada acción cuando se cumple una determinada condición.

La selección SI evalúa la condición. -

-

Si la condición es verdadera, entonces ejecuta la acción S1 (o acciones caso de ser S1 una acción compuesta y constar de varias acciones) Si la condición es falsa, entonces no hace nada.

DIAGRAMA DE FLUJO:

condición falsa verdadera

accion S1

61


SINTAXIS: SINTAXIS EN ESPAÑOL SI FIN _ SI

SINTAXIS EN INGLES IF ENDIF

EJEMPLO Nº 12: PSEUDOCÓDIGO: • Construya un algoritmo en pseudocódigo tal que, dado los valores enteros P y Q, que deben leerse del teclado, determine si los mismos satisfacen la siguiente expresión:

•

En este caso debe escribir por pantalla los valores P y Q. ALGORITMO Problema VARIABLES p, q SON ENTEROS BEGIN WRITE p WRITE q IF p^3 + q^4 -2*p^2<680 WRITE “Los Valores de p y q son:” WRITE “p=“, p, “q=“, q END_SI END

62


EN C++: Según una calificación imprimir si es aprobada

#include #include int main () { float Cal; clrscr(); printf ("Introduzca la calificación: "); scanf ("%f", &Cal); if ( Cal >= 11 ) printf("Aprobó."); return 0; } 3.2.3 SELECTIVA DOBLE ( SI - SINO) La estructura de selección doble permite seleccionar una ruta de dos rutas posibles en base a la verdad o falsedad de una condición.

Si la condición es verdadera, entonces ejecuta la acción S11 (o acciones caso de ser S11 una acción compuesta y constar de varias acciones) Si la condición es falsa, entonces ejecuta la acción S21 (o acciones caso de ser S21 una acción compuesta y constar de varias acciones)

DIAGRAMA DE FLUJO

si

¿Condición?

acción S11

no

acción S21

63


SINTAXIS: PSEUDOCODIGO EN ESPAÑOL

PSEUDOCODIGO EN INGLES

SI

… SI_NO … FIN_SI

IF … ELSE … ENDIF

EJEMPLO Nº 13

La siguiente estructura de selección doble determina si una persona es mayor o menor de edad: IF edad >= 18 estado Å "Mayor de edad“ ELSE estado Å "Menor de edad“ ENDIF WRITE estado Esto imprime "Mayor de edad", si la persona tiene 18 años a más e imprime "Menor de edad" si la persona tiene menos de 18 años. En cualquiera de los casos, después se efectuará la impresión EN C++: Imprimir si un número es par o impar

#include #include int main()

64


{ int num; clrscr(); printf("Introducir un número:\n"); scanf("%d",&num); if ( num % 2 == 0 ) printf("%d es par.",num); else printf("%d es impar.",num); return 0; }

3.2.4 SELECTIVA MULTIPLE IF – ELSE- IF ( SI – SINO - SI) Puede contener instrucciones sencillas o compuestas. Pueden estar incluidas una o más instrucciones If - else. Al incluir una o más instrucciones de if en una instrucción de if existente se crean las instrucciones anidadas If. EJEMPLO Nº 14

Este algoritmo lee tres números A, B, C, imprimiendo el valor del más grande. Se supone que los tres valores son diferentes. Read (A, B, C) // Entrada de valores if A > B // Se determina el valor más grande mediante comprobación // por pares then if A > C then MAX Å A (A > B, A > C) else MAX Å C (C > A > B) else if B > C then MAX Å B (B > A, b > C) else MAX Å C (C > B > A) Write `El valor más grande es`, MAX // Se imprime el valor más grande Exit // Termino

65


EJEMPLO Nº 15 #include int main ( ) { char codigo; cout << "Introduzca un código especificado: "; cin >> codigo; if (codigo == 'S' ) cout << "El componente tiene calificación de exploración espacial . "; else if (codigo == ‘M’) cout << "El componente tiene calificación de militar. "; else if (codigo == ‘C’) cout << "El componente tiene calificación de comercial. "; else if (codigo == 'J' ) cout << "El componente tiene calificación de juguete. ";

else cout << "Se insertó un código invalido. "; cout << endl; getch(); return 0; }

3.2.5 SELECTIVA DE CONTROL CASE OF ( SEGÚN SEA)

Esta sentencia se utiliza para elegir entre diferentes alternativas. Esta se compone de varias sentencias simples, cuando se ejecuta, una y solo una de las sentencias simples se selecciona y ejecuta.

66


1

2

Acción S1

Acción S2

Condición 3

n

4

Acción S3

Acción S4

……

Acción Sn

La sintaxis es la siguiente: Según sea (selector) hacer caso1, caso2, ..: sentencia 1 .... : ..... caso1n, caso2n, ..: sentencia n sino sentencia opcional fin_según

El valor de selector debe ser un tipo ordinal, y los valores constantes deben tener el mismo tipo que el selector. Se pueden utilizar sentencias if anidados, pero la sentencia según sea es más legible. SINTAXIS: PSEUDOCÓDIGO EN ESPAÑOL

PSEUDOCÓDIGO EN INGLES

En caso que E sea

CASE EXPRESION OF

c1: acción S1

[c1]: acción S1

c2: acción S2

[c2]: acción S2

…

…

cn: acción Sn>

[cn]: acción Sn>

de otra forma:

otherwise

acción Sx

acción Sx

fin_caso

ENDCASE 67


EJEMPLO Nº 16 EN C++: Imprimir a que día de la semana corresponde un número.

#include #include int main() { int Dia; clrscr(); printf("Escriba el número de día: \n"); scanf("%d",&Dia); switch(Dia) { case 1: printf("El %d corresponde a Lunes.",Dia); break; case 2: printf("El %d corresponde a Martes.",Dia); break; case 3: printf("El %d corresponde a Miércoles.",Dia);break; case 4: printf("El %d corresponde a Jueves.",Dia); break; case 5: printf("El %d corresponde a Viernes.",Dia); break; case 6: printf("El %d corresponde a Sábado.",Dia); break; case 7: printf("El %d corresponde a Domingo",Dia);break; default: printf ("El %d día no existe en la semana.",Dia); getch(); } return 0; }

68


ESTRUCTURAS ITERATIVAS ó CÍCLICAS INTRODUCCIÓN Son aquellas que permiten ejecutar una acción un número determinado de veces, es decir, repetir esa acción una o más veces consecutivamente.

Las Estructuras Iterativas se suelen llamar LAZOS o BUCLES; todas las instrucciones incluidas en los bucles se repiten un número determinado de veces, el cual puede ser fijo (previamente determinado por el programador) o puede ser variable. Se denomina iteración a cada una de las diferentes pasadas o ejecuciones de todas las instrucciones contenidas en el bucle. TIPOS DE ESTRUCTURA ITERATIVAS: Las Estructuras Repetitivas o Iterativas más importantes son:

Estructura REPEAT UNTIL (Repetir – Hasta). Estructura DO WHILE (Hacer – Mientras).

3.2.6 ITERATIVA (REPETIR – HASTA) La sentencia REPEAT UNTIL especifica un ciclo condicional que se repite hasta que la condición se hace verdadera.

Permiten programar la repetición de un grupo de sentencias mediante la construcción denominada ciclo o bucle. El grupo de sentencias que tiene que repetirse se llama rango del ciclo. El numero de veces que ha de repetirse el rango esta determinado por la “sentencia de control” de ciclo. Generalmente se quiere que un bucle se ejecute, mínimo una vez, antes de que la condición de repetición sea cumplida o se compruebe. En la estructura mientras, si la condición es falsa, no se dará ninguna ejecución.

69


Esta estructura se ejecutará mientras se cumpla una condición determinada, la cual es comprobada al final del bucle Debe contener al menos una variable que cambie o se modifique cada vez que se ejecuta la repetición, de lo contrario se repite infinitamente.

SINTAXIS: PSEUDOCÓDIGO EN ESPAÑOL

PSEUDOCÓDIGO EN INGLES

Repetir

Repeat

………

...

Hasta

Until

DIAGRAMA DE FLUJO

CARACTERÍSTICAS o

La estructura REPEAT UNTIL modela postprobados: el cuerpo siempre se ejecuta.

o

La estructura REPEAT UNTIL realiza un número variable de iteraciones.

o

Cualquier ciclo REPEAT UNTIL puede traducirse en un ciclo DO WHILE.

70

ciclos


ERRORES COMUNES 9 Realizar ciclos infinitos. 9 ¿Como se evitan? Modificando dentro del cuerpo la variables que lo controlan. 9 Pensar que puede no ejecutarse ninguna vez. 9 Todas las operaciones durante la primera ejecución del cuerpo son válidas. 9 La primera ejecución del cuerpo modifica las variables de la condición. EJEMPLO Nº 17

Desarrollar el algoritmo necesario para calcular el factorial de un numero N que responda a la formula N! = N (N–1) * (N–2), …3*2*1 ALGORITMO FACTORIAL VAR entero i, n real factorial BEGIN WRITE N factorial Å1 i Å1 REPEAT factorial Å factorial * i i Å i+1 UNTIL iÅn – 1 WRITE factorial END

71


3.2.7 ESTRUCTURA ITERATIVA DO WHILE (HACER – MIENTRAS)

La estructura repetitiva DO WHILE es aquella en la que el número de iteraciones no se conoce por anticipado y el cuerpo del bucle se ejecuta repetidamente mientras que una condición sea verdadera. El bucle DO WHILE resulta especialmente indicado para validar datos de entrada (comprobar que los valores de entrada obtenidos esta dentro del rango de valores que el programa espera). En todos los programas se deben asegurar de obtener entradas validas antes de realizar cualquier tipo de operación con ellos.

SINTAXIS SINTAXIS EN INGLÉS

SINTAXIS EN ESPAÑOL

DO WHILE Condición

HACER MIENTRAS Condición

…

… FIN HACER

ENDDO

DIAGRAMA DE FLUJO

72


EJEMPLO Nº 18 Desarrollar el algoritmo necesario para calcular el factorial de un numero N que responda a la formula

N! = N (N–1) * (N–2), …3*2*1 ALGORITMO FACTORIAL VAR Entero I, N real factorial BEGIN READ factorial factorial Å 1 IÅ1 DO WHILE I< = N factorial Å factorial * 1 IÅI+1 ENDDO WRITE factorial END

EN C++ EJEMPLO Nº 19 // Algoritmo que calcula el factorial de un numero.

#include "conio.h" #include #include int main() { int i, total,contador; contador=1; total = 1; clrscr(); printf ("Factorial numero\n\n Dame el numero para el factorial: "); scanf ("%d",&i);

73


while (contador<=i) { total = total * contador; contador++; } printf("El factorial de %d es: %d",i,total); getch(); return 0; }

3.3


1.

Realizar el pseudocódigo que lea 5 números enteros y que los imprima

2.

Diseñar el pseudocódigo para imprimir los 50 primeros números pares.

3.

Construir un programa que sume todos los números que introduce el usuario hasta que introduzca el número cero.

4.

Diseñar el pseudocódigo para imprimir los 50 primeros números impares.

5.

Diseñar el algoritmo que permita el ingreso de n números, y que muestre si son pares o impares.

6.

Calcular la suma y la media aritmética de N números reales.

7.

Diseñar un algoritmo que permita calcular la edad promedio de n personas.

8.

Dados N números, escribir el producto desde 1 hasta N.

9.

Diseñar el algoritmo que permita imprimir los 30 primeros múltiplos de un número dado N.

74


10.

Realizar un algoritmo que realice la división entera de dos números enteros positivos.

11.

Realizar el algoritmo que calcule la suma de los cuadrados de los N números naturales.

12.

Desarrollar un algoritmo para calcular e imprimir el factorial de N números.

13.

Diseñar un algoritmo en pseudocódigo para que dado N números permita calcular el promedio de los múltiplos de M.

14.

Diseñar un programa que permita ingresar 2 notas para 5 alumnos, luego nos muestre el promedio general de notas de los alumnos ingresados.

15.

Dado N datos, calcular el promedio de las notas aprobadas y el promedio de las notas desaprobadas.

16.

Realizar el algoritmo que identifique si un número es primo o no. (Primo es cuando sólo se puede dividir por si mismo o por uno).

17.

Diseñar el pseudocódigo que permita imprimir los 50 números primos.

18.

Realizar un algoritmo que permita pedir 50 números naturales y determine e imprima cuantos son pares, impares, positivos y negativos.

19.

Los pacientes con síntomas de una cierta enfermedad son ingresados en el hospital si tienen un valor superior a 0.6 en la medición de un determinado índice, y son operados si el valor es superior a 0.9. Escribe un programa en C que lea desde teclado el número de pacientes seguido de la edad y el índice de cada paciente, y calcule la edad media de los pacientes analizados así como la edad media de los ingresados y la edad media de los operados.

20.

Se conocen los gastos en vivienda, alimentación, energía, vestuario y transportes de una familia durante cada uno de los 12 meses del año. Escribe un programa en C que lea dichos datos y muestre por pantalla el gasto total en cada trimestre, el gasto total 75


anual y el porcentaje de gasto de cada concepto sobre el total anual. 21.

Se dispone de los datos sobre las edades y coeficientes de inteligencia (CI) de los hijos de varias familias. El siguiente programa en C lee el número de familias y para cada familia lea el número de hijos así como la edad y el CI de cada hijo, y calcula:

• El número máximo, mínimo y promedio de hijos por familia. • El CI máximo, mínimo y promedio de todos los hijos. • El CI promedio de los hijos menores de 6 años. • El CI promedio de los hijos mayores de 6 años. 22.

Una persona dispone de una cantidad de X pesetas que quiere repartir a un conjunto de personas. A cada persona le da una cantidad de dinero proporcional a la edad de la misma. Por ejemplo, si una persona tiene 17 años recibirá 17000 pesetas y si tiene 32 años recibirá 32000. El problema consiste en diseñar un algoritmo que devuelva el número de personas que podrán recibir una cantidad de dinero. Cuando la cantidad de dinero ya no es suficiente para dársela a una persona, suponemos que no existen más personas y que por tanto el programa finaliza.

23.

El número de individuos de una población animal afectada por una epidemia se reduce a la quinta parte cada año. Escribe un programa en C que lea el número de individuos inicial y un número de años N y escriba el número de individuos que quedarán en cada uno de los siguientes N años (al cabo de 1 año, a cabo de 2 años,..., al cabo de N años).

24.

Escribir un programa que lea 5 números y encuentre el promedio, el máximo y el mínimo de esos valores.

25.

Escribir un programa que lea números hasta que se encuentre el cero. El segundo número se sumará al primero, luego el tercero se restará, el cuarto se sumará, y así se deberá seguir alternado hasta que se llegue al cero. Cuando se llegue a esta condición deberá imprimir el resultado, el total de operando de la operación (sin incluir el cero), y la suma de los operando que se restaron.

76


26.

Escribir un programa que lea un valor entero que será la base para un sistema numérico (binario, octal o decimal), después que lea un entero positivo en esa base y que imprima su valor en base 10. Se debe validar que el número pertenezca a esa base. La base será menor que o igual a 10. El programa podría tener la siguiente salida: Entrada Base Número ============== 10 1234 8 77 2 1111

Salida ========= 1234 63 15

27.

Escribir un programa que lea un número en base 10 y lo convierta a base 2, base 8 y base hexadecimal.

28.

Leer tres valores representando lo siguiente:

El capital (número entero de pesos) Una tasa de interés en por ciento (flotante) Un número de años (entero).

Calcular los valores de la suma del capital y el interés compuesto para un período dado de años. Para cada año el interés es calculado como: Interés = capital * tasa _ interés / 100; el cual se suma al capital Capital += interés; Imprimir los valores de moneda con una precisión de dos decimales. Imprimir los valores del interés compuesto para cada año al final del período. La salida puede ser como la siguiente: Capital inicial 35000.00 con tasa del 12.50 en 10 años Año interés Suma -----+-----------+--------1 4375.00 39375.00 2 4921.88 44296.88 3 5537.11 49833.98 4 6229.25 56063.23 5 7007.90 63071.14 77


6 7 8 9 10

7883.89 8869.38 9978.05 11225.31 12628.47

70955.03 79824.41 89802.45 101027.76 113656.23

LABORATORIO Nº 3

1.

Diseñe un programa de valide la entrada de un número positivo. Pseudocódigo:

BEGIN DO Ingresar el dato número WHILE numero <= 0 WRITE el número validado END Código:

#include #include int main () { float numero; clrscr (); cout << "VALIDACIÒN DE LA ENTRADA DE UN NUMERO POSITIVO" << endl; do { cout<< "Ingrese el numero positivo:"; cin>>numero; }while(numero <= 0 ); cout<< "\n El numero es " ; cin>>numero; getch (); } 78


2.

Escribir un programa que halle la suma de N números enteros. Código:

# include # include int main () { int N, numero, cont = 0, suma = 0; clrscr (); cout << “SUMA DE NÚMEROS ENTEROS” << endl; cout << “¿Cuántos números desea sumar? ”; cin >> N; do { cout << “Ingrese número ” << cont << “ : “; cin >> numero; suma += numero; cont++; } while ( cont < N ) ; cout << “ \ nLa suma es ” << suma; getch (); }

3.

Diseñar el programa que halle el área y el perímetro de un rectángulo. #include "iostream.h" #include "conio.h" int main() { //Declaramos dos variables tipo enteras y una de tipo float float base, altura, area, perimetro;

79


// Ingreso de datos cout<<"Base: "; cin>>base; cout<<"Altura: "; cin>>altura; area = base * altura; perimetro = 2 * (base * altura); //Salida de datos cout << "El area es :" <
4.

Escribir un programa que pida un número y si el que se introduce por el teclado es menor de 100 que vuelva a solicitarlo. PROGRAM EJER02; VAR num:INTEGER; BEGIN ClrScr; REPEAT WRITELN ('Introduzca un número: '); READLN (num); UNTIL num > 100; END

5. Diseñar un programa que imprima la siguiente serie: 1,2,………,10

un numero en cada línea.

#include #include

80


int main() { int numero=0; do { numero= numero+1; cout << “\t” <
81


82


CAPÍTULO IV: SUBPROGRAMACIÒN 4.1

PROGRAMACIÓN MODULAR •

• •

•

La programación modular es una de las técnicas fundamentales de la programación, que consiste en dividir el problema dado, en problemas más simples, los cuales son a su vez, implementados mediante módulos independientes. Cada uno de estos módulos recibe el nombre de subalgoritmos o subprogramas. Existe un módulo o programa principal con el que comienza la ejecución de todo el programa y que actúa como “coordinador” de las invocaciones y ejecuciones del resto de los módulos. Un subprograma posee la misma estructura de un programa, puede tener su propia declaración de variables, junto a un conjunto de parámetros, que constituyen el mecanismo para transferir datos al subprograma. Programa

•

Los módulos son independientes en el sentido de que ningún módulo, puede tener acceso directo a otro módulo, con excepción del módulo, al que se llama y sus propios submódulos. Sin embargo los resultados producidos por un módulo puede ser utilizados por cualquier otro módulo cuando se transfiera a ellos el control.

83


VENTAJAS • • • • • • •

Facilita el diseño descendente. Disminuye la complejidad del algoritmo. Disminuye el tamaño total del programa. División de la programación entre un equipo de programadores - reducción del tiempo de desarrollo. Facilidad en la depuración : Comprobación individual de los módulos Programas más fáciles de modificar. Estructuración en librerías específicas (biblioteca de módulos).

EJEMPLO Nº 20 Se desea diseñar un algoritmo que realice las siguientes tareas: • • • • •

Impresión. Lectura de datos. Ejecutar cálculos. Imprimir líneas detalladas de información. Imprimir totales.

Este algoritmo podemos resolverlo utilizando módulos, de modo que exista un módulo principal de control y diferentes submódulos. Módulo principal: • • • •

Llamada al submódulo “Impresion”. Llamada al submódulo “proceso de datos”. Llamada al submódulo “Imprimir totales”. Fin de proceso.

Submódulo “Impresion”: • •

Instrucción para impresión. Retorno al módulo principal.

Submódulo “proceso de datos”: • • • •

Lectura de datos. Ejecución de cálculos. Impresión detallada de líneas de información. Retorno al módulo principal. 84


Submódulo “Imprimir totales”: • Instrucciones de impresión de totales. • Retorno al módulo principal.

4.2

SUBPROGRAMAS – TIPOS

Tipos de Subprogramas:

Procedimientos

Funciones

PROCEDIMIENTOS o

o o o

Un procedimiento es un algoritmo que realiza una tarea específica, pero que generalmente no devuelve ningún resultado. La entrada de información se realiza a través de los parámetros. En caso necesario la salida de información también se realiza a través de los parámetros. Para invocar a un procedimiento se utiliza la instrucción llamar a seguida del nombre del procedimiento y de los parámetros actuales sobre los que aplicarlo, escritos entre paréntesis y separados por comas.

DECLARACIÓN DE LOS PROCEDIMIENTOS PROCEDIMIENTO ([lista de parámetros formales]) CONST

VAR

BEGIN

... < acciones> END_PROCEDIMIENTO

85


EJEMPLO Nº 21

PROCEDIMIENTO división (E entero: Dividendo, Divisor; S entero: Cociente, Resto) BEGIN Cociente Å Dividendo div Divisor Resto Å Dividendo - Cociente * Divisor END_PROCEDIMIENTO

FUNCIONES o

Una función toma uno o más valores, denominados argumentos o parámetros formales y devuelve un resultado.

o

Para invocar a una función se utiliza su nombre seguido por los parámetros actuales sobre las que se aplicará, escritos entre paréntesis y separados por comas en una expresión.

o

Cada lenguaje de programación tiene sus propias funciones internas incorporadas. Si estas no permiten realizar el tipo de cálculo deseado será necesario declarar una función externa.

DECLARACIÓN DE LA FUNCIONES

función () CONST

VAR

BEGIN

... devolver END 86


EJEMPLO Nº 22

Función Factorial (n: entero): entero var i, factorial:entero BEGIN IF (n<=1) ENTONCES factorial Å1 ELSE factorial Å1 FOR iÅ1 TO n DO factorial Åfactorial *1 ENDIF END EJEMPLO Nº 23

Evaluar la función ƒ=x!/(y!(x-y)!) Algoritmo Hallar ƒ Var x,y: entero ƒ: real BEGIN READ (x,y) ƒÅfactorial(x)/factorial(y)*factorial(x-y)) WRITE (“El valor de ƒ es:”,ƒ) END 4.2.1 VARIABLES GLOBALES Y LOCALES. -

Variables Locales: ¾ Una variable local es una variable que esta declarada dentro de un subprograma y se dice que es local al subprograma. ¾ Una variable local solo está disponible durante el funcionamiento del subprograma, al terminar su función el subprograma y regresar al programa llamador, se pierde el valor que se encontraba guardado en la variable local.

87


EJEMPLO Nº 23

Algoritmo local var x entero BEGIN xÅ0 cambiar WRITE (x) END Módulo cambiar var x entero BEGIN xÅ1 END Como x es local, no tiene efecto en el programa, por lo tanto la salida será 0. -

Variables Globales: ¾ ¾

Las variables declaradas en el programa principal se denominan variables globales. Las variables globales se pueden utilizar en todo el programa principal y en todos los subprogramas, donde se haga referencia al identificador de esta variable.

EJEMPLO Nº 24 Algoritmo global var x entero

BEGIN x Å0 cambiar write (x) END

88


Módulo cambiar BEGIN xÅ1 END La variable x esta definida como global, por lo tanto la salida será 1. 4.2.2 FUNCIONES, PASO DE PARÁMETROS. •

PASO DE PARÁMETROS o o

o

Existen diferentes métodos para la transmisión o el paso de parámetros o subprogramas. Es preciso conocer el método adoptado por cada lenguaje, un mismo programa puede producir diferentes resultados bajo diferentes sistemas de paso de parámetros. Los parámetros pueden ser clasificados como:

Las entradas proporcionan valores desde el programa que llama y que se utilizan dentro de Entrada un procedimiento. En los programas función, (E) las entradas son los argumentos en el sentido tradicional Las salidas producen los resultados del subprograma: de nuevo si se utiliza el caso una Salidas función, este devuelve un valor calculado por (S) dicha función, mientras que con procedimientos puede calcularse cero, una o varias salidas Un solo parámetro se utiliza para mandar Entrada/salida argumentos a un programa y para devolver (E/S) resultados

89


EJEMPLO Nº 25

Acción modifica (var n: entero) Ejemplo de Parámetro de entrada/salida IF n >0 nÅ n*2 ELSE nÅn*3 ENDIF Los métodos más empleados para realizar el paso de parámetros son: ¾

Paso por valor (también conocido por Parámetro Valor)

¾

Paso por referencia o diferencia (también conocido por Parámetro Variable)

¾

Paso por nombre

¾

Paso por resultado

1)

PASO POR VALOR

Son los parámetros que pueden recibir valores pero no pueden devolverlos. Los parámetros se tratan como variables locales y los valores iniciales se proporcionan copiando los valores de los correspondientes argumentos. El paso de parámetros por valor consiste en enviar una COPIA del valor de la variable al módulo invocado.

90


De esta manera se asegura que el valor de la variable sólo puede ser modificado por el módulo que la declaró.

EJEMPLO Nº 26 •

El mecanismo de paso se resume así: -

Valor primer parámetro: A = 5

-

Valor segundo parámetro: constante = 18

-

Valor tercer parámetro: expresión B * 3 + 4 = 25

-

El valor 5.18 y 25 se transforma en los parámetros X, Y, Z respectivamente, cuando se ejecuta el procedimiento.

AÅ 5 BÅ 7 Llamar_a

PROC1

( A,

5

procedimiento

PROC1

18,

18

(E entero) X,

B 3 ** 33

25

Y,

Z)

EJEMPLO Nº 27

ALGORITMO PARÁMETRO valor var x: entero BEGIN xÅ0 CAMBIAR (x) WRITE (x) END Módulo cambiar (y: entero) BEGIN yÅ1 END SALIDA 0

91

+ 4)


2)

PASO POR REFERENCIA • • • •

Este método se denomina paso por referencia o también de llamada por dirección o variable. Son los que pueden recibir y devolver valores. Son variables globales que se conectan con una local a través de su contenido. En el caso de que se requiera que el valor de una variable sea modificado por el módulo invocado, debe hacerse el paso de parámetro por referencia, por medio del cual el módulo invocado tiene acceso a la dirección en que se guarda el valor a modificar.

EJEMPLO Nº 28

ALGORITMO PARÁMETRO var x: entero BEGIN x Å0 CAMBIAR (x) WRITE (x) END Módulo cambiar (var y: entero) BEGIN y Å1 END SALIDA: x Å1

3)

PASO POR NOMBRE En este caso, el parámetro formal se sustituye literalmente por el parámetro actual asociado. • Esta sustitución literal del parámetro formal por el parámetro actual no se produce hasta que no se usa el parámetro formal. •

92


•

4)

La ventaja es que si no usamos en ningún momento el parámetro formal dentro del subprograma llamado (cosa poco probable), no se tendrá que hacer ningún tipo de sustitución.

POR RESULTADO Nos interesa el valor del parámetro real solamente a la • salida o fin de la ejecución del subprograma en que aparece. • Esto significa que al hacer la llamada no se copia el valor del parámetro real en el parámetro formal asociado, sin embargo a la salida se copia el valor del parámetro formal en la dirección del parámetro real asociado, significa por tanto, que el parámetro real tiene que tener asociada una expresión que tiene que ser una variable (no puede ser una constante).

EJEMPLO Nº 29

Algoritmo que contiene y utiliza unas funciones (seno y coseno) a las que les podemos pasar el ángulo en grados. Algoritmo Sen_Cos_En_Grados VAR real: g BEGIN WRITE(´Deme angulo en grados´) READ(g) WRITE(seno(g)) WRITE(coseno(g)) END real funcion coseno (E real : g) BEGIN RETURN(cos(g * 2 * 3.141592/360)) END_FUNCION real funcion seno (E real g) BEGIN RETURN( sen(g * 2 * 3.141592/360)) END_FUNCION

93


EJEMPLO Nº 30

Diseñar un programa que permita calcular el valor absoluto de un número: // Propósito: Funciones #include #include #include int main() { int numero; cout << "\nIngrese un numero : "; cin >> numero; cout << "\nValor absoluto del numero es : " << abs(numero); getch(); return 0; }

4.3


1.

Diseñar una función llamada Fahrenheit que reciba como parámetro una temperatura en grados Centígrados y retorne la temperatura correspondiente en grados Fahrenheit. Escriba luego un programa que haga uso de la función Fahrenheit para convertir 20 temperaturas en grados Centígrados Fahrenheit.

2.

Diseñar una función llamada hipotenusa que reciba como parámetro de entrada los catetos de un triángulo rectángulo y retorne la longitud de la hipotenusa. Escriba luego un programa que ingrese los catetos de un triángulo rectángulo y calcule la longitud de su hipotenusa usando la función aquí diseñada.

3.

Diseñar una función llamada espar que reciba como entrada un número enteros y determine si es número es par en cuyo caso debe

94


retornar un 1, en caso contrario debe retornar un 0. Escriba luego un programa que muestre el uso de esta función. 4.

Diseñar una función llamada signo que determine el signo de un número real. Si el número es negativo retornar -1, si es positivo retornar 0 y si es 0 retornar 0. Escriba luego un programa que muestre el uso de esta función.

5.

Diseñar una función llamada mes que reciba como parámetro de entrada un número entero entre 1 y 12 e imprima el nombre del mes correspondiente. Así si se ingresa 1, se imprime “Enero”; si se ingresa 2, se imprime “Febrero”, etc. Si el número no está entre 1 y 12, no imprimir nada. Escriba luego un programa que imprima el nombre de todos los meses del año usando la función mes.

6.

Diseñar una función llamada buscarlnt que busque un número entero en un arreglo de enteros. La función debe recibir como parámetro de entrada el arreglo, el tamaño del arreglo y el número a buscar. Si el número esta en el arreglo debe retornar su índice en caso contrario retornar -1. Escriba luego un programa que demuestre el uso de esta función.

7.

Diseñe una función llamada triángulo que permita obtener el área y el perímetro de un triángulo conociendo la longitud de sus tres lados (a, b, c). No se permite el uso de variables globales. Escriba luego un programa que demuestre el uso de esta función. Use: A = [p(p-a)(p-b)(p-c)]½ Donde p representa el semiperímetro del triángulo que se calcula con la fórmula: p = (a+b+c)/2.

LABORATORIO Nº 4

1.

Diseñar una función llamado cuadrado que reciba como parámetro un número entero y retorne su cuadrado. Luego diseñe un programa que ingrese un número N y a) Imprima el cuadrado de N, b) Calcule e imprima el valor de: 5N2+3N-5.

95


Solución:

#include #include // Prototipo de la función cuadrado // Sería suficiente escribir: int cuadrado (int); int cuadrado (int n); // El programa comienza aquí int main ( ) { int N, resp; clrscr ( ); cout << “Ingrese un número entero N : ”; cin >> N; // Aquí usamos el retorno de la función, directamente en una // Sentencia de salida, cout << “\nForma 1: El cuadrado de N es ...: “ << cuadrado (N); // También puede crearse una variable para recibir el retorno de // La función y luego imprimimos el valor de la variable. Así: int retorno = cuadrado (N); cout << “\nForm 2: El cuadrado de N es ..: “ << retorno; // Aquí usamos el retorno de una función directamente en una // expresión. resp = 5*cuadrado (N) + 3*N – 5; cout << “\nEl valor de 5N2 + 3N – 5 es.. ....: ” << resp; getch ( ); } // Definición de la función cuadrado int cuadrado (int) { // Esto muestra que una sentencia return se puede incluir el cálculo // De una expresión. Entonces primero se efectúa en calculo de la // Expresión y luego se retorna su valor. Return n*n; }

96


2.

Diseñar una función llamado mínimo que reciba como parámetro tres números enteros y retorne el número menor. Escriba luego un programa que ingrese tres números enteros y determine el menor. Solución:

#include #include // Prototipo de la función mínimo int mínimo (int a, int b, int c); // Función principal int main ( ) { int A, B, C; clrscr ( ); cout << “Determinación del menor de tres números” << end1; cout << “Ingrese tres números enteros …….: ”; cin >> A >> B >> C; cout << “El menor de los tres números es ….: ” << mínimo (A, B, C); getch ( ); } / Definición de la función mínimo int mínimo (int a, int b, int c) { // Observe que la variable menor es una variable local y será // Destruida al salir de la función (luego del retorno). Int menor = a; If (b < menor) Menor = b; If (c < menor) Menor = c; Return menor; }

97


3.

Diseñe una función llamada múltiplo que reciba como parámetro dos números enteros y determine si el primero es múltiplo del segundo en cuyo caso debe retornar 1 (verdadero) y, en caso contrario debe retornar 0 (falso). Luego escriba un programa que ingrese 10 pares de números enteros y determine si el primer número de cada par es múltiplo del segundo. Solución: #include #include //Prototipo de la función múltiplo int multiplo (int a, int b); // Función principal int main ( ) { int m, n; clrscr ( ); for (int i = 0; i < 3; i ++) { cout << “Ingrese dos números enteros : ”; cin >> m >> n; // El if que sigue puede abreviarse como; if (múltiplo (m, n)) if (múltiplo (m, n) = = 1) cout << m << “es múltiplo de” << n << endl; else cout << m << “no es múltiplo de” <
// Asumimos que a no es múltiplo de b // Pero si a es múltiplo de b… // Retornamos el indicador

} 98


4.

Diseñe una función llamada coutxy que imprima un texto comenzando desde una coordenada dada de la pantalla usando cout. Escriba luego un programa que muestre el uso de esta función. Solución:

#include #include // Prototipo de la función coutxy void coutxy (int x, int y, char texto [ ] ) ; // Función principal int main ( ) { clrscr ( ) ; coutxy (8, 2, “Å Esto comienza en la coordenada (8, 2)”) ; coutxy (5, 5, “Å Esto comienza en la coordenada (5, 5)”); coutxy (1, 8, “Å Esto comienza en la coordenada (1, 8)”); coutxy (26, 25, “Pulse una tecla para terminar”); getch ( ); } // Definición de la función coutxy. // Note que la función no necesita retornar nada (todo lo que hace lo // Deja impreso en la pantalla) por lo que su tipo de retorno es void. void coutxy (int x, int y, char texto [ ]) gotoxy (x, y); // Poner el cursor en la coordenada (x, y) cout << texto; // Imprimir el texto desde la posición del cursor }

5.

Diseñar una función llamada cuentach que retorne en número de repeticiones de un carácter en una cadena. La función debe recibir como parámetro la cadena y el carácter. Escriba luego un programa que ingrese una cadena y determine el número de repeticiones de cada una de las vocales no tildadas.

99


Solución:

#include #include #include #include

int cuentach (char cad [ ], char ch); int main( ) { char cadena [80]; char vocal [] = “aeiou”; clrscr ( ); cout <<”Ingrese una cadena:”; gets (cadena); strlwr (cadena); cout << “\nNúmero de repeticiones de las vocales” << endl; for (int i = 0; i < 5; i ++) cout << vocal [i] << “ : “<< cuentach (cadena, vocal [i]) << “veces” <
6.

Diseñe una función llamado mirandom que genere un número aleatorio entero entre el valor mínimo y un valor máximo. La función debe recibir como parámetro el valor mínimo, el valor máximo y retornar el número aleatorio en un parámetro por referencia. Escriba luego un programa que genere 20 números aleatorios entre 50 y 200.

100


Solución:

#include #include #include // Prototipo de función void mirandom (int& num, int min, int max); // Función principal int main ( ) { int numero; clrscr ( ); cout << “GENERACIÓN DE 20 NÚMEROS ALEATORIOS ENTRE 50 Y 200 \n\n”; randomize(); for ( int i = 0; i < 20; i ++) { /*Como se esta pasando la variable número mediante un parámetro por referencia, entonces la función mirandom esta trabajando sobre la variable original número*/ } mirandom (numero, 50, 200); cout << numero << end1; } getch ( ); }

101


102


CAPÍTULO V: RECURSIVIDAD

5.1

RECURSIVIDAD -

Un algoritmo se dice que es recursivo cuando contiene en su definición una o más llamadas a si mismo. Todo algoritmo recursivo tendrá al menos una instrucción alternativa. La recursividad o recursión es una herramienta muy útil en la resolución de problemas, ya que permite resolver problema complicados partiéndolos en problemas más sencillos.

EJEMPLO Nº 31

Función factorial factorial(n: natural) dev f: natural IF n = 0 entonces terminación f Å1 ELSE f Å n * factorial(n – 1) ENDIF 5.2

// Condición de // Caso base // Caso recursivo

CARACTERÍSTICAS o o

Un algoritmo recursivo consta de una parte recursiva, otra iterativa o no recursiva y una condición de terminación. La parte recursiva y la condición de terminación siempre existen.

Algo muy importante a tener en cuenta cuando usemos la recursividad es que es necesario asegurarnos que llega un momento en que no hacemos más llamadas recursivas. Si no se cumple esta condición el programa no parará nunca.

103


5.3

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas de la Recursión ya conocidas 9 Soluciones simples, claras. 9 Soluciones elegantes. 9 Soluciones a problemas complejos. Desventajas de la Recursión: INEFICIENCIA 9 Sobrecarga asociada con las llamadas a subalgoritmos. ¿La claridad compensa la sobrecarga? 9 Una simple llamada puede generar un gran número de llamadas recursivas. (Fact(n) genera n llamadas recursivas). 9 El valor de la recursividad reside en el hecho de que se puede usar para resolver problemas sin fácil solución iterativa. 9 La ineficiencia recursivos.

5.4

inherente

de

algunos

algoritmos

PELIGROS EN LA RECURSIVIDAD

Para decidir hacer un programa recursivo se deben de tener al menos dos cosas muy claras: o

EL PASO BASE: Esta es la clave para terminar la recursión, es cuando deja de hacer llamadas a la función recursiva y hace evaluaciones devolviendo los resultados. Además se debe asegurar de que es posible entrar a este paso.

o

EL PASO RECURSIVO: Es la parte de la definición que hace llamadas a esa misma función y que es la causante de las inserciones en la pila, almacenando en cada una de las llamadas, información del programa, del estado de sus variables locales y globales.

104


5.5

TIPOS DE ALGORITMOS RECURSIVOS -Lineal REC. DIRECTA

-Final - Lineal

- Múltiple - Anidada

REC. INDIRECTA

A.

RECURSIÓN DIRECTA: Cuando un algoritmo se llama a si mismo en su definición. A.1

RECURSIÓN LINEAL Esquema general de una función recursiva lineal:

F(x: T1) dev r: T2 IF d(x) entonces r Å h(x) ELSE v Å F(s(x)) r Å c(x, v) ENDIF Donde x:T1 y r:T2 son listas de parámetros y no un único parámetro. A.1.1

RECURSIÓN FINAL: Es una recursión lineal donde lo último que se ejecuta es la llamada recursiva. EJEMPLO Nº 32

Resto (n,m: N) dev r: N IF n < m entonces rÅn ELSE r Å Resto (n – m, m) ENDIF 105


A.1.2

A.2

RECURSIÓN LINEAL: Cuando sólo hay una llamada recursiva en el algoritmo.

RECURSIÓN MÚLTIPLE

Cuando en la definición aparece más de una llamada recursiva.

EJEMPLO Nº 33

Fib(n: N) dev f: N IF n <= 1 entonces fÅn ELSE f Å Fib(n – 1) + Fib(n – 2) ENDIF A.3

RECURSIÓN ANIDADA

Cuando alguno de los argumentos de la llamada es a su vez una llamada recursiva. EJEMPLO Nº 34

Ack(n,m: N) dev ack: N IF n = 0 entonces ack Å m + 1 ELSE IF m Å 0 entonces ack Å Ack(n – 1, 1) ELSE ack Å Ack(n – 1, Ack(n, m – 1)) ENDIF ENDIF

106


B.

RECURSIÓN INDIRECTA: Cuando el algoritmo no tiene una llamada a si mismo, sino que llama a otro algoritmo que le llama a él.

EJEMPLO Nº 35

Funciones Par/Impar

5.6

-

Impar (n: Nat) dev: p:bool IF n=0 pÅ cierto ELSE IF nÅ1 pÅ falso ELSE pÅ impar(n-1) ENDIF ENDIF

-

Par (n: Nat) dev: p:bool IF n=0 pÅ falso ELSE IF nÅ1 pÅ cierto ELSE pÅ par(n-1) ENDIF ENDIF

VERIFICACIÓN DE FUNCIONES RECURSIVAS -

-

-

Toda función recursiva contiene al menos una instrucción alternativa, por lo que la verificación consistirá en verificar instrucción alternativa. En una de las ramas de la instrucción alternativa vamos a tener una llamada a la propia función, pero para verificar una llamada una función, la propia función ha de estar ya verificada. La solución es aplicar el principio de inducción: Tomamos como Hipótesis de Inducción que la función ya está verificada para casos anteriores (para las llamadas recursivas).

107


5.7

LA PILA DE RECURSIÓN

La memoria del ordenador se divide (de manera lógica, no física) en varios segmentos (4): ¾

Segmento de código: Parte de la memoria donde se

guardan las instrucciones del programa en código máquina. ¾

Segmento de datos: Parte de la memoria destinada a

almacenar las variables estáticas. ¾

Montículo: Parte de la memoria destinada a las variables

dinámicas. ¾

Pila del programa: Parte destinada a las variables locales y

parámetros de la función que está siendo ejecutada.

5.8

LLAMADA A UNA FUNCIÓN RECURSIVA

En el caso recursivo, cada llamada genera un nuevo ejemplar de la función con sus correspondientes objetos locales ¾

La función se ejecutará normalmente hasta la llamada a sí misma. En ese momento se crean en la pila nuevos parámetros y variables locales.

¾

El nuevo ejemplar de función comienza a ejecutarse.

¾

Se crean más copias hasta llegar a los casos bases, donde se resuelve directamente el valor, y se va saliendo liberando memoria hasta llegar a la primera llamada (última en cerrarse).

108


5.9


1.

Escribir una función recursiva Escribe Blancos(n) que imprima n caracteres blancos consecutivos.

2.

Escribir una función recursiva Invierte que acepte caracteres por teclado hasta recibir un retorno de carro y los imprima en orden inverso al de lectura. Los caracteres se leerán uno a uno y no deben almacenarse en un array; basta emplear una sola variable local a la función Invierte de tipo char.

3.

Escribir una función recursiva que calcule el enésimo número de Fibonacci.

4.

Escribir una función recursiva Pascal(i,j) que calcule el elemento i, j del triangulo de Pascal, que sigue el siguiente patrón:

Como puede apreciarse, los elementos en el borde del triangulo son 1’s, y el resto de los elementos son iguales a la suma de los dos elementos que hay sobre ellos. 5.

Escribir una función recursiva Palíndromo(c,i,j) que determine si la subcadena contenida entre las posiciones i y j de la cadena c es un palíndromo.

109


LABORATORIO Nº 5

1.

Función factorial recursiva /* Función recursiva del factorial */ #include long factorial( long numero );

/* prototipo de la función */

int main() { int i; /* contador */ /* repite 11 veces; durante cada iteración, calcula el factorial( i ) y despliega el resultado */ for ( i = 0; i <= 10; i++ ) { printf( "%2d! = %ld\n", i, factorial( i ) ); } /* fin de for */ return 0; } /* definición recursiva de la función factorial */ long factorial( long numero ) { if ( numero <= 1 ) { return 1; } else { /* paso recursivo */ return ( numero * factorial( numero - 1 ) ); } } /* fin de la función factorial */

110


•

SERIE DE FIBONACCI /* Función recursiva de fibonacci */ #include long fibonacci( long n ); int main() { long resultado; long numero;

/* prototipo de la función */

/* valor fibonacci */ /* numero a introducir por el usuario */

/* obtiene un entero del usuario */ printf( "Introduzca un entero: " ); scanf( "%ld", &numero); /* calcula el valor fibonacci del número introducido por el usuario */ resultado = fibonacci( numero ); /* despliega el resultado */ printf( "Fibonacci( %ld ) = %ld\n", numero, resultado ); return 0; } /* definición de la función recursiva fibonacci */ long fibonacci( long n ) { /* caso base */ if ( n == 0 || n == 1 ) { return n; } else { /* paso recursivo */ return fibonacci( n - 1 ) + fibonacci( n - 2 ); } }

111


112


CAPÍTULO VI: DATOS ESTRUCTURADOS CONCEPTO •

Estructura de datos es una forma de organizar un conjunto de datos elementales (un dato elemental es la mínima información que se tiene en el sistema) con el objetivo de facilitar la manipulación de estos datos como un todo o individualmente.

•

Una estructura de datos define la organización e interrelacionamiento de estos, y un conjunto de operaciones que se pueden realizar sobre él.

•

Las operaciones básicas son:

6.1

Alta, adicionar un nuevo valor a la estructura. Baja, borrar un valor de la estructura. Búsqueda, encontrar un determinado valor en la estructura para realizar una operación con este valor, en forma SECUENCIAL o BINARIO (siempre y cuando los datos estén ordenados). Ordenamiento, de los elementos pertenecientes a la estructura. Apareo, dadas dos estructuras originar una nueva ordenada y que contenga a las apareadas.

TIPOS Los tipos de datos estructurados más comunes son: vectores y matrices (array), registros, cadenas de caracteres (string). ARRAY (ARREGLO) Es una estructura de datos en la cual se almacena una colección de datos del mismo tipo a este se le llama tipo base del arreglo, mientras que los datos individuales se llaman elementos del arreglo.

113


La declaración: int Array[10]; -

Los elementos individuales del array se comienza a numerar a partir del elemento 0, así, Array[0] individualiza al primer elemento y Array[9] al último.

-

Los arreglos pueden ser multidimensionales, así por ejemplo double Matriz [10][20];

6.2

ARREGLOS UNIDIMENSIONALES, DECLARACIÓN Y ACCESO Un arreglo unidimensional es un tipo de datos estructurado que está formado por una colección finita y ordenada de datos del mismo tipo. -

El tipo de acceso a los arreglos unidimensionales es el acceso directo, es decir, podemos acceder a cualquier elemento del arreglo sin tener que consultar a elementos anteriores o posteriores, esto mediante el uso de un índice para cada elemento del arreglo que nos da su posición relativa. Por ejemplo :

int edad [50];

In d ic e

E le m e n to

1

ed ad [0 ]

2

ed ad [1 ]

3

ed ad [2 ]

4

ed ad [3 ]

.

ed ad [4 ]

. . . 47 48 49

. . . . ed ad [4 7 ] ed ad [4 8 ] ed ad [4 9 ]

114


Esto reservará espacio en memoria para 50 números enteros ubicados en posiciones contiguas como puede observarse en la siguiente representación grafica. Declaración y asignación de valores a un arreglo. // declara un arreglo llamado estatura de tipo flota y tamaño 5

float estatura [5]; // Asignemos valores al arreglo de forma arbitraria estatura [0]= 1.65; estatura [1]= 1.57; estatura [2]= 1.72; estatura [3]= 1.80; estatura [4]= 1.65;

Gráficamente el resultado es: Índice Contenido

Elemento

0

1.65

estatura [0]

1

1.57

estatura [1]

2

1.72

estatura [2]

3

1.80

estatura [3]

4

1.65

estatura [4]

EJEMPLO Nº 36

Hacer un programa que registre 20 números en un arreglo unidimensional y muestre posteriormente los elementos que contienen los números múltiplos de 5 e imprima los elementos en forma inversa al ingreso de los datos. #include #include

115


int main() { int a[20]; int x = 0; // ADICIONO VALORES while (x < 20) { cout <<"Ingreso vector ["<< x+1 << "]: "; cin >> a[x]; x = x + 1; } x = 1; // MUESTRO ELEMENTOS while (x < 20){ if (a[x]%5 ==0) cout << "\n" << a[x]; x = x + 1; } cout << "\n"; getch(); } EJEMPLO Nº37

Ingrese 10 notas en un arreglo de enteros y luego muéstrelo en pantalla #include #include int main() { const int MAX=10; int notas[MAX]; for (int i=0;i>notas[i]; } cout<<"\nFin de datos "; cout<<"\n\n Notas ingresadas"; for(int j=0;j

6.3

ARREGLOS BIDIMENSIONALES, DECLARACION Y ACCESO

Un array bidimensional (tabla o matriz) es un array con dos índices, al igual que los vectores que deben ser ordinales o tipo subrango.

Para localizar o almacenar un valor en el array se deben especificar dos posiciones (dos subíndices), uno para la fila y otro para la columna. Formato: 1. identificador = array [índice1, indice 2] of tipo de elemento 2. identificador = array [ índice 1 ] of array [ indice 2 ] of tipo de elemento

EJEMPLO Nº 38 Diseñar un programa que permita ingresar valores en una matriz de 3 x 4 (lectura por columna)

#include #include #include int main() { int num[4][3]; for (int a=0; a<4; a++){ for (int b=0; b<3; b++){ cout << "Número [" << b+1 << "], [" << a+1 << "] : "; cin >> num[a][b]; } 117


} cout << "\n\n"; for(int c=0; c<3; c++){ for(int d=0; d<4; d++) cout<< setw(5)<
Se pueden describir como arreglos de arreglos. Formato: 1.

2.

identificador = array [índice1] of array [índice 2].. of array [índice n] of tipo de elemento identificador = array [índice 1, índice 2,...,índice n] of tipo de elemento

EJEMPLO Nº 39

#include void imprimeArreglo( const int a[][ 3 ] ); /* prototipo de la función */ /* la función main comienza la ejecución del programa */ int main() { /* inicializa arreglo1, arreglo2, arreglo3 */ int arreglo1[ 2 ][ 3 ] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } }; int arreglo2[ 2 ][ 3 ] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int arreglo3[ 2 ][ 3 ] = { { 1, 2 }, { 4 } }; printf( "Los valores en el arreglo1 por linea son:n" ); imprimeArreglo( arreglo1 );

118


printf( "Los valores en el arreglo2 por linea son:n" ); imprimeArreglo( arreglo2 ); printf( "Los valores en el arreglo3 por linea son:n" ); imprimeArreglo( arreglo3 ); return 0; /* indica terminación exitosa */ } /* función para mostrar un arreglo con dos filas y tres columnas */ void imprimeArreglo( const int a[][ 3 ] ) { int i; /* contador de filas */ int j; /* contador de clumnas */ /* ciclo a través de las filas */ for ( i = 0; i <= 1; i++ ) { /* muestra los valores de las columnas */ for ( j = 0; j <= 2; j++ ) { printf( "%d ", a[ i ][ j ] ); } /* fin del for interno */ printf( "n" ); /* comienza la nueva línea de salida */ } /* fin del for externo */ } /* fin de la función imprimeArreglo */ BÚSQUEDA EN ARREGLOS UNIDIMENSIONALES La Búsqueda Lineal o Secuencial consiste en el recorrido de todo el arreglo, desde el primer elemento hasta el último y de uno en uno.

La intención es obtener el índice del elemento buscado puesto que con el índice se puede acceder al arreglo para obtener información sobre el elemento Considere al respecto un arreglo arreg de tamaño N, el pseudocódigo para la búsqueda es el siguiente:

119


indicebuscado =-1 PARA i=0 MIENTRAS i < N CON INCREMENTO 1 SI elemento buscado es igual arreg[1] ENTONCES indicebuscado = i; salir del bucle FIN_SI FIN_PARA

ORDENAMIENTO UNIDIMENSIONAL Existen diversas formas de ordenar un arreglo. En el curso se verá uno de los más simples y populares: Ordenamiento Burbuja o Bubble Sort.

ORDENAMIENTO BURBUJA O MÉTODO DE LA BURBUJA La Técnica de Ordenación por Burbuja consiste en ejecutar N-1 recorridos a lo largo del arreglo donde es cada recorrido se efectúan comparaciones entre elementos adyacentes intercambiando sus valores si están desordenados. Pseudocódigo para ordenamiento ascendente. EJEMPLO Nº 40

PARA i=0 MIENTRAS i
120


PROCESO DEL PROBLEMA

PRIMERA PASADA a[7]>a[8] (12>35) no hay intercambio a[6]>a[7] (27>12) si hay intercambio a[5]>a[6] (44>12) si hay intercambio a[4]>a[5] (16>12) si hay intercambio a[3]>a[4] (08>12) no hay intercambio a[2]>a[3] (67>08) si hay intercambio a[1]>a[2] (15>08) si hay intercambio

Luego de la primera pasada el arreglo queda de la siguiente forma: A: 08, 15, 67, 12, 16, 44, 27, 35

Obsérvese que el elemento 08 fue situado en la parte izquierda del arreglo. Continuación se muestra el resultado de las siguientes pasadas: 3era. Pasada: 08 12 15 16 67 27 35 44 4ta. Pasada: 08 12 15 16 27 67 35 44 5ta. Pasada: 08 12 15 16 27 35 67 44 6ta. Pasada: 08 12 15 16 27 35 44 67 7ma. Pasada: 08 12 15 16 27 35 44 67 void Intercambio_Directo(int n) { int i,j,aux; i=0; j= n-1; for(;j>0;j--) for(i=0;iarr[i+1]) /*si el elemento actual es mayor que el elemento siguiente */ { aux=arr[i]; //intercambio de elementos arr[i]=arr[i+1]; arr[i+1]=aux; } } } 121


6.4

REGISTROS 6.4.1 CONCEPTO Un registro es una colección de campos lógicamente relacionados, que pueden ser tratados como una unidad por algún programa.

Un ejemplo de registro puede ser la información de un determinado empleado, que contiene los campos nombre, dirección, fecha de nacimiento, estudios, salario, trienios, etc. Los registros pueden ser todos de longitud fija; por ejemplo, los registros de empleados pueden contener el mismo número de campos, cada uno de la misma longitud para nombre, dirección, fecha, etc. También pueden ser longitud variable. Los registros organizados en campos se denominan registros lógicos. ARCHIVOS (FICHEROS) Un archivo o fichero es un conjunto de datos estructurados en una colección de entidades elementales o básicas denominadas registros o artículos, que son de igual tipo y constan a su vez de diferentes entidades de nivel más bajo denominadas campos, los cuales están organizados para un propósito especifico.

Por ejemplo, un fichero de una clase escolar contiene un conjunto de registros de los estudiantes de esa clase, otros por ejemplo pueden ser el fichero de nominas de una empresa, inventarios, stocks, etc. Los datos están organizados de tal modo que pueden ser recuperados fácilmente, actualizados o borrados y almacenados de nuevo en el archivo con todos los cambios realizados. 6.4.2 DECLARACIÓN Y ACCESO Para definir un tipo registro se utilizará la palabra reservada struct seguida del identificador del tipo y de la relación de componentes (tipo e identificador del componente terminado 122


en ';') entre llaves, terminada en ';'. A cada componente le llamaremos campo, y podrán ser de cualquier tipo (simple o compuesto). Ejemplo

// tipo enumerado enum Meses { enero, febrero, marzo, abril, mayo, junio, Julio, agosto, septiembre, octubre, noviembre, diciembre }; // tipo registro struct Fecha { int dia; Meses mes; int anno; }; // variables Fecha f_nac ; Fecha f_ant;

No puede utilizarse el mismo identificador para especificar dos campos distintos de un mismo registro. Puede utilizarse el mismo identificador para especificar dos campos de distintos registros

123


6.4.3 ARREGLO DE REGISTROS

Los arreglos y los registros pueden ser mezclados. Se puede tener un arreglo de estructuras, como se demuestra en el siguiente ejemplo. EJEMPLO Nº 42 struct Registro { float unElemento; int unArreglo[10]; }; void fn()

{ struct Registro arrReg[20]; arrReg[10].unElemento=10.0; arrReg[10].unArreglo[5]=5;

}

Los registros también pueden ser inicializados de la siguiente manera:

struct Registro { int primerElem; float segundoElem; }; void fn() { struct Registro simple = {1, 2.0}; struct Registro array[2] = { {1, 2.0}, /* array[0] */ {2,4.4}}; /* array[1] */ }

124


EJEMPLO Nº 43 En el ejemplo la estructura es Registro y el objeto es reg. struct Registro { int primerElem; float segundoElem; } void fn() { struct Registo reg; reg.primerElem=0; /* se refiere al miembro entero */ reg.segundoElem=1.0; /* se refiere al miembro real */

}

6.5

CADENAS DE CARACTERES Una cadena (string) de caracteres es un conjunto de caracteres (incluido el blanco), que se almacenan en un área contigua de la memoria. Pueden ser entradas o salidas desde una computadora.

Una Subcadena es una cadena de caracteres que ha sido extraída de otra de mayor longitud. es una subcadena de ’12 de Octubre de 1492’ es una subcadena de ‘Hola, como estás?’

’12 de’ ‘como estás’ •

Cadenas de Longitud Fija

Se consideran vectores de la longitud declarada, con blancos a izquierda o derecha si la cadena no tiene la longitud declarada. Así el ejemplo siguiente: E

S

T

A

1

2

3

4

5

C

A

S

A

6

7

8

9

10

E

S

11

12

13

U

N

A

14

15

16

17

R

U

I

N

A

///

///

18

19

20

21

22

23

24

Se declaró con una dimensión de 24 caracteres y los dos último se rellenan con blancos.

125


•

Cadenas de Longitud Variable con un Máximo

Se considera un puntero, con dos campos que contienen la longitud máxima y la longitud actual. 20 17

E

S

T

A

C

A

S

A

E

S

G

U

A

Y

///

///

Donde: 20 = Longitud máxima 17 = Longitud actual Instrucciones Básicas con Cadenas

Las instrucciones básicas asignar y entrada/salida (leer/escribir) se realizan de un modo similar al tratamiento de dichas instrucciones con datos numéricos. •

Asignación

Si la variable NOMBRE ha sido declarada como carácter var NOMBRE : carácter

La instrucción de asignación debe contener en el lado derecho de la asignación una constante tipo carácter (una cadena) o bien otra variable tipo carácter. Así: NOMBRE: ‘Juan González’ Significa que la variable NOMBRE toma por valor la cadena ‘Juan González’ •

Entrada/Salida

La entrada/salida desde una computadora se puede realizar en modo carácter, para ello se asignará una cadena de caracteres a una variable tipo cadena. Ejemplo: var A,B,C,D: carácter

Las instrucciones: READ A,B WRITE C,D 126

///


Asignarán a A y B las cadenas introducidas por el teclado y visualizará o imprimirán en el dispositivo de salida las cadenas que representan las variables C y D. EJEMPLO Nº 44

Calcula el numero de palabras en una cadena

1.

#include #include #include void main() { //definición de variables

char cadena[100]; int cont,contp=1; clrscr(); printf("Cadena: ");gets(cadena);

//limpia la pantalla //obtiene la cadena

for(cont=0;cont<=(strlen(cadena)-1);cont++) { if(cadena[cont]==' ') contp++; palabras

//recorre la cadena //busca espacios //incrementa el conteo de

} printf("palabras: %d",contp);//salida en pantalla del resultado getch(); }

127


EJEMPLO Nº 45 Programa que cambia todas las minúsculas por mayúsculas

#include #include #include #include int main() { char cadena[100]; int lon,car,cont; clrscr(); printf("Cadena: "); gets(cadena); lon=strlen(cadena);

//obtenemos cadena //obtenemos longitud

for(cont=0;cont<=lon-1;cont++) { car=cadena[cont]; //obtenemos el carácter en la posición cont if((car>=65)&&(car<=90)) { //entonces es mayúscula cadena[cont]=tolower(cadena[cont]); //convertimos a minúsculas } } printf("%s",cadena);//salida en pantalla de la cadena getch(); }

128


EJEMPLO Nº 46

Programa que lee una cadena y la copia en otra de manera invertida #include #include #include int main() { char cadena1[100],cadena2[100]; int longitud,cont,cont2=0; clrscr();

printf("Cadena: ");gets(cadena1);//obtiene cadena 1 longitud=strlen(cadena1); for(cont=longitud-1;cont>=0;cont--) { //recorre toda la cadena cadena2[cont2]=cadena1[cont]; cont2++; } printf("%s",cadena2);//salida en pantalla de la cadena invertida getch(); }

6.6

PARTE PRÁCTICA PROBLEMAS PROPUESTOS:

1.

Diseñar un programa que lea dos vectores (arreglos unidimensionales) A y B de N elementos, cada uno de tipo entero. Determine luego un vector C tal que sus elementos vengan dados por: C(0)=A(0)+B(N-1)=A(1)+B(N-2), C(2)=A(2)+B(N-3)…….., C(N-1)=A(N-1)+B(0). Imprima luego los tres arreglos en tres columnas paralelas, cada uno en una columna.

2.

Diseñar un programa que ingrese los sueldos de 20 empleados de una empresa en un arreglo y determine el menor sueldo, el sueldo total y sueldo promedio. 129


3.

Diseñe un programa que ingrese los sueldos de N empleados de una empresa en un arreglo unidimensional con capacidad máxima para 100 empleados. Imprima luego un listado de los sueldos superiores al sueldo promedio.

4.

Diseñe un programa que lea 50 notas de un examen en un arreglo unidimensional y determine: a) la nota promedio, b) la mayor nota, c) la menor nota, d) el numero de alumnos que comparten la menor nota y e) el numero de alumnos que compartan la mayor nota.

5.

Diseñe un programa que ingrese un arreglo de N números enteros, ordene el arreglo ascendentemente e imprima el arreglo ordenado.

6.

Resuelva el problema 7; pero esta vez ordenado en forma descendente.

7.

Diseñe un programa que ingrese 15 letras del alfabeto, no repetidas, a un arreglo unidimensional. Imprima luego el arreglo ingresado

LABORATORIO Nº 6

1.

Diseñar un programa que ingrese 20 números enteros en un arreglo y determine: a). La suma de todos los elementos del arreglo y b). El número menor y su índice dentro del arreglo.

Solución:

#include #include int main ( ) { // Declaración de constantes y variables const int N = 20; // Número de personas int a [N]; // Arreglo de N números enteros int suma; // Suma de los elementos del arreglo int menor; // Menor valor de arreglo int indice; // Índice del menor valor dentro del arreglo int i; // Variable para los blucles for 130


// Ingreso de datos // En simultáneo ingresamos un elemento y lo vamos sumando clrscr ( ); cout << “INGRESO DE DATOS” << end1; suma = 0; for (i = 0; i < N; i++) { cout << “Ingrese elemento” << i << “:”; cin >> a [i]; suma += a [i]; } // Hablamos el menor valor y su índice dentro del arreglo menor = a [0]; for (i = 1; i < N; i++) { if (a [i] < menor) { menor = a [i]; indice = i; } } // Salida de resultados cout << “\nSuma……………………...: ” << suma; cout << “\nNúmero menor……………: ” << menor; cout << “\nÍndice del número menor…: ” << indice; getch ( ); } 2.

Diseñar un programa que ingrese dos arreglos, cada uno de 10 número enteros. Crear luego un tercer arreglo en la que cada uno de sus elementos sea la suma de los elementos correspondientes de los dos arreglos anteriores. Imprimir luego los tres arreglos en tres columnas paralelas.

Solución:

#include #include #include

131


int main ( ) { // Declaración de constantes y variables const int N = 20; // Número de elementos de los arreglos int a [N], b [N], c [N]; // Los tres arreglos de N enteros int i; // Variable para los bucles for // Ingreso de datos // A la vez que ingresamos vamos sumando clrscr ( ); cout << “Ingreso de datos” << end1; for (i = 0; i < N; i++) { cout << “a [“ << i << ”] = ”; cin >> a [i]; cout << “b [" << i << "] = ”; cin >> b [i]; c [i] = a [i] + b [i]; } // Salida de resultados cout << “\nSalida de resultados\n”; cout << setw (4) << “a” << setw (4) << “b” << setw (4) << “c” << “\n\n”; for (i = 0; i < N; i++) cout << setw (4) << a [1] << setw (4) << b [i] << setw (4) << c [i] << endl; getch ( ); } 3.

Diseñar un programa que ingrese los sueldos de N empleados de una compañía e imprima un listado de todos los sueldos inferiores al sueldo promedio. Considere que el sueldo mínimo es de S/.350. Validar todas las entradas.

Solución:


132


void main ( ) { // Declaración de variables y constantes const int MAX = 50; // Máximo numero de empleados float suma; // Suma de los sueldos de los N empleados float promedio; // Sueldo promedio float sueldo [MAX]; // Arreglo de MAX sueldos (N debe ser menor o igual a MAX)

int N; int i;

// Número de empleados // Variable para los bucles for

// Ingreso validado del número de empleados clrscr ( ); cout << “ Ingrese el número de empleados: ”; cin >> N; while (N < 1 || N > 50) { cout << “\aError. El número de empleados debe estar entre 1 y 50”; cout << “\nIngrese el número de empleados : ”; cin>>N; } // Ingreso validado del sueldo de cada empleado for ( i=0; i> sueldo [i]; while (sueldo [i] < 350 ) { cout << “\aError. El sueldoMinimo es S/. 350”; cout << “\n ¿Sueldo del empleado “ << i << “ ? : ”; cin>>sueldo[i]; } }

//hallamos el sueldo promedio suma=0; for (i=0; i
133


// Salida de resultado cout << “\n Sueldo Promedio: “ << setprecision (2) << promedio; cout << “\n \n Lista de sueldos inferiores al sueldo promedio \n “; for (i=0; i
Diseñar un programa que lea los elementos de una matriz cuadrada de 4 filas por 4 columnas compuestas de números enteros y determine: • •

La suma de todos sus elementos La suma de los elementos de la diagonal principal.

Solución:

#include #include < iostream.h> #include < conio.h> int main () { const int TAM=4; // numero de filas y o de columnas (son iguales) int f, c; // fila y columna int a [TAM] [TAM]; // para la matriz int sumat, sumad; // suma total y suma de la diagonal // Ingreso de la matriz por filas clrscr(); cout<<”Ingreso de una matriz de 4 x 4: “ <> a[f][c]; }

134


// Hallamos la suma total y la suma de la diagonal principal. // Observe que en la diagonal principal el índice f de la fila es igual que // el índice c de la columna. sumat = sumad = 0 ; for ( f=0; f
5.

Diseñar un programa que lea el siguiente arreglo bidimensional: 4 2 3

7 0 1

1 6 2

3 9 6

Y lo imprima como: 4 7 1 3 5

2 0 6 9 7

3 1 2 6 4

Solución:

#include #include < iostream.h> #include < conio.h> 135

5 7 4


int main () { int A [3] [5], f, c; // Ingreso del arreglo bidimensional por filas. clrscr(); cout<<”Ingreso de un arreglo bidimensional de 3 x 5: \n \n“; for ( f = 0; f < 3; f++) { cout<<”Ingrese la Fila :” << f <<” en una linea: ”; for ( c = 0; c < 5; c++ ) cin >> A[f][c]; } // imprime según el esquema solicitado // esto lo logramos imprimiendo de salida \n\n “; cout<<”\n Impresión de salidas \n\n:” << f <<” en una linea: ”; for ( c = 0; c < 5; c++ ) { for ( f = 0; f < 3; f++) cout << setw (4) << A[f] [c]; cout << endl; } getch(); return 0; }

6.

Determina si dos cadenas son iguales o diferentes Solución:


136


int main() { char cadena1[100],cadena2[100]; int cont; clrscr(); printf("Cadena 1: ");gets(cadena1); printf("Cadena 2: ");gets(cadena2); for(cont=0;cont<=strlen(cadena1);cont++) { cadena 1

//recorremos

if(cadena1[cont]!=cadena2[cont]) printf("Desiguales"); sean iguales break; iguales

//comparamos //desiguales en caso de ke no //cortamos si no son

else if(cont==strlen(cadena2)) //seguimos comparando printf("Iguales"); } getch(); }

137


138


BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: 1.

JOYANES AGUILAR, LUIS (1998). Fundamentos de Programación, Algoritmos y Estructura de Datos. Segunda Edición Mc Graw Hill.

2.

LÒPEZ R., LEOBALDO. (1994). Programación estructurada: Un enfoque algorítmico,. Computec.

3.

LIPSCHUTZ, SEYMOUR (1987). Estructura de Datos. Me. Graw Hill. Madrid

4.

TENEBAUM / AUGESTEIN. Estructura de Datos en C. Prentice Hall, México.

5.

GILLES BRASSARD. Fundamentos de Algoritmia; Paul Bratley.

6.

KRUSE, ROBERT L. Estructura de Datos y Diseño de Programas. Prentice Hall, México.

COMPLEMENTARIA: 1.

WIRTH N. (1986). Algoritmos y Estructura de Datos. Edit. Prentice may Hispanoamericana S.A.

2.

VÁSQUEZ PARAGULLA, J. (1997). Diseño de Programación. Tercera Edición. Editorial San Marcos.

3.

BUSTOS FRANKLIN. Métodos de Programación.

4.

ALCALDE EDUARDO & GARCIA MIGUEL. Metodología de la Programación.

139

ALGORITMOSFINAL

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