Unidad 3

UNIDAD 3: Estructuras lógicas fundamentales y extendidas

CARACTERÍSTICAS DE UN PROGRAMA.

Un programa se define como  propio si cumple con las siguientes características:

·         Posee un punto de entrada y otro de salida para el control del programa.

·         Existen caminos desde la entrada hasta la salida que se pueden seguir y que pasan por todas partes del programa.

·         Todas las instrucciones son ejecutables y no existen lazos o bluces infinitos.

Por lo tanto un programa se puede escribir aplicando las estructuras fundamentales de programación que son:

·         Estructuras de control

·         Estructuras Extendidas

·         Estructuras de datos.

ESTRUCTURAS DE CONTROL

Son construcciones mediante las cuales se escribe la lógica de los programas, son empleadas y definidas de manera ordenada y sistemática para dirigir  el flujo de acciones del procesador efectuara sobre los datos que maneja en un programa.

Entre las estructuras de control se encuentran:

·         Estructuras de secuenciación  o secuencial.

·         Estructuras de decisión o condicional.

·         Estructura de hacer-mientras.

ESTRUCTURA DE SECUENCIACION O SECUENCIAL.

Es aquella en que una acción sigue a otra secuencia lógica y ordenada.

·         La acción 2 se ejecuta después de la acción 1 y ninguna acción puede ejecutarse entre ellas. La acción 3 sigue a la acción 2.

·         Y así sucesivamente

ESTRUCTURA CONDICIONAL O DE DECISIÓN:

Esta estructura lógica, permite la toma de decisiones en un programa, es decir, que la soluciones a este tipo de problemas son una serie de acciones en las que la ejecución de algunas  dependerán de que se cumpla na o barias condiciones.

Cuando el programa desea especificar os o más caminos alternativo en un programa se debe utilizar una estructura de decisión, que evalúa una condición obteniendo una sola salida.

¿Qué es una condición?

Es aquella que se establece por medio de una expresión lógica que puede ser simple o compuesta. Por lo cual puede tomar dos valores falso o verdadero.

Condiciones simples: Está constituida únicamente por una condición.

Condiciones compuestas: para solucionarla se necesita establecer más de una condición utilizando operadores lógicos relacionales, aritméticos y de asociación.

Ejemplo: crear un programa que determine se x número es par o impar.

En flujograma se representa así: 

En Pseint se representa así:

Proceso par_impar

            definir n Como Entero;                           

            escribir "Ingrese numero";

            leer n;

            Si n mod 2=0 Entonces

                        escribir n, " es par";

            Sino

                        escribir n, " es impar";

            FinSi

FinProceso

ESTRUCTURA HACER MIENTRAS.

Es la más importante desde el punto de vista de la programación porque permite la ejecución de un conjunto de instrucciones cuantas beses sea necesario.

Elementos que contribuyen la estructura repetitiva.

·         Ciclo: es la ejecución de un miso conjunto de acciones dos o más veces.

·         Proceso: conjunto de acciones a la que asigna un nombre, es decir, la operación a realizar.

·         Cuerpo del ciclo: se considera una parte importante del ciclo en donde se ejecutara un proceso dos o más veces.

·         Estructura cíclica: conjunto de acciones que permiten que el cuerpo del ciclo se ejecute dos o más veces

·         La iteración: se define como cada una de las ejecuciones del cuerpo del ciclo.

La estructura hacer mientras funciona de la siguiente manera:

·         Evalúa la condición

·         Si la condición es cierta entonces se ejecuta las instrucciones mientras y se vuelve a ejecutar el paso 1; si no se ejecutan as instrucciones siguientes en el flujo normal del algoritmo.

Clasificación de los ciclos:

·         Ciclo con un número determinado de interacciones.

·         Ciclo con un número indeterminado de interacciones.

Ciclos con un número determinado de interacciones es indeterminable antes de ejecutarse el ciclo, este número de interacciones puede obtenerse de la definición del problema, o bien mediante una entrada de datos cuando el problema indique que un conjunto de acciones se debe ejecutar N ocurrencias.

Ciclos con números determinados de interacciones

Son aquellos en donde números de interacciones permanece indeterminado durante la ejecución del ciclo  y el proceso repetitivo termina hasta que el usuario lo indique.

En este tipo de ciclos el usuario decide dentro del ciclo cuando termina con el proceso repetitivo sin importar cuantas iteraciones se hayan efectuado a diferencias de los ciclos anteriores, en donde el número de iteraciones está determinado desde el principio. También se llama BANDERA.

Antes de iniciar la evaluación de la estructura hacer mientras es necesario inicializar las briales a utilizar con el propósito que estas puedan ser identificadas en el programa.

TERMINOS RELACIONADOS CON ESTA ESTRUCTURA.

  Contador: variable que se utiliza para llevar la cuentas de las vueltas que ejecuta la estructura del ciclo.

  Acumulador: Mantienen los resultados parciales de las operaciones, guardando el valor que obtiene en cada vuelta del ciclo en una variable.

Ejemplo: elaborar un programa que determine  la suma, la resta, la multiplicación y la división de dos cantidades.

En flujograma se representa así: 

En Pseint se realiza así:

Proceso numero

     

      definir n1,n2,suma,resta,multiplicacion,divicion Como Real;

      definir x como entero;

      x=0;

      Mientras x=0 Hacer

                  Escribir "ingrese la primera cantidad" ;

                  Leer n1;

                  Escribir "ingrese la segunda cantidad" ;

                  Leer n2;

                  suma=n1+n2;

                  resta=n1-n2;

                  multiplicacion=n1*n2;

                  divicion=n1/n2;

                  x=1;

      FinMientras

      Escribir "Total suma " ,suma;

      Escribir "Total resta " ,resta;

      Escribir "Total multiplicacion ",multiplicacion;

      Escribir "Total divicion " ,divicion;

FinProceso

CONCLUSIONES DE LA ESTRUCTURA HACER MIENTRAS.

·         No es posible salir de la estructura hacer mientras por otra ruta que no sea la que determina la evaluación de la condición.

·         Puede darse e caso en que la condición llegue a ser falsa en este caso si no pudiéramos salirnos de la estructura tendríamos que aplicar banderas para salirse.

·         Es necesario inicializar antes de entrar a la estructura, todas las variables que intervienen en la condición con el fin que esta pueda ser evaluada por la computadora.

Tema3.2 Estructuras lógicas extendidas

Con el objeto de proporcionarles a los programadores otras estructuras que facilitan las actividades de programar se generan las siguientes:

·         Hacer-Desde-Hasta-Incremento

·         Hacer-Hasta-Que

·         Hacer caso- Seleccionar caso

Estas estructuras representas situaciones de control del flujo de ejecución de cualquier programa, que no lo hacen las estructuras de control.

ESTRUCTURA Hacer-Desde-Hasta-Incremento

A esta estructura se le considera una de las más útiles en la programación y por ellos  proveen casi todos los lenguajes de programación

Ejemplo: crear un programa que sume x cantidad desde 1 hasta 3.

En flujograma se representa así: 

En Pseint se representa así:

Proceso suma

            definir n,x,z como real ;

            z=0;

            Para x<-1 Hasta 3 Con Paso 1 Hacer

                        Escribir "ingrese la cantidad" ;

                        Leer n;

                        z=z+n;

            FinPara

            escribir " El total de la suma es " ,z;

FinProceso

ESTRUCTURA HACER HASTA QUE.

Esta estructura repite la ejecución de un conjunto de instrucciones hasta que tome el valor de cierto. La condición se ubica al final de ciclo; el conjunto de acciones e repitira hsta que cumpla la condición si no cumple sigue interactuando.

Funciona de la siguiente manera:

·         Se ejecuta las instrucciones hasta que.

·         Se evalúa la condición, si el valor es falso entonces se repite el paso 1, si no se sale  de la estructura es decir, que ejecuta las siguientes estructuras normales de un algoritmo.

·         Las instrucciones se ejecutaran al menos una vez antes de evaluar a condición.

Ejemplo: elaborar un programa que multiplique un numero x veces.

En flujograma se representa así: 

En Pseint se representa así:

Proceso multiplicar

            Definir n Como entero;

            Definir cn,x,m Como Real;

            x=1;

            Escribir "Ingrese el número que decea multiplicar: ";

            leer n;

            escribir "cuantas beses desea multiplicar";

            leer m;

            Repetir

                        Escribir n, "X", x,"=",n*x;

                        x=x+1;

            Hasta Que x>m

FinProceso

ESTRUCTURA HACER CASO O SELECCIONAR CASO

Permite asociar un conjunto de condiciones ha un conjunto de acciones que escluyen mutuamente

La estructura se conoce como case y permite una división del flujo de contro hacia múltiplos procesos en función del resultado de la evaluación de una espresion o indicador. Es decir; que permite seleccionar las intrucciones que desean ser ejecutadas depediendo del valor de una expresión aritmética.

Ejemplo : crear un programa que permita elegir una sima o una resta;


En flujograma se representa así: 

En Pseint se representa así:

Proceso operacion

                definir n1,n2,s,r,x,opc Como Real;

                x=1;

  mientras x=1 hacer      

                   escribir "ingresar el primer valor";

                   leer n1;

                   escribir "ingresar el segundo valor";

                   leer n2;

                   escribir "operaciones aritmeticas";

                   escribir "1. suma";

                   escribir "2. resta";

                   escribir "seleccione el numero de la operacion que desea realizar";

                   leer opc;

                   Segun opc Hacer

                                   1:

                                                   s=n1+n2;

                                                   escribir "Elresultado de la suma es ",s;

                                   2:

                                                   r=n1-n2;

                                                   escribir "Elresultado de la resta es ",r;

                                  

                                   De Otro Modo:

                                                   escribir "Opcion incorrecta intente nuevamente ";

                                   FinSegun

                                   escribir " si desea continuar escriba 1 sino otro numero ";

                                   leer x;

                   limpiar pantalla;

   FinMientras

FinProceso

ESTRUCTURA DE DATOS

Una estructura de datos es una forma de organizar un conjunto de datos elementales con el objetivo de facilitar su manipulación. Un dato elemental es la mínima información que se tiene es un sistema. Una estructura de datos define la organización de un conjunto de operaciones que se puede realizar sobre ello. Las operaciones básicas son :

·         Alta, adicionar un numero

·         Baja, borrar un valor de la estructura

·         Búsqueda, encontrar un determinado valor en la estructura para realzar una operación con este valor , en forma secuencial o binaria (siempre y cuando los datos estén ordenados)

Las estructuras de datos mas comunes son:

• Arreglos
• Cola
• Pilas
• Listas enlazadas

ARREGLOS

Es un conjunto finito ordenado de elementos homogéneos, la propiedad de ordenación significa que es posible ordenar el primero, segundo,  tercero… y el enésimo elemento del arreglo, el arreglo puede ser un conjunto de elementos de tipo cadena en tanto que otro puede ser de tipo entero.

Vista gráfica de un arreglo:

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

ARREGLOS BIDICIONALES.

Un array binacional se puede considerar como un vector de vectores. Es decir un conjunto de elementos todos del mismo tipo, en el cual el orden de los componentes es significativo y en el que se necesita especificar dos subíndices para poder identificar cada elemento del arreglo: una forma importante de representas datos en un array bidimensional puede verse de forma lógica como una tabla de filas y columnas

ARREGLOS MULTIDIMENCIONALES.

Existen datos que se representan mejor en una tabla o matriz cada dos o más sub índices a esos esos les llamamos arreglos multidimensionales se les llama así porque a diferencia de un arreglo bidimensional estos constan de dos o más dimensiones.

COLAS.

El las colas el elemento que entro en primer lugar también es el primero en salir por ello se conoce como lista FIFO (First in - First out).

PILAS.

Es un tipo de lista lineal en la que inserción y borrado de nuevos elementos solo se puede realizar por un extremo que se denomina tope o cima.

LISTAS ENLAZADAS.

Se deben almacenar los elementos en una lista lineal en posiciones que no sean contiguas o adyacentes una lista enlazada es un conjunto de elementos en la que cada elemento contiene la posición o dirección del siguiente elemento de la lista cada elemento de la lista debe tener al menos dos campos. Un campo que tiene el valor del elemento y  un campo que tiene la dirección del siguiente elemento.

Características:

·         La lista debe estar ordenada

·         A diferencia de las pilas y colas se pueden extraer e insertar elementos en cualquier parte de la lista.