Algoritmos y lenguaje de programación

ALGORITMOS Y LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN.

Historia y Evolución.

LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN.

Un lenguaje de programación es un sistema diseñado para que las maquinas se entiendan entre sí y con nosotros; El comportamiento de una maquina o computadora, es el conjunto de reglas sintácticas y semánticas que definen la estructura y el significado de sus elementos.

Cada lenguaje de programación tiene un "código fuente" característico y único para una función o propósito determinado para que la maquina se comporte de la manera deseada.

Una maquina maneja un “lenguaje binario”, “código binario” o “código máquina” que consiste en ceros y unos básicamente, es decir, una máquina sólo utiliza los números 0 y 1 para codificar cualquier acción a realizar.

VÍDEO-LENGUAJE DE PROGRAMACÓN.

TIPOS DE LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN.

L. P. FORTRAN (Formula Translation):

Fortran es un lenguaje de programación desarrollado en los años 50 y activamente utilizado desde entonces.

El lenguaje ha sido ampliamente adoptado por la comunidad científica para escribir aplicaciones con cómputos intensivos. La inclusión en el lenguaje de la aritmética de números complejos amplio la gama de aplicaciones para las cuales el lenguaje se adapta especialmente y muchas técnicas de compilación de lenguajes han sido creadas para mejorar la calidad del código generado por los compiladores de Fortran.


ELEMENTOS BÁSICOS DE FORTRAN:

• Nombre del programa: El nombre del programa es en realidad opcional, pero es muy buena idea tenerlo. 
• Declaraciones de variables utilizadas en el programa. 
• Cuerpo del programa: Comandos a ejecutar en el código. Los comandos se ejecutan en orden de aparición. El programa siempre debe terminar con el comando END. 
• Subprogramas: El cuerpo del programa puede llamar a subprogramas que realicen tareas específicas. Es buena practica de programación separar un programa en bloques y poner cada bloque en diferentes subprogramas. De hecho, para programas largos es buena idea tener cada subprograma en archivos separados. 

LA ESTRUCTURA DE UN COMANDO EN FORTRAN TIENE LAS SIGUIENTES PROPIEDADES:

• Los comandos se escriben en lineas de a lo mas 132 caracteres (aunque algunos compiladores aceptan lineas mas largas). 
• Espacios en blanco al principio de una linea se ignoran. Esto ayuda a mejorar visualmente la estructura del programa. 
• Un signo & al final de una linea indica que el comando continua en la linea siguiente. 
• Todo lo que siga de un signo "!" se considera un comentario y es ignorado por el compilador. Los comentarios son para las personas, no para la maquina. Hacen mas fácil de entender el programa para personas que no lo escribieron. 
• Es posible poner varios comandos en una linea separándolos con punto y coma. 

Importante: FORTRAN no distingue entre mayúsculas y minúsculas en un programa, también ignora mas de un espacio en blanco y lineas en blanco.


CONSTANTES Y VARIABLES.

Los programas en fortran manejan datos de dos tipos: constantes y variables.

Las constantes tienen un valor fijo, mientras que las variables se identifican con nombres y pueden cambiar de valor durante al ejecucion del programa.

Constantes y variables deben tener tipos específicos que indican al programa como almacenarlas y manejarlas.
Visual Basic 6.0 interpreta que todo lo que está a la derecha del carácter (') en una línea cualquiera del programa es un comentario y no lo tiene en cuenta para nada.


L. P. VISUAL BASIC:

Visual Basic 6.0 es un lenguaje de programación visual, también llamado lenguaje de 4ª generación. Esto quiere decir que un gran número de tareas se realizan sin escribir código, simplemente con operaciones gráficas realizadas con el ratón sobre la pantalla.

Algunas características de Visual Basic:

• Conjunto de objetos (para “dibujar” la aplicación) 
• Muchos iconos y dibujos 
• Respuesta al ratón y al teclado 
• Acceso a la impresora 
• Una completa colección de funciones matemáticas, de cadena y gráficas 
• Puede manejar variables fijas y dinámicas 
• Depurador muy útil y facilidades de manejo de errores 
• Importantes herramientas de acceso a bases de datos 

L. P. C:

El lenguaje de programación C fue creado por Brian Kernighan y Dennis Ritchie a mediados de los años 70.

Todo programa de C consta, básicamente, de un conjunto de funciones, y una función llamada main, la cual es la primera que se ejecuta al comenzar el programa, llamándose desde ella al resto de funciones que compongan nuestro programa.


IDENTIFICADORES, VARIABLES Y CONSTANTES.

IDENTIFICADORES.

Antes de proceder a explicar los identificadores en C, es necesario resaltar que C es un lenguaje sensible al contexto, a diferencia por ejemplo de Pascal, por lo cual, C diferencia entre mayúsculas y minúsculas, y por tanto, diferencia entre una palabra escrita total o parcialmente en mayúsculas y otra escrita completamente en minúsculas.


DECLARACIÓN DE VARIABLES.

En C, las variables pueden ser declaradas en cuatro lugares del módulo del programa:

•  Fuera de todas las funciones del programa, son las llamadas variables globales, accesibles desde cualquier parte del programa.
•  Dentro de una función, son las llamadas variables locales, accesibles tan solo por la función en las que se declaran.

• Como parámetros a la función, accesibles de igual forma que si se declararan dentro de la función.

• Dentro de un bloque de código del programa, accesible tan solo dentro del bloque donde se declara. Esta forma de declaración puede interpretarse como una variable local del bloque donde se declara.

CONSTANTES.

En C, las constantes se refieren a los valores fijos que el programa no puede alterar.


L. P. C++:

Fue creado a mediados de 1980 por Bjarne Strousstrup, como extensión del lenguaje C. Este lenguaje abarca tres paradigmas de la programación:

1. Programación Estructurada.

2. Programación Genérica.

3. Programación Orientada a Objetos.


COMENTARIOS: Al igual que en los programas, contribuyen a un mejor entendimiento de las reglas definidas en el archivo. Los comentarios se inician con el caracter "#", y se ignora todo lo que continué después de ella, hasta el final de línea.


VARIABLES:

Una variable es un espacio de memoria reservado en el ordenador para contener valores que pueden cambiar durante la ejecución de un programa. Los tipos que se le asignen a estas determinan como se manipulara la información contenida en ellas.

Cada variable necesita un identificador que la distingue de las demás. Un identificador valido es una secuencia de una o mas letras, dígitos o guiones bajos, recordando que no deben coincidir con palabras reservadas del lenguaje, deben comenzar por una letra y ademas tomar en cuenta que C++ hace diferencia entre mayúsculas y minúsculas.

Las variables que se pueden presentar en un programa son de los siguientes tipos:

1. VARIABLES LOCALES: Se definen solo en bloque en el que se vayan a ocupar, de esta manera evitamos tener variables definidas que luego no se utilizan.

2. VARIABLES GLOBALES: No son lo mas recomendable, pues su existencia atenta contra la comprensión del código.

3. VARIABLES ESTÁTICAS: Se tienen que inicializar en el momento en que se declaran, de manera obligatoria.


L. P. JAVA:

Los creadores de Java fueron James Gosling (emacs) y Bill Joy (Sun). Java desciende de un lenguaje llamado Oak cuyo propósito era la creación de software para la televisión interactiva, pero esta fracasa y se dirigen al Internet.


CARACTERÍSTICAS DE JAVA.

La principal característica de Java es la de ser un lenguaje compilado e interpretado. Todo programa en Java ha de compilarse y el código que se genera es interpretado por una máquina virtual. De este modo se consigue la independencia de la máquina.

Este lenguaje se ejecutan en el entorno de un navegador web, se puede utilizar para construir cualquier tipo de proyecto.

La sintaxis de Java es parecida a la de la de C o C++ más no es una versión mejorada ni evolución de estas.

En el diseño de Java se prestó especial atención a la seguridad. Existen varios niveles de seguridad en Java, desde el ámbito del programador, hasta el ámbito de la ejecución en la máquina virtual.


RECOMENDACIONES.


En Java existen ciertas reglas de codificación que utilizan los programadores, estás son:

• Los nombre de las clases deben empezar por mayúscula.

• Los atributos y métodos de las clases deben empezar por minúsculas y si están formadas por varias palabras, se escriben sin espacios y la primera letra de cada palabra en mayúscula.

• Las instancias de las clases siguen la misma recomendación que los métodos y atributos.

• Las constantes se escriben en mayúsculas.

SEPARADORES

En Java existen seis separadores distintos, estos son:

Los paréntesis (): 

Delimitan listas de parámetros.
Modifican la precedencia de una expresión.
Delimitan condiciones.
Indican el tipo en las correcciones.

Las llaves {}:
Definen bloques de código.
Delimitan las lista de valores iniciales de los arrays.

Los corchetes []:
Declaran vectores y permiten acceder a sus elementos.

El punto y coma «;»:
Terminan instrucciones.

La coma «,»:
Separan identificadores en declaraciones.
Encadenan expresiones.

El punto «.»:
Acceden a los atributos y métodos de una clase.

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE ALTO NIVEL - ESTRUCTURADOS Y ORIENTADOS A OBJETIVOS.

L. P. ESTRUCTURADOS: Teoría de programación que consiste en construir programas de fácil comprensión. El seguimiento de las fallas se facilita debido a la lógica más visible, de tal forma que los errores se pueden detectar y corregir mas fácilmente.

L. P. ORIENTADOS A OBJETOS: Utiliza objetos como elementos fundamentales en la construcción de la solución además su estructura no es sencilla y debido a esto no se encuentran las fallas rápidamente.

¿QUÉ ES UN ALGORITMO Y PARA QUÉ FUNCIONA?

Es un conjunto ordenado de pasos que describe el proceso que se debe seguir para hallar la solución a un problema o situación.

El algoritmo constituye una secuencia de pasos a seguir, dicha secuencia se expresa en varios tipos de algoritmos, entre ellos el diagrama de flujo, con el fin de seguirlo de una forma más sencilla.

TIPOS DE ALGORITMOS

GRÁFICOS: Es la representación gráfica de las operaciones que realiza un algoritmo (diagrama de flujo).

NO GRÁFICOS: Describe los procesos que se llevan a cabo en un algoritmo (Pseudocódigo).

SECCIONES PRINCIPALES DE UN ALGORITMO.

1. ENTRADA.

Introducción de datos para ser transformados.

2. PROCESO.

Conjuntos de operaciones a realizar para dar solución al problema.

3. SALIDA.

Resultados obtenidos del proceso.


- EJEMPLO:

DIAGRAMA DE FLUJO.

Se le denomina diagrama de flujo a una representación de gráficos conectados a través de flechas que indican la secuencia de la operación para conseguir cierto resultado.


PRINCIPALES SÍMBOLOS DE LOS DIAGRAMAS DE FLUJO:



OVALO: Inicio y Fin del diagrama.
RECTÁNGULO: Proceso de una o más actividades
ROMBO: Decisión
CIRCULO: Conector

TIPOS DE DIAGRAMA DE FLUJO:

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

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

Formato panorámico: El proceso entero está representado en una sola carta y puede apreciarse de una sola mirada mucho más rápido que leyendo el texto, lo que facilita su comprensión, aun para personas no familiarizadas. Registra no solo en línea vertical, sino también horizontal, distintas acciones simultáneas y la participación de más de un puesto o departamento que el formato vertical no registra.

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


EJEMPLO:





PSEUDOCÓDIGO.

Es un lenguaje informal que expresa procesos que pueden ser llevados a cabo por maquinas como las computadoras, este mezcla el lenguaje de programación y el humano.

Por lo tanto, un lenguaje de programación tiene varias ventajas:
Ocupa menos espacio en una hoja de papel
Permite representar de forma fácil operaciones repetitivas complejas.
Es muy fácil pasar de pseudocódigo a programa en algún lenguaje de programación.


EJEMPLO:
Elaborar pseudocódigo para calcular el área de un circulo, conociendo el valor del radio.

paso 1 : inicio del algoritmo
paso 2 : leer radio
paso 3 : multiplicar radio por radio por 3.1415
paso 4 : almacenar el resultado en área
paso 5 : escribir área
paso 6 : fin del algoritmo.

MAPAS MENTALES.