DEPARTAMENTO DE
PUBLICACIONES
GUIA DE TRABAJO
DE INGENIERIA DEL SOFTWARE I
SEGUNDA SESIÓN
Elaborada por
JOSE GILBERTO MOLINA
DATOS DEL ESTUDIANTE
NOMBRE DEL ESTUDIANTE
: ________________________
_________________________
CARRERA
: ________________________
JORNADA
: MARTES Y MIERCOLES ( )
JUEVES Y VIERNES
( )
SABADOS
( )
DOMINGOS
( )
NOMBRE DEL PROFESOR
: ________________________
FECHA
: DEL __________ AL _______
_____________________
FIRMA DEL PROFESOR
MANÁLISIS DE SISTEMAS
GUÍA DE TRABAJO
SESION No 2
OBJETIVOS
Dar a conocer al estudiante las técnicas, metodologías y herramientas que le
permita realizar un apropiado análisis de cualquier sistema de información.
Realizar un análisis claro y viable del nuevo sistema con base en la
información recopilada del sistema actual.
METODOLOGÍA
BIBLIOGRAFÍA
Kendall Edgard, Kendall Julia. Análisis y Diseño de Sistemas. Ed Pearson
Education. México. 997.
Senn James. Análisis y Diseño de Sistemas. Ed. Mc Graw Hill. México. 2001.
Martin, James y Odell James. Análisis y Diseño Orientado por Objetos. Ed.
Prentice Hall. México. 1995.
ALLEN WEIS, Mark. Estructuras de datos y algoritmos. Wilmington E.U.A:
Addison – Wesley Iberoamericana, 1995. 486 p.
BECERRA SANTAMARÍA, Cesar. Algoritmos conceptos básicos. Bogotá:
Kimpres, 1993. 391 p.
BRASSARD Y BRATLEY. Fundamento de algoritmia. España: Prentice-All,
1997. 579 p.
CAIRO BATTISTUTTI, Osvaldo. Metodología de la programación. México:
Alfaomega, 1995. 1009 p.
CHAVES TORRES, Anívar. Algoritmos: pseudocódigo, diagama de flujo y
diagrama N-S. Pasto – Colombia: Multigráfico impresores, 2004. 297p.
CORREA URIBE, Guillermo. Desarrollo de algoritmos 3ra ed. Bogotá:
McGraw-Hill, 1998. 248 p.
JOYANES AGUILAR, Luis. Programación en C++ algoritmos, estructuras de
datos y objetos. España: McGraw-Hill. 2000. 710 p.
CONTENIDO DE LA SESION No. 02
1. Definición de Análisis de Sistemas.
2. Herramientas para documentar procedimientos y decisiones.
3. Técnicas para Análisis de Sistemas
Algoritmos
Pseudocódigo
DESARROLLO DE LA SESION No. 02
1. DEFINICION DE ANALISIS DE SISTEMAS
El análisis estructurado, como todos los demás métodos de análisis de
requisitos, es una actividad de construcción de modelos. Mediante una
notación que es única de este método, se crean modelos que reflejan el flujo
y el contenido de la información (datos y control); se parte el sistema
funcionalmente y, según los distintos comportamientos, se establece la
esencia de lo que se debe construir.
La tarea del análisis de sistemas, conlleva más que sólo realizar análisis de
requisitos, pero es en eso donde se focalizará la discusión.
2. Herramientas para documentar procedimientos y
decisiones.
Seguir procedimientos y tomar decisiones son aspectos importantes de
cualquier empresa. De hecho, la administración misma es, esencialmente,
toma de decisiones. Algunas, como aceptar o no ofertas, afectan a todas las
organizaciones. Otras, como decidir cuándo volver a pedir materiales para el
almacén, de penden de pocas personas y siguen procedimientos paso a
paso. Sin embargo, las decisiones y procedimientos son de importancia para
el analista cuando éste conduce una investigación de sistemas dentro de la
empresa. (El desarrollo de un sistema para reabastecer el inventario, por
ejemplo, sin examinar la decisión sobre qué cantidad de un determinado
artículo incluir en el pedido, puede conducir a un desastre.
Hay varias herramientas para el estudio de procedimientos de operación y de
los pasos a seguir para la toma de decisiones junto con los medios para
documentar estos aspectos en el estudio.
Las herramientas ayudan al analista a integrar los datos recopilados por los
diversos métodos (encuestas, entrevistas, observación de operaciones y
revisión de documentos).
Entre las metodologías para documentar procedimientos se encuentran:
Algoritmos, Pseudocódigo, Diagramas de Yourdon, Diagramas de Gane y
Sarson, Diagramas de Nassi-Schneiderman, Diagramas de Flujo de Datos,
Diagramas de Procesos, Diagramas HIPO, Diagramas de Warnier-Orr,
Árboles de Decisión, Tablas de Decisión, Herramientas CASE, Modelo
Entidad-Relación, Diccionario de Datos.
3. TECNICAS DE ANALISIS DE SISTEMAS
A. Algoritmos
Se sabe que la palabra algoritmo se dio en honor del matemático persa del
siglo IX,
Khowârizmî
. Con éste término se hace referencia a un conjunto de
reglas, ordenadas de forma lógica, para desarrollar un cálculo o para
solucionar un problema, ya sea de forma manual o utilizando una máquina.
Actualmente es frecuente hablar de algoritmo como paso previo al desarrollo
de un programa de computador.
Los algoritmos están, con mayor o menor complejidad, en todas las
actividades desarrolladas por el hombre y han sido utilizados por todos,
infinidad de veces, sin embargo, cuando se aborda el tema como parte de la
educación formal se mitifica y se difunde el prejuicio sobre que es un tema
complicado.
Desde los primeros años de escolaridad se trabaja con algoritmos, en
especial en el campo de las matemáticas. Los métodos utilizados para
sumar, restar, multiplicar y dividir son algoritmos que cumplen perfectamente
las características de precisión, finitud, definición y eficiencia.
Para que la solución de un problema sea llevada hasta un lenguaje de
programación, los pasos expresados en el algoritmo deben ser lo más
detallados posible, de manera que cada uno de ellos implique una operación
trivial; es decir, que los pasos no impliquen procesos que requieran de una
solución algorítmica. En caso de presentarse esta situación, el algoritmo
debe ser refinado, lo que equivale a desarrollar nuevamente el algoritmo para
la tarea concreta a la que se hace mención.
y que resulten más sencillas de solucionar. A esto se le llama diseño
modular.
Características de un algoritmo
Un algoritmo debe tener al menos las siguientes características:
Ser preciso
: esto significa que las operaciones o pasos del algoritmo
deben desarrollarse en un orden estricto, ya que el desarrollo de cada
paso debe obedecer a un orden lógico.
Ser definido
. Ya que en el área de programación, el algoritmo se
desarrolla como paso fundamental para desarrollar un programa, es
necesario tener en cuenta que el computador solo desarrollará las
tareas programadas y con los datos suministrados; es decir, no puede
improvisar y tampoco se inventará o adivinará el dato que necesite para
realizar un proceso. Por eso, el algoritmo debe estar plenamente
definido; esto es, que cuantas veces se ejecute, el resultado depende
estrictamente de los datos suministrados. Si se ejecuta con un mismo
conjunto de datos de entrada, el resultado será siempre el mismo.
Ser finito
: esta característica implica que el número de pasos de un
algoritmo, por grande y complicado que sea el problema que soluciona,
debe ser limitado. Todo algoritmo, sin importar el número de pasos que
incluya, debe llegar a un final. Para hacer evidente esta característica,
en la representación de un algoritmo siempre se incluyen los pasos
inicio y fin.
Las formas de presentación de algoritmos son: el pseudocódigo,
diagrama de flujo y diagramas de Nassi/Schneiderman, entre otras.
Corrección
: el algoritmo debe ser correcto, es decir debe satisfacer la
necesidad o solucionar el problema para el cual fue diseñado. Para
garantizar que el algoritmo logre el objetivo, es necesario ponerlo a
prueba; a esto se le llama verificación o prueba de escritorio.
Eficiencia
: hablar de eficiencia o complejidad de un algoritmo es
evaluar los recursos de cómputo que requiere para almacenar datos y
para ejecutar operaciones frente al beneficio que ofrece. En cuanto
menos recursos requiere será más eficiente el algoritmo.
La vida cotidiana está llena de soluciones algorítmicas, algunas de ellas son
tan comunes que no se requiere pensar en los pasos que incluye la solución.
La mayoría de las actividades que se realizan diariamente están compuestas
por tareas más simples que se ejecutan en un orden determinado, lo cual
genera un algoritmo. Por ejemplo, son tareas comunes, realizar una llamada
telefónica, buscar un número en el directorio telefónico, buscar un anuncio
en las páginas amarillas del directorio, preparar café, regar las plantas, poner
en funcionamiento un automóvil, cambiar una llanta, entre muchas otras.
Muchos de los procedimientos utilizados para desarrollar tareas cotidianas
son algorítmicos, sin embargo, esto no significa que todo lo que se hace está
determinado por un algoritmo. El cumplimiento de las características
mencionadas anteriormente permitirá determinar si un procedimiento es o no
es algorítmico.
forma “aplicar 20 gramos de sal”, en cuyo caso no se requiere del gusto
(subjetivo) de quien lo aplica y por tanto no contradice el principio de la
algoritmia.
El primer paso en el diseño de un algoritmo es conocer la temática a tratar, el
segundo será pensar en las actividades a realizar y el orden en que deben
ejecutarse para lograr el objetivo, el tercero y no menos importante es la
presentación formal.
Al algoritmo expresado en un determinado lenguaje de programación, se
denomina
programa
. Puesto de otra manera, podemos decir que, un
programa es la implementación o expresión de un algoritmo en un
determinado lenguaje de programación siguiendo las reglas establecidas por
el lenguaje elegido. En la Figura 2.1 que sigue se muestra la relación entre
problema, algoritmo y programa.
Figura 1.1
Problema, algoritmo y programa
Todo algoritmo debe tener las siguientes características:
Debe ser
preciso
, es decir, cada instrucción debe indicar de forma inequívoca que se tiene que hacer. Debe ser
finito
, es decir, debe tener un número limitado de pasos. Debe ser
definido
, es decir, debe producir los mismos resultados para las mismas condiciones de entrada.Todo algoritmo puede ser descompuesto en tres partes:
Entrada de datos.
Proceso.
SIMBOLOS DE UN DIAGRAMA DE FLUJO
Con la colaboración del profesor, dibuje y escriba el propósito de
cada uno de los símbolos de un diagrama de flujo:
Nombre del
Símbolo
Grafico
Propósito
Inicio / Fin
Proceso
Nombre del
Símbolo
Grafico
Propósito
Reporte
Dirección
Conector
Interno
Conector
externo
Con base en los símbolos de un diagrama de flujo realice los
algoritmos para dar solución a los siguientes ejercicios
planteados:
1. Leer dos números (a y b), calcular su suma ( c ) y mostrar su resultado
2. Leer un número y escribir si es mayor o menor que 100.
3. Dado como dato la calificación de un alumno en un examen, escriba
“aprobado” en caso de que la calificación fuese mayor que 3.5 o “reprobado”
en caso contrario.
4. Desarrollar un algoritmo que capture un carácter y determine si es carácter
numérico.
5. Elaborar un programa que lea un carácter y determine si es mayúscula.
6. Elaborar un programa que lea un carácter y determine si es alfabético.
7. Elaborar un programa que lea un carácter y determine si esta entre ‘a’ y
‘p’.
B. Pseudocódigo
El pseudocódigo o seudocódigo es una manera genérica de describir un
algoritmo.
El pseudocódigo describe un algoritmo utilizando una mezcla de frases en
lenguaje común, instrucciones de programación y palabras clave que definen
las estructuras básicas.
El pseudocódigo es un lenguaje de pseudoprogramación utilizado para
escribir
algoritmos computacionales
. Como lenguaje de
pseudoprogramación, el pseudocódigo es una imitación de uno o más
lenguajes de programación. De esta manera podemos encontrar
pseudocódigos orientados a lenguajes de programación como Pascal, Java,
C, C++, etc.
Variables
Una variable es una localización o casillero en la memoria principal que
almacena un valor que puede cambiar en el transcurso de la ejecución del
programa. Cuando un programa necesita almacenar un dato, necesita una
variable. Toda variable tiene un
nombre
, un
tipo de dato
y un
valor
. Antes
de poder utilizar una variable es necesario declararla especificando su
nombre
y su
tipo de dato
. Para declarar declarar variables usaremos los
siguientes formatos:
Declaración de una variable:
tipo nombre
Declaración de varias variables con el mismo tipo de dato:
tipo nombre1, nombre2, nombre3, ..., nombren
Donde:
Tipo
Es el tipo de dato de la variable que puede ser: ENTERO (si la variable almacenará un número entero) , REAL (si la variable almacenará un número decimal) , CARACTER (si la variable almacenará un carácter), CADENA (si la variable almacenará un conjunto de carácteres) o LOGICO (si la variable almacenará el valor verdadero o el valor falso).Nombre1, nombre2, ...,
nombren
Ejemplo :- Declaración de variables.
La siguiente instrucción declara la variable
edad
de tipoENTERO
y la variabledescuento
de tipo REAL..ENTERO edad
REAL descuento
Esto crea los casilleros de memoria
edad
y
descuento
. Luego de la creación,
las variables están indefinidas ( ? ).
Edad
?descuento
?La siguiente instrucción declara las variables
nota1
,nota2
ynota3
, todas de tipoENTERO
.ENTERO nota1, nota2, nota3
Esto crea los casilleros de memoria
nota1
,
nota2
y
nota3
. Luego de la
creación, las variables están indefinidas ( ? ).
nota1
?nota2
?nota3
?Literales
Se denominan literales a todos aquellos
valores
que figuran en el
pseudocódigo y pueden ser:
Literales enteros
12, 20300, 15, etc.
Literales reales
3.1416, 2345.456, etc.
'a', 'B', ';', '<', '+', etc.
Literales de cadena
"Hola", "Algoritmos Computacionales", etc.
Literales lógicos
verdadero, falso
Instrucciones Algorítmicas Básicas
Existen tres instrucciones algorítmicas básicas que son las siguientes
Entrada
Consiste en obtener un dato de un dispositivo de entrada, como el teclado, y
almacenarlo en una variable. En general, la acción de ingresar un dato a una
variable
se expresa en el pseudocódigo mediante la palabra
LEER
, de la
siguiente forma:
LEER
variable
Por ejemplo, la instrucción:
LEER
estatura
Solicita el ingreso de un valor, desde algún dispositivo de entrada (como el
teclado), para la variable
estatura
.
Salida
Consiste en mostrar el valor de una variable en un dispositivo de salida,
como la pantalla. En general, la acción de mostrar el valor de una
variable
se expresa en el pseudocódigo mediante la palabra
IMPRIMIR
de la
siguiente forma:
IMPRIMIR
variable
Por ejemplo, la instrucción:
Muestra, en algún dispositivo de salida (como la pantalla), el valor de la
variable
importeCompra
.
Asignación
Consiste en asignar a una
variable
el valor de una
expresión
. La expresión
puede ser una simple variable, un simple literal o una combinación de
variables, literales y operadores. La asignación se expresa en el
pseudocódigo de la siguiente forma:
Variable = expresión
Donde
variable
y el valor de
expresión
deben tener el mismo tipo de dato.
Cuando se asigna un valor
ENTERO
a una variable
REAL
, entonces el valor
ENTERO
se convertirá en
REAL
antes de almacenarse. Así, al asignar el
valor ENTERO
25
a una variable REAL, se almacenará
25.0
.
Ejemplo
Pseudocódigo para expresar en centímetros y pulgadas una
cantidad dada en metros.
Esta es una solución en pseudocódigo del ejemplo 1.2 utilizando conceptos
computacionales de variable, entrada de datos y salida de resultados. La
solución considera que 1 metro = 100 centímetros y que 1 pulgada = 2.54
centímetros.
INICIO
// Declara las variables M, C y P REAL M, C, P
// Solicita el ingreso de la cantidad en metros LEER M
// Calcula la cantidad en centímetros y lo asigna a la variable C C = M*100
// Calcula la cantidad en pulgadas y lo asigna a la variable P P = C/2.54
// Muestra los valores de las variables C y P IMPRIMIR C, P
FIN
Una expresión aritmética es una combinación de variables, literales y
operadores aritméticos.
Operadores Aritméticos
En la tabla que sigue se muestran los operadores aritméticos que vamos a
utilizar.
Tabla 1.1
Operadores aritméticos
Operador
Significado
Ejemplo
+ Suma a+b
- Resta a-b
* Multiplicación a*b
/ División a/b
% Residuo a%b
Los operadores aritméticos pueden utilizarse con tipos enteros y reales. Si en
una operación con dos operandos, ambos operandos son enteros, el
resultado es un entero; si alguno de ellos es real, el resultado es real. Así,
15/4 es 3 y no 3.75; en cambio, 15.0/4 es 3.75.
Reglas de jerarquía de los operadores aritméticos
Cuando una expresión aritmética tiene más de un operador aritmético, el
orden de aplicación de los operadores sigue un orden preciso determinado
por las
reglas de jerarquía de los operadores aritméticos
, que se
muestran en la siguiente tabla:
Tabla 1.2
Reglas de jerarquía de los operadores aritméticos
Operador
Orden de evaluación
() Se evalúan en primer lugar
*, /, % Se evalúan en segundo lugar +, - Se evalúan en tercer lugar
Ejemplo:- ¿Cuál es el equivalente en pseudocódigo de la siguiente expresión algebraica?
Solución
e = a/b/c
Como todos los operadores tienen la misma jerarquía, la evaluación será de
izquierda a derecha:
Primero,
se
dividirá
a
entre
b.
Segundo, el resultado ya obtenido de a/b se dividirá entre c.
Note que el orden de ejecución esta de acuerdo con la expresión algebraica,
por lo que no se requiere ninguna pareja de paréntesis.
Ejemplo:- ¿Cuál es el equivalente en pseudocódigo de la siguiente expresión algebraica?
Solución
e = a*b*c/d/e
Como todos los operadores tienen la misma jerarquía, la evaluación será de
izquierda a derecha:
Primero,
se
multiplicará
a
por
b.
Segundo, el resultado ya obtenido de a*b se multiplicará por c.
Tercero, el resultado ya obtenido de a*b*c se dividirá entre d.
Cuarto, el resultado ya obtenido de a*b*c/d se dividirá entre e.
Note que el orden de ejecución esta de acuerdo con la expresión algebraica,
por lo que no se requiere ninguna pareja de paréntesis.
Solución
e = 4/((a+b)/(c/d)) + v/w/p + 5*m*n*q
Aplicando las reglas de jerarquía de los operadores aritméticos:
Primero, se sumará a más b.
Segundo, se dividirá c entre d.
Tercero, el resultado ya obtenido de a+b se dividirá entre el resultado ya
obtenido de c/d.
Cuarto, se dividirá 4 entre el resultado ya obtenido de ((a+b)/(c/d))
Quinto, se dividirá v entre w.
Sexto, se dividirá el resultado ya obtenido de v/w entre p.
Séptimo, se multiplicará 5 por m.
Octavo, se multiplicará el resultado ya obtenido de 5*m por n.
Noveno, se multiplicará el resultado ya obtenido de 5*m*n por q.
Décimo, se sumará el resultado ya obtenido de 4/((a+b)/(c/d)) más el
resultado ya obtenido de v/w/p.
Undécimo, se sumará el resultado ya obtenido de 4/((a+b)/(c/d)) + v/w/p más
el resultado ya obtenido de 5*m*n*q.
Se ha utilizado la mínima cantidad posible de paréntesis. Pueden usarse
paréntesis adicionales, lo que no es un error. Por ejemplo, otra solución
posible que arroja el mismo resultado final es:
e = (4/((a+b)/(c/d))) + ((v/w)/p) + (5*m*n*q)
Note que usando correctamente las reglas de jerarquía, es posible usar
menos parejas de paréntesis.
Expresiones Lógicas
Tabla 1.3
Operadores relacionales
Operador
Significado
Ejemplo
> mayor que a > b
>= mayor o igual que a >= b
< menor que a < b
<= menor o igual que a <= b
== igual a a == b
!= diferente de a != b
Tabla 1.4 Operadores lógicos
Operador
Significado
Ejemplo
! no !a
&& y a && b
|| ó a || b
Ejemplos de Pseudocódigo:
1. Determinar la comisión pagada a un vendedor de la compañía X, sabiendo
que si las ventas son menores a 10000 la comisión es del 2%, en caso
contrario la comisión es del 5%.
programa
comisión
variables
comi1, comi2, venta, sion : real
nombre[30] : cadena
inicio
comi1=0.05
comi2=0.02
escribir
“programa para determinar comisiones”
escribir
“digite el nombre del vendedor: ”
escribir
“digite el valor de la venta: ”
leer
venta
si
(venta >= 10000)
entonces
sion = venta * comi1
sino
sion = venta * comi2
fin si
escribir
“el nombre del vendedor es: ”, nombre
escribir
“el valor pagado por la comisión es: ”, sion
fin
2. Leer un número y determinar su cubo si él positivo.
programa
cubo
variables
numero, cubo: entero
inicio
escribir
“digite un numero”
leer
numero
si
(numero <= 0)
entonces
escribir
“numero menor o igual que 0”
sino
cubo = numero * numero * numero
escribir
“el cubo de “,numero, “es ”,cubo
fin si
fin
3. Construir un programa para determinar el valor absoluto de un número.
programa
valor
variables
numero : real
inicio
escribir
“digite el número”
leer
numero
si
(numero < 0)
entonces
escribir
“el valor absoluto de “, numero, “es”, -numero
sino
escribir
“el valor absoluto de “, numero, “es”, numero
fin si
fin
4. Elaborar un programa que lea dos números y determine el número mayor.
programa
mayor
variables
a, b : real
inicio
escribir
“digite el primer número”
leer
a
escribir
“digite el segundo número”
leer
b
si
( a < b)
entonces
escribir
“el número mayor es: “, b
sino
escribir
“el número mayor es ”, a
fin si
fin
5. La liga de baloncesto es seleccionando personal para sus categorías, por
cada uno se lee el nombre y estatura. Determinar si la persona no tiene una
estatura mayor a 1.70 mts inclusive.
programa
estatu
variables
nombre[30] : caracter
estatura : real
inicio
escribir
“digite el nombre”
leer
nombre
leer
estatura
si
(estatura < 1,70)
entonces
escribir
nombre, “no es aceptado”
sino
escribir
nombre, “es aceptado”
fin si
fin
C. Diagramas de Nassi-Schneiderman
Definición.
El diagrama N-S o también conocido como diagrama de Chapin es una técnica de especificación de algoritmos que combina la descripción textual, propia del pseudocódigo, con la representación gráfica del diagrama de flujo.
El diagrama N-S cuenta con un conjunto limitado de símbolos para representar los pasos del algoritmo, por ello se apoya en expresiones del lenguaje natural; sin embargo, dado que el lenguaje natural es muy extenso y se presta para la ambigüedad, solo se utiliza un conjunto de palabras, a las que se denomina palabras reservadas. Las palabras reservadas más utilizadas son:
Inicio Fin Leer Escribir
Mientras Repita Hasta Para
Incrementar Decrementar Hacer Función
Entero Real Caracter Cadena
Lógico Retornar
Los símbolos utilizados en el diagrama de Chapin son corresponden a cada tipo de estructura. Dado que se tienen tres tipos de estructuras, se utilizan tres símbolos. Esto hace que los procesos del algoritmo sean más fáciles de representar y de interpretar.
Estructuras secuenciales
Son aquellas que se ejecutan una después de otra. Se tienen tres tipos de instrucciones secuenciales: la declaración de variables, asignación, instrucción Leer e instrucción
Escribir.
Teniendo en cuenta la compatibilidad con la mayoría de los lenguajes, se recomienda que desde el diseño del programa se utilice una forma determinada para la declaración de las variables. Esta consiste en escribir el tipo de datos y la lista de identificadores que se tendrán de dicho tipo, separando cada identificador por medio de comas (,). Para mejorar la claridad de la declaración se puede colocar dos puntos (:) para separar el tipo de datos de la lista de identificadores.
Ejemplo: Entero: edad
Real: estatura, peso, sueldo Cadena: nombre, dirección
Aunque algunos lenguajes de programación permiten declarar las variables en el momento en que se las necesita, es aconsejable, en favor de los buenos hábitos de programación, siempre declarar las variables antes de utilizarlas y el sitio más adecuado es el inicio del programa o de la función.
Asignación
Asignar un valor a una variable equivale a decir que se guarda dicho valor en la posición de memoria reservado para la variable en mención. Por lo tanto, para poder realizar una asignación es necesario primero haber declarado una variable, con lo cual se reserva un espacio de memoria suficiente para guardar un dato del tipo especificado.
Una expresión de asignación tiene la forma: Variable = expresión
Donde la expresión puede estar formada por un valor, por un conjunto de valores y operadores o por una función.
Ejemplos: Edad = 10 Estatura = 1.80 Resultado = 2*3
Donde edad y resultado son variables de tipo entero y estatura de tipo real que se supone declaradas previamente.
Una asignación tiene tres partes, una variable, el signo igual y la expresión cuyo valor se asigna a la variable. La variable siempre va a la izquierda del igual, mientras que la expresión siempre estará a la derecha.
Ejemplos: Entero: X, Y X = 10 Y = X * 2 + 8
En este ejemplo, la variable Y contendrá el valor 28.
Instrucción Leer
La instrucción LEER se utiliza para enviar información desde un dispositivo de entrada de datos hacia la memoria. En la memoria los datos son ubicados mediante el identificador (nombre de variable) utilizado como complemento de la instrucción LEER.
En diagrama N-S la instrucción de entrada se representa así:
Leer <lista de identificadores de variables>
Leer a, b
Donde “a” y “b” son las variables que recibirán los valores y que deben haberse declarado previamente.
Instrucción Escribir
Esta instrucción permite enviar datos desde la memoria hacia un dispositivo de salida como la pantalla o la impresora. La información que se envía puede ser constante o también el contenido de variables.
Escribir <lista de constantes y variables>
Ejemplo:
Escribir a, b
Cuando se escriben más de una variable es necesario separarlas con comas (,) y los mensajes se escriben entre comillas dobles " ". Si una variable es escrita entre comillas se mostrará el identificador y no el contenido.
Ejemplos:
1. Diseñarun algoritmo para calcular el área y el perímetro de un rectángulo
Definición del problema
Calcular área y perímetro de un rectángulo
Análisis del problema
Para desarrollar este problema es necesario conocer las fórmulas para obtener tanto el área como el perímetro de un rectángulo.
Sea b = base y h = altura, las fórmulas a utilizar son: Area = b * h
Perímetro = 2 * (b + h)
Datos de entrada: b y h (base y altura)
Datos de salida: área y perímetro
Procesos: área = b * h
Perímetro = 2 * (b + h)
Diseño de la solución
Inicio
Entero: b, h, a, p Leer b, h
h
a = b * h p = 2 (b + h) Escribir “área:”, a Escribir “perímetro:”, p Fin algoritmo
2. Un maestro desea saber que porcentaje de hombres y que porcentaje de mujeres hay en un grupo de estudiantes.
Definición del problema
Calcular porcentaje de hombres y mujeres en un grupo
Análisis del problema
Datos a tener en cuenta: Número hombres Número mujeres Total estudiantes Porcentaje hombres Porcentaje mujeres
Datos de entrada: número hombres, número mujeres Datos salida: porcentaje hombres, porcentaje mujeres
Procesos: tot estudiantes = núm. hombres + núm. Mujeres Porc.hombres = núm. Hombres / tot estudiantes*100 Porc.hombres = núm. mujeres / tot estudiantes*100
Diseño de la solución
Inicio
Entero: numm, numh, totest Real: porch, porcm
Leer numm, numh totest = numm + numh porcm = numm / totest * 100 porch = numh / totest * 100
Escribir “porcentaje mujeres:”, porcm
Escribir “porcentaje hombres:”, porch
Fin algoritmo
cantidad de exámenes de cada tipo se entran por teclado. ¿Cuántas horas y cuántos minutos se tardará en revisar todas las evaluaciones?
Definición del problema
Calcular el tiempo, en horas y minutos, requerido para calificar exámenes.
Análisis del problema
Se tienen tres tipos de examen A, B, C y el tiempo en minutos requerido para cada tipo son: A = 5
B = 8 C = 6
El tiempo en minutos debe ser convertido a horas, 1 hora = 60 minutos
Para pasar de minutos a horas se realiza operación división entera, para conocer los minutos excedentes se utiliza la operación módulo.
Datos de entrada: número exámenes tipo A, B y C Datos de salida: horas y minutos requeridos Procesos:
Total A = número tipo A * 5 Total B = número tipo B * 8 Total C = número tipo C * 6
Tiempo total = total A + total B + total C Horas = tiempo total / 60
Minutos = tiempo total Mod 60
Diseño de la solución
InicioEntero: numa, numb, num, tota,totb, totc, totmin, horas, minutos
Leer numa, numb, numc tota = numa * 5
totb = numb * 8 totc = numc * 6
totmin = tota + totb + totc horas = totmin / 60 minutos = totmin Mod 60
Escribir “tardará:”,horas, “horas y”, minutos, “minutos”
Fin algoritmo
Estructuras de decisión
Las estructuras de decisión o también llamadas de selección permiten que el algoritmo tome decisiones y ejecute u omita algunos procesos dependiendo del cumplimiento de una condición.
Se pueden manejar tres tipos de decisiones: simple, doble y múltiple.
Decisión simple y doble
Una decisión cuando se tiene un curso de acción para el caso que el resultado de la comparación sea verdadero y otro para cuando sea falso.
En diagrama de Chapin el símbolo para representar una decisión es el siguiente:
Obsérvese que en la parte inferior se tienen los cuadros que indican dos posibilidades de acción, el conjunto de instrucciones 1 o el conjunto de instrucciones 2, solo uno de los dos. Si se tratase de una decisión simple, solo se tendrá instrucciones en las cajas que se ubican debajo de la cláusula Si, mientras que las que están bajo No estarán vacías.
Ejemplos:
1. Se desea un algoritmo para obtener el valor absoluto de un número
Definición del problema
Encontrar el valor absoluto de un número
Análisis del problema
Para encontrar el valor absoluto del número es necesario recordar que para los enteros positivos el valor es el mismo, mientras que para los enteros negativos es necesario cambiarlos de signo.
Datos de entrada: número Datos de salida: valor absoluto Proceso: número = número * (-1)
Diseño de la solución
2. Dados dos números ¿cuál es mayor? y ¿cuál es menor?
Condición
Si No
Conjunto de
Definición del problema
Identificar el mayor y menor de dos números
Análisis del problema
Datos de entrada: num1, num2 Datos salida: mayor, menor Proceso: comparación
Diseño de la solución
500.000 y hasta 800.000 recibirán un aumento del 8% y los demás del 5%. ¿Cuál será el valor del aumento? ¿Cuál será el valor del nuevo sueldo?
Definición del problema
Calcular el valor a incrementar y el valor del nuevo sueldo de los empleados.
Análisis del problema
El porcentaje de incremento en el sueldo depende del valor del sueldo actual, los sueldos más bajos tienen un mayor incremento:
10% para sueldo <= $ 500.000
8% para $ 500.000 < sueldo <= $ 800.000 5% para sueldo > 800.000
Datos de entrada: sueldo
Datos de salida: aumento, nuevo sueldo Proceso:
aumento = sueldo * porcentaje donde porcentaje = 5, 8 o 10% nuevo sueldo = sueldo + aumento
Decisión múltiple
Muchas decisiones deben tomarse, no solo entre dos alternativas, sino de un conjunto mayor. Estos casos bien pueden solucionarse utilizando condicionales dobles anidados; sin embargo, en favor de la claridad del algoritmo y la facilidad para el programador, es mejor utilizar una estructura de decisión múltiple, la cual es fácil de llevar a un lenguaje de programación, ya que éstos incluyen alguna instrucción con este fin.
La decisión múltiple determina el valor de una variable y dependiendo de éste sigue un curso de acción. Es importante tener en cuenta que solo se verifica la condición de igualdad entre la variable y la constante.
En diagrama N-S la estructura de selección múltiple tiene la forma:
Ejemplo:
Una distribuidora de motocicletas tiene una promoción de fin de año que consiste en los siguiente. Las motos marca HONDA tienen un descuento del 5%, las de marca Yamaha del 8% y las Suzuki el 10%, las de otras marcas el 2%
Definición del problema
Calcular el valor del descuento y el valor a pagar por la motocicleta.
Análisis del problema
Porcentaje descuento = 5% para motos Honda Porcentaje descuento = 8% para motos Yamaha Porcentaje descuento = 10% para motos Suzuki Porcentaje descuento = 2% para motos otras marcas
Datos de entrada: marca, valor
Valor neto = valor - descuento
Diseño de la solución
Estructuras de repetición
En la solución de algunos problemas es necesario ejecutar repetidas veces una instrucción o un conjunto de instrucciones. En algunos casos, el número de repeticiones se conoce con anterioridad, mientras que en otras depende de cálculos o estados de variables que se dan dentro de la solución del problema.
Para solucionar este tipo de problemas se utiliza un tipo de estructuras a las que se conocen como estructuras de repetición, bucles o ciclos.
Un ciclo consiste en un grupo de acciones que se ejecutan repetidas veces dependiendo del cumplimiento de una condición.
Ciclo Mientras
A diferencia de otros ciclos, el ciclo mientras comienza evaluando la expresión condicional, si el resultado es verdadero se ejecutarán las instrucciones que estén entre el mientras y el fin mientras, al encontrarse la línea fin mientras se volverá a evaluar la condición, si se cumple se ejecutarán nuevamente las instrucciones y así sucesivamente hasta que la condición deje de cumplirse, en cuyo caso, el control del programa pasa a la línea que aparece después de
fin mientras.
Si en la primera pasada por el ciclo mientras la condición no se cumple las instrucciones que están dentro del ciclo no se ejecutarán ni una sola vez.
En diagrama de Chapin (N-S), esta estructura tiene la presentación:
Ejemplos:
1. Un algoritmo para mostrar los números del 1 al 10.
Definición del problema
Mostrar listado de números de 1 a 10.
Análisis del problema
Datos de entrada: ninguno Datos de salida: número Proceso: ninguno
Diseño de la solución
Lo primero a tener en cuenta es la declaración e inicialización de la variable: num = 1. En este caso no solo se está declarando una variable de tipo entero, sino también se está asignando un valor inicial, que será el primer número mostrado.
La condición o expresión relacional con la cual se implementa el ciclo es num <= 10, dado que num. inicia en 1, la primera vez que se encuentra la instrucción mientras, la expresión es verdadera, por tanto se ejecutan las instrucciones que aparecen al interior del ciclo.
Después de haber mostrado el contenido de la variable num, éste cambia, se incrementa en 1.
2. Leer n números y encontrar el valor promedio, el mayor y el menor
Definición del problema
Encontrar el promedio, el mayor y el menor de varios números
Análisis del problema
Para solucionar este problema, lo primero que hay que plantear es cómo se sabrá cuando terminar la lectura de datos, ya que no se especifica la cantidad de números que serán ingresados y en el planteamiento del problema no se da ninguna condición que permita saber cuando terminar el ciclo. Este tipo de problemas es muy común.
Hay dos formas de abordar este ejercicio, la primera consiste en preguntar al usuario con cuantos números desea trabajar y guardar dicho valor en una variable que se utilizará para establecer el ciclo. La segunda consiste en preguntar después de leer cada dato, si se desea ingresar otro. En este ejercicio se utilizará la primera estrategia.
Datos de entrada: cantidad de números, número Datos de salida: promedio, mayor y menor Procesos:
Suma = suma + número
Promedio = suma / cantidad de números
3. La serie Fibonacci comienza con los números: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ... Se requiere un algoritmo para generar los primeros 10 números.
Definición del problema
Generar los 10 primeros números de la serie fibonacci
Análisis del problema
La serie fibonacci se genera a partir de dos valores iniciales que son el 0 y el 1, que al sumarse dan como resultado 1. El siguiente número se obtiene sumando el último número obtenido con el anterior, en este caso 1 + 1 = 2, luego será 2 + 1 = 3 y así sucesivamente. Datos de entrada: ninguno
Datos de salida: serie fibonacci Procesos:
Ciclo Para
Este ciclo, al igual que los demás, permite ejecutar repetidas veces una instrucción o un grupo de ellas, pero a diferencia de otras instrucciones de repetición, ésta maneja el valor inicial, el valor de incremento o decremento y el valor final de la variable de control como parte de la instrucción.
Cuando al ejecutarse un algoritmo se encuentra una instrucción para la variable de control (contador) toma el valor inicial, se verifica que el valor inicial no sobrepase el valor final y luego se ejecutan las instrucciones del ciclo. Al encontrar la instrucción fin para, se produce el incremento y se vuelve a verificar que la variable de control no haya superado el límite admitido, y se vuelven a ejecutar las instrucciones que están dentro del ciclo, y así sucesivamente tantas veces como sea necesario hasta que se supere el valor final establecido.
El ciclo para termina en el momento en que la variable de control (contador) sobrepasa el valor final; es decir, que la igualdad está permitida y las instrucciones se ejecutan cuando el contador es igual al valor final.
Este ciclo puede presentarse de tres maneras: la primera es la más común, cuando se produce un incremento de 1 en cada iteración, en cuyo caso no es necesario escribir explícitamente.
El segundo caso de utilización del ciclo Para es cuando el incremento es diferente de 1, en cuyo caso se escribirá la palabra incrementar seguida del valor a sumar en cada iteración.
En tercer lugar, el ciclo para no siempre se incrementa desde un valor inicial hasta un valor mayor, puede suceder que se requiera que se disminuya desde un valor inicial alto, hasta un valor menor. En este caso será suficiente con escribir decrementar en vez de incrementar. Ejemplos:
1. Imprimir los números del 1 al 10
Definición del problema
Imprimir números del 1 al 10
Análisis del problema
Datos de entrada: ninguno
Datos de salida: números (1 ... 10) Proceso: ninguno
Diseño de la solución
2. Imprimir los números del 5 al 50 con intervalos de 5.
Definición del problema
Imprimir números de cinco en cinco
Análisis del problema
Datos de entrada: ninguno Datos de salida: números Proceso: ninguno
3. Dado un número n mostrar los números menores o igual a éste, en orden descendente
Definición del problema
Imprimir números en orden descendente
Análisis del problema
Datos de entrada: número Datos de salida: números Proceso: ninguno
Diseño de la solución
4. un algoritmo que lee 10 números y muestra la sumatoria, el promedio, el número mayor y el número menor.
Definición del problema
Leer 10 números y sumarlos, determinar el promedio, el número menor y el número mayor.
Análisis del problema
Datos de entrada: número
Datos de salida: sumatoria, promedio, número menor y número mayor Proceso:
Diseño de la solución
La utilización adecuada e ingeniosa de las estructuras presentadas permite el diseño de algoritmos de aceptable nivel de complejidad, como se ha mostrado en los ejemplos. Obsérvese que cada estructura permite incluir las anteriores, en el último ejemplo se ha utilizado todos los conceptos presentados en este documento.
Los diagramas N-S permiten representar de forma sencilla los pasos que conforman un algoritmo y por su combinación de texto e imagen son muy fáciles de interpretar; no obstante, es recomendable que quien se inicia en el diseño de algoritmos conozca otras técnicas como el pseudocódigo y el diagrama de flujo.
