Algoritmo

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Lenguajes de programación
Lenguaje Natural
Son aquellos que están orientados alas Solución de problemas que se definen de Una manera precisa. Los principales tipos de lenguajes de programación
Lenguaje Maquina
Son aquellos qué están escritos en lenguajes directamente inteligentes Por la maquina ya qué sus instrucciones son cadenas binarias
Ventajas
Posibilidad de cargar (transferencia a un programa a la memoria) sin Necesidad de transducción posterior, una velocidad de ejecución Superior a cualquier otro lenguaje.
Desventaja
Dificultad y lentitud de la codificación poca fiabilidad gran dificultad Para verificar y poner a punto los programas solo son ejecutables Mismo procesador (CPU)
Lenguajes de Alto Nivel
Estos son los más utilizados por los programadores, están diseñados Para que las personas que escriban y entiendan los programas de un modo mucho más fácil. Estos programas son portables
Ventajas
El tiempo de formación de los programadores es relativamente corto Comparado con lo de otros lenguajes, estos programas son portables o transportables. Pueden ser ejecutables con poca o ninguna modificación en diferentes tipos de computadoras.
Desventajas
Tarda en copilar, incremento de tiempo, problemas frente graves, aumento de la operación, alto tiempo de programación.

Definición de algoritmo: Se define como un método que se realiza paso a paso para solucionar un problema que termina en un número finito de pasos.

Las partes fundamentales que debe cumplir todo algoritmo:
• Debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso.
• Debe ser definido si se sigue un paso 2 veces, se debe obtener el mismo resultado cada vez.
• Debe ser finito si se sigue un algoritmo, debe terminar en algún momento, debe tener un número finito de pasos.

La definición de un algoritmo debe tener 3 partes entrada, proceso y salida.

Algoritmos cotidianos: Se refiere a todos aquellos algoritmos que nos ayudan a resolver problemas diarios, y que los hacemos casi sin darnos cuenta que estamos siguiendo una metodología para resolverlos.

Ejemplo de algoritmo: Diseñar un algoritmo para cambiar una llanta a un coche.
1. Inicio
2. Traer el gato.
3. Levantar el coche con el gato.
4. Aflojar tornillos de las llantas.
5. Sacar los tornillos de las llantas.
6. Quitar la llanta.
7. Poner la llanta de repuesto.
8. Poner los tornillos.
9. Apretar los tornillos.
10. Bajar el gato.
11. Fin

Definición de lenguajes algorítmicos: Los algoritmos pueden describirse utilizando diversos lenguajes. Cada uno de estos lenguajes permiten describir los pasos con mayor o menor detalle.

La clasificación de los lenguajes para algoritmos puede enunciarse de la siguiente manera:
1. Lenguaje natural.
2. Lenguaje de diagrama de flujo.
3. Lenguaje natural de programación.
4. Lenguaje de programación de algoritmos
Elaborar diseños detallados por medio de código escrito en forma de algoritmo.

Introducción: Los sistemas modernos de computación consisten en una gran conjunción de elementos de circuitos (Hardware) y de programación (Software) que han sido diseñados para promocionado a la computación un ambiente productivo y hasta cierta medida agradable.

El termino sistema de computo se utiliza para señalar lo que el usuario emplea, el lugar el termino computadora. En los primeros años de la computación, los usuarios del sistema debían interactuar más estrechamente con el Hardware real que lo que es hoy necesario, muchas funciones que debían realizar los usuarios mismos se manejan ahora por Software mediante sistemas operativos. El sistema operativo crea un ambiente en el cual los usuarios pueden preparar programas y ejecutarlos sin tener que entrar en los detalles del Hardware del sistema.

Para satisfacer el crecimiento de la demanda de medios de computación, es que se ha desarrollado la multiprogramación, en la cual varios usuarios emplean el sistema de manera simultanea como Windows por ejemplo.

Un termino fundamental de esta materia es el programa: el cual es simplemente una secuencia de instrucciones que orienta a la Unidad de Control de Procesamiento(CPU) en el desarrollo de los cálculos, el cual debe expresarse de forma que sea entendido por el CPU. Un CPU solo puede entender instrucciones que estén expresados en términos de su lenguaje maquina.

Definición de lenguaje de programación: Un lenguaje de programación es aquel que es utilizado para escribir programas de computadoras que puedan ser entendidos por ellas. Estos lenguajes se clasifican en 3 grandes niveles:

1) Lenguaje maquina.
2) Lenguaje de bajo nivel o ensamblador.
3) Lenguaje de alto nivel.

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1. Lenguaje natural: Es aquel que describe en español para nuestro caso, los pasos a seguir utilizando un vocabulario cotidiano. Se le conoce como lenguaje jerga cuando se utilizan términos especializados de una determinada ciencia, profesión o grupo.

2. Lenguaje de diagrama de flujo: Es aquel que se vale de diversos símbolos para representar las ideas o acciones a desarrollar. Es útil para organizar las acciones o pasos de un algoritmo pero requiere de etapas posteriores para implementarse en un sistema de computo

3. Lenguaje natural de programación: Son aquellos que están orientados a la solución de problemas que se definen de una manera precisa. Generalmente son aplicados para la elaboración de formulas o métodos científicos.

4. Lenguaje de programación de algoritmos: Es aquel que se utiliza para introducir en la computadora un algoritmo específico.

Lenguajes de programación: Es un conjunto de palabras, símbolos y reglas de sintaxis mediante los cuales puede indicarse a la computadora los pasos a seguir para resolver un problema. Pueden clasificarse por diversos criterios siendo el mas común su nivel de semejanza con el lenguaje natural, y su capacidad de manejo de niveles internos de la maquina.

Los principales tipos de lenguajes utilizados son 3:

1. Lenguaje maquina: Son aquellos que están descritos en lenguaje directamente inteligibles por la maquina (computadora) ya que sus instrucciones son cadenas binarias (cadenas, o series de caracteres de dígitos 0 y 1) que especifican una operación y las posiciones (dirección) de memoria implicadas en la operación se denomina instrucciones en lenguaje maquina.
El código maquina es conocido como código binario.
Las instrucciones en lenguaje maquina dependen del hardware de la computadora y por lo tanto deferirán de una computadora a otra.

2. Lenguaje de bajo nivel: Son mas fáciles de utilizar que los lenguajes maquina, pero al igual que ellos dependen de la maquina en particular.
El lenguaje de bajo nivel por excelencia es el ensamblador las instrucciones en lenguaje ensamblador son instrucciones conocidas como nemotécnicos.

3. Lenguaje de alto nivel: Estos lenguajes son los más utilizados por los programadores están diseñados para que las personas escriban y entiendan los programas de un modo mucho más fácil que los lenguajes ensambladores.


Un lenguaje escrito en lenguaje de alto nivel es independiente de la maquina (las instrucciones no dependen de la maquina en particular) por lo que estos programas son portables o trasportables. Los programas escritos en lenguaje de alto nivel pueden ser ejecutados con poca o ninguna modificación en diferentes tipos de computadoras.
Usar los conceptos básicos de la programación y el ciclo de vida del software.
Programador de software: Persona que diseña, escribe y/o depura programas de ordenador o computadora, es decir, quien diseña la estrategia a seguir, propone las secuencias de instrucciones y/o escribe el código correspondiente en un determinado lenguaje de programación.

Programa: Es una lista de instrucciones que la computadora debe seguir para procesar los datos y convertirlos en información.
Características del programa:
• Un programa debe ser confiable y funcional.
• Advertir errores de entrada obvios y comunes.
• Documentado adecuadamente.
• Debe ser comprensible.
• Codificado en el lenguaje apropiado.

Computadora: También denominado ordenador o computador, es una maquina eléctrica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud.

Software: Se refiere al equipamiento lógico de una computadora digital y comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica.

Hardware: Corresponde a todas las partes físicas y tangibles de una computadora y sus componentes. Sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos; sus cables, gabinetes, o cajas, periféricos de todo tipos y cualquier otro elemento físico involucrado.

Datos: Son las características propias de cualquier entidad por ejemplo los datos de una persona.

Información: Es el conocimiento relevante producido como resultado del procesamiento de datos adquirido por la gente para realizar el entendimiento y cumplir ciertos propósitos.

Lenguajes de programación:

ABAP
ABC
ADA
Action script
AFNIX
ALGOL
APL
B
BASIC
BCPL
Boo
C
C++
Caml
CLIPS
COBOL
CORAL
D
Delphi
DIV
Dylan
Erlang
Extended ML
FENIX
FORTH
FORTRAN
GAMBAS
GML
GRAFCET
FP
INTERCAL
ISWIM
J
Java
LADDER

Visual


Procesamiento de datos: Consiste en la recolección de datos de entrada que son evaluados y ordenados para ser colocados de manera que produzca información útil.

Actividades del procesamiento de datos
1. Captura de datos de entrada
2. Manejo de los datos (Incluye clasificación, ordenación, calculo y solarización de estos).

Pasos de desarrollo de Software:
1. Especificación del programa.
2. Diseño del programa.
3. Codificación del programa.
4. Prueba.
5. Documentación.
6. Mantenimiento.

1) Especificación del programa: Es el paso donde se determina la información inicial para la elaboración del programa. Es donde se determina que es lo que se debe resolver con el computador, de que presupuesto se debe partir en definitiva, el planteamiento del problema.

2) Diseño del programa: Es diseñar cualquier sistema nuevo o las aplicaciones que se requieren para satisfacer las necesidades. En este paso se genera una solución con técnicas de programación como diseño descendente de programas, pseudocódigos, diagramas de flujo y estructuras lógicas.

3) Codificación del programa: Es la generación real del programa con un lenguaje de programación.

4) Prueba y depuración: Depurar es correr el programa en una computadora y corregir las partes que no funcionan. En esta fase se comprueba el funcionamiento de cada programa y esto se hace con datos reales o ficticios. Cuando los programas están depurados, se prueban. Cuando los programas se prueban se pueden encontrar los siguientes errores:

A) Errores de sintaxis.
B) Errores de ejecución.
C) Errores lógicos.
D) Errores de especificación.

A) Errores de sintaxis: Es una violación de las reglas del lenguaje de programación. Son más fáciles de corregir ya que son detectados por el compilador, el cual dará información sobre el lugar que esta el error y la naturaleza de cada uno de ellos mediante un mensaje de error.

B) Errores de ejecución: Se deben generalmente a operaciones no permitidas como dividir por 0, leer un dato no numérico en una variable numérica. Se detectan porque se produce una parada anormal del programa durante su ejecución.


C) Errores lógicos: Corresponden a la obtención de resultados que no son correctos y la única manera de detectarlos es realizando suficientes pruebas de programa. Son los mas difíciles de corregir, no solo por la dificultad de detectarlos sino porque se deben a la propia concepción y diseño del programa.

D) Errores de especificación: Es el peor tipo de error y el mas difícil de corregir. Se deben al mal diseño del programa posiblemente por mala comunicación usuario-programador y se detectan ya cuando ya se ha concluido el diseño e instalación del programa, lo cual, puede implicar repetir gran parte del trabajo realizado.

4) Prueba: Consiste en verificar la funcionalidad del programa a través de varios métodos para detectar errores posibles.

Métodos de prueba:
A) Chequeo de escritorio.
B) Prueba manual de datos de muestra.
C) Intento de traducción.
D) Prueba de datos de muestra en la computadora.
E) Prueba por un grupo selecto de usuarios potenciales.

4) Documentación del programa: Consiste en describir por escrito a nivel técnico los procedimientos relacionados con el programa y su modo de uso. También se debe documentar el programa para que sea más entendible.

¿Para quienes son la documentación?
-Usuarios.
-Operadores.
-Programadores.
-Analistas del sistema.
Usar los conceptos básicos de la programación y el ciclo de vida del software.
Sistema binario: Es un sistema en el que los números se representan utilizando solamente las cifras de 0 y 1. Los ordenadores trabajan internamente con dos niveles de voltaje por la que su sistema de enumeración es el sistema binario.
Un número binario puede ser representado por cualquier secuencia de bits que a su vez pueden ser representados por cualquier mecanismo capaz de estar en dos estados exclusivos. Las secuencias podrían ser interpretadas como el mismo valor binario numérico.

1010011010
1-1--11-1-


Suma de números binarios:
Las posibles combinaciones al sumar dos bits son:

0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=10 al sumar 1+1 siempre nos llevamos 1 a la siguiente operación.

Ejemplo

01100
+10011
11111

Resta de números binarios:
0-0=0
1-0=1
1-1=0
0-1=10=1, el digito 1 se toma prestado de la posición siguiente.

Ejemplo
110001
-101010
0111111
Desarrollar la lógica computacional mediante líneas de razonamiento lógico.
Lógicas (evaluables)
Abiertas (las variables cambian)
Indeterminadas (no pueden ser variables, mi evaluables)

Ejemplos:

1)5=5= Lógica

2) X+8-1= Indeterminada

3) A+B+C=D= Abierta
Desarrollar la lógica computacional mediante líneas de razonamiento lógico.
Conexiones lógicas binarias

Conjunción
dos preposiciones que se elevan como p y q
p^q and

Disyunción
con que alguna proposición se cumpla se cumple la combinación
pvq or

Condicional
si p entonces q
p->q if

Bicondicional
p si solo q
p<->q if the

“La mesa es marrón y el encerado es verde conjunción
p ^ q


llueve hace frío llueve o hace frío disyunción
p V q


hace frío SI llueve ENTONCES hace frío condicional
p→q
hace frío SI SÓLO SI llueve ENTONCES hace frío bicondicional
p↔q
Desarrollar la lógica computacional mediante líneas de razonamiento lógico.
Desarrollar la lógica computacional mediante líneas de razonamiento lógico.
┐Not (Niega todo)

Ejemplos:

1) mi hermana come pizza
mi hermana no come pizza
2) el zapato es negro
el zapato no es negro
3) el auto tiene llantas
el auto no tiene llantas
Razonamiento lógico jerarquía de operadores.
Un operador es un símbolo o palabra que significa que se ha de realizar cierta acción entre uno o dos valores que son llamados operando.
Tipos de Operadores:
a) Aritméticos (su resultado es un número): potencia, *, /, mod, div, +, -
b) Relacionales (su resultado es un valor de verdad): =, <, >, <=, >=, <>
c) Lógicos o Booleanos (su resultado es un valor de verdad): not, and, or
d) Alfanuméricos: + (concatenación)
e) Asociativos. El único operador asociativo es el paréntesis ( ), el cual permite indicar en qué orden deben realizarse las operaciones. Cuando una expresión se encuentra entre paréntesis, indica que las operaciones que están dentro de ellos deben realizarse primero. Si en una expresión se utilizan más de un paréntesis se deberá proceder primero con los que se encuentren más hacia el centro de la expresión.
Jerarquía de Operaciones:
( )
signo
Potencia
Producto y
división
Div
Mod
Suma y resta
Concatenación
Relacionales
Negación
And
Or