*OUSPEVDDJØOBMBQSPHSBNBDJØO Start “Su variable real > l:” GET x SÍ NO x=l PUT “La entrada m@0 no es correcta” Loop SÍ m>x NO mAm+l PUT “Se obtiene: “+m+l>“+x End Figura 1.21 /BSERVACIØN En el diagrama introducimos de manera suplementaria la prueba para certificar si la entrada es correcta; a saber, si x * l. Ejemplo 6 Buscar el número entero más grande de forma 2k que sea menor que un número real positivo x, con x * 1. 40
$BQÓUVMPt%FMBMHPSJUNPBMQSPHSBNB Start “Su valor x:” GET x m@1 Loop m@m*2 SÍ m>x NO m @ m/2 PUT “m =” + m + “<x=“+x End Figura 1.22 /BSERVACIØN Por razones de tamaño, en este diagrama de flujo hemos renunciando al cálculo de j con m = 2j. Ejemplo 7 Para un número real x entre 0 y 1 (0 < x < 1), una base de numeración b (b ) 10) y un número entero po- sitivo k, buscar las k primeras cifras después del punto decimal de la representación de x en base b. 41
*OUSPEVDDJØOBMBQSPHSBNBDJØO Start 42 “Su número entre 0 y 1:” GET x “La base de numeración:” GET b “Número de cifras en base “ + b + “: “ GET k y@x i@0 Figura 1.23 Loop p@y*b c @ floor (p) y @ p – floor (p) PUT c i@i+1 SÍ i>=k NO End Figura 1.24
$BQÓUVMPt%FMBMHPSJUNPBMQSPHSBNB /BSERVACIØN Con respecto al pseudocódigo, cambiamos el orden de obtención de c al interior de la estructura iterativa por una razón pedagógica: disponemos de la función floor() para el cálculo de la parte entera inferior; entonces, obte- nemos la parte fraccionaria por diferencia entre el número y su parte entera. Véase el CD-ROM de apoyo que acompaña este libro, donde se incluye una versión en la que se usa un arreglo para guardar las cifras en base b con una escritura más legible del resultado. Ejemplo 8 Obtener todas las potencias de un número a, desde a1 hasta ak, donde a y k son valores de entrada, a es un número real y k es un entero positivo. Start “El número real:” GET a “El coeficiente máximo:” GET k i@1 p@1 Figura 1.25 Loop SÍ i>k NO p@p*a c[i] @ p i@i+1 Figura 1.26 43
*OUSPEVDDJØOBMBQSPHSBNBDJØO i@1 Loop PUT in + “ “ + c[i] i@i+1 SÍ i>k NO End Figura 1.27 /BSERVACIØN El diagrama de flujo implementa (expresa) la versión con las potencias de a almacenadas en un arreglo que se escribe al final, durante otra estructura repetitiva. Ejemplo 9 Calcular la suma de los elementos de un arreglo que se lee de entrada. Start lectura_arreglo (M, B) suma (M, B, suma) escribir (suma, “la suma de los elemen- tos del arreglo”) End Figura 1.28 44
$BQÓUVMPt%FMBMHPSJUNPBMQSPHSBNB /BSERVACIØN La herramienta que empleamos, únicamente nos permite el uso de procedimientos; entonces, la solución del problema la expresamos como tres llamadas de procedimientos: 1. Por la lectura del arreglo: Start (out N, out A) “La dimensión del arreglo:” GET N i@1 Loop “Elemento “+i+“:“ GET A[1] I@I+1 SÍ i>N NO End Figura 1.29 45
*OUSPEVDDJØOBMBQSPHSBNBDJØO 2. Por el cálculo de la suma de los elementos del arreglo: Start (in N, in A, out s) s@0 i@1 Loop s @ s + A [i] i @ i +1 SÍ i>N NO End Figura 1.30 3. Por la escritura de un valor y de un mensaje: Start (in valor, in mensaje) PUT valor + “ “ + mensaje End Figura 1.31 46
$BQÓUVMPt%FMBMHPSJUNPBMQSPHSBNB /BSERVACIØN Aquí se puede observar que el nombre del arreglo es X y que el nombre de su dimensión es M. Estos nombres se usan en las llamadas de los procedimientos de lectura y de cálculo de suma. Así, podemos definir los pará- metros de los procedimientos con los nombres que deseamos; en este caso, N por el parámetro de dimensión y A por el parámetro que guarda el arreglo. Algunos de los parámetros son: de entrada, cuando se calcula la suma de los elementos del arreglo, o de salida, que es el valor calculado de esta suma. Síntesis del capítulo La computadora siempre ejecuta órdenes en un formato inteligible para ella; dichas órdenes están agrupadas en un pro- grama o software. Un programa está escrito en un lenguaje de programación de alto o bajo nivel y traducido en código ejecutable. Por su parte, un software es un conjunto de programas. El trabajo de realización de un software que resuelve un problema o que responde a una situación está basado en la elaboración de algoritmos. Un algoritmo sigue un proceso de elaboración que pasa por las siguientes fases: 1. Definición. Se especifica el propósito del algoritmo. 2. Análisis. Se analizan el problema y sus características; se determinan las entradas y las salidas del problema, y se elige la solución más conveniente, si hay varias, o se propone una nueva. 3. Diseño. Se plasma la solución del problema; aquí se emplea una herramienta de diseño: el diagrama de flujo y el pseudocódigo. 4. Implementación. Se realiza el programa y se hacen varias pruebas; el programa se edita con editores de texto y se compila o se interpreta a fin de crear el ejecutable o ejecutar el código. Los programas se escriben en un lenguaje de programación. Hay varios paradigmas de programación y una multitud de lenguajes de programación que tienen uno o varios paradigmas. La elección del lenguaje de programación depende prin- cipalmente del tipo de problema a resolver, de la computadora y de otros dispositivos físicos que se utilizarán. Los programas contienen variables. Una variable tiene un tipo y un nombre que debe ser único. Según los paradig- mas el lenguaje, la asignación de una zona de memoria para la variable se hace en la memoria (memoria central, en la mayoría de los lenguaje) de manera estática o dinámica. El pseudocódigo y los diagramas de flujo son herramientas de diseño de algoritmos más o menos equivalentes, que tienen el paradigma de programación imperativa y estructurada. Las estructuras de paradigma que se conocen son: s Estructura secuencial. s Estructura alternativa. s Estructura iterativa. s Funciones y procedimientos. Las variables que se usan en el pseudocódigo o en el diagrama de flujo pueden ser simples, de tipo arreglo o de otro tipo, descrito por el programador. Cada variable posee un nombre único y no ambiguo y tiene reservada una zona de memoria en la cual se almacena el valor de la variable. 47
*OUSPEVDDJØOBMBQSPHSBNBDJØO Bibliografía s Knuth, Donald, El arte de programar ordenadores, Vol. I, “Algoritmos fundamentales”, Editorial Reverté, Barcelona, Bogotá, México, 1986. s Cedano Olvera, Marco Alfredo y otros, Fundamentos de computación para ingenieros, Grupo Editorial Patria, Méxi- co, 2010. s Alfred V., Sethi, Ravi y Ullman, Jeffrey D., Compilers: Principles, Techniques, and Tools, Addison-Wesley, Estados Unidos, 1986. Ejercicios y problemas 1. ¿Cuál es la diferencia entre un programa y un algoritmo? 2. ¿Es posible escribir directamente un programa para la resolución de un problema? ¿Es útil? 3. Construir el árbol de evaluación y luego escribir la expresión en lenguaje informático en forma de infijo de: a) ab + bd b) a2 – 103 c) a − b2 − 4ac 2b d) a + b < c y 2c < 4a + 3b 4. Escribir la expresión lógica que corresponde a la expresión a & 0 y b2 – 4ac > 0 matemática siguiente: 5. Proponer nombres de variables para resolver una ecuación de segundo grado. 6. Si los coeficientes algebraicos de una ecuación de segundo grado son números reales, proponer tipos para las variables elegidas en el problema anterior. 7. Si los coeficientes de la ecuación x2 – by2 = 0 son números enteros, proponer nombres y tipos de variables para buscar soluciones enteras. 8. ¿Por qué la definición de una función parece tan diferente entre los lenguajes C, PASCAL y PL/SQL, por un lado, y PROLOG o LISP, por el otro? ¿Por qué los primeros ejemplos son tan parecidos (lenguajes C, PASCAL y PL/SQL)? 48
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