Introducción A La Unidad De - Escuela Superior De Cómputo

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Departamento de Ciencias e Ingeniería de la ComputaciónAcademia de Ciencias de la ComputaciónAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezIntroducción a la Unidad de Aprendizaje0.0 Algoritmia y programación estructuradaEstructuras de datos (Prof. Edgardo A. Franco)1

Introducción Algoritmia y programación estructuradaAlgoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezContenido2

¿Qué es una computadora?Algoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezIntroducción3

¿Qué es información?Algoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Una computadora es una máquina capaz de procesarinformación a gran velocidad.4

Los datos ordenados son los que constituyen una entrada(input) a la computadora, la cuál se encarga de procesarmediante una lógica (programa) para producir una nuevainformación de salida (output).Informaciónde entradaAlgoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez La Información es un conjunto de datos ordenados querepresentan algo.Informaciónde salidaProcesamiento5

HardwareAlgoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezUna computadora esta compuesta por un conjuntode componentes electrónicos, mecánicos e interfacespara interactuar con el exterior (usuarios u otrosdispositivos) y por un conjunto de programas quedeterminan que operaciones llevar a cabo.ComputadoraSoftware6

EntradaConjunto de programas(software)SalidaUna computadora esta formada por un parte física y otralógica (hardware & software), la primera de estas estaconformada por los elementos físicos que la conforman(dispositivos electrónicos y mecánicos), la parte lógica esaquella que determina que procesos se van a realizar con lainformación de entrada.Algoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezComputadora (hardware)7

La razón de ser de una computadora es poder resolverproblemas capaces de ser modelados y representados endatos coherentes y ordenados (información), apoyándose desu gran velocidad y capacidad de seguir una serie de pasosprogramados con anterioridad y dependientes de lainformación que se maneja.Algoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Para definir el conjunto de programas de una computadoraexisten personas responsables de indicar a la computadora lalógica de procesamiento. Cada programa es que es definidonecesariamente es construido por especialistas (arquitectosde software y programadores). ¿Qué información es capaz de procesar una computadora?8

La información de salida es transformada a un formatoentendible por el usuario o dispositivo que la recibirá, lo quesignifica que no obligatoriamente el procesamiento realizadocon la información se realizo como aparentemente se ve a lasalida.Algoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez La información que puede ser procesada por la computadoraserá toda aquella que se encuentre codificada de manera talque sea posible manipular por los dispositivos que laconforman, i.e. la información de entrada es digitalizada.9

AlgoritmiaDisciplina del conocimientocuyo objeto de estudio sonlos algoritmos. Conceptos a importantes AlgoritmoParadigmaPrograma de computadoraProgramaciónProgramación estructuradaEs una forma de escribir programas decomputadora (Es un paradigma deprogramación). Los principios que rigeneste paradigma de programación son eluso de únicamente tres estructuras decontrol: secuencia, selección e iteración. Algoritmia y programación estructurada0.0 Algoritmia y programación estructuradaAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezAlgoritmia y iónModularidad10

Departamento de Ciencias e Ingeniería de la ComputaciónAcademia de Ciencias de la ComputaciónAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezUnidad I "Conceptos básicos y herramientas deprogramación"1.1 Algoritmo (pseudo–código)Estructuras de datos (Prof. Edgardo A. Franco)1

Algoritmia ¿Qué es un algoritmo? Métodos algorítmicos Diagrama de flujo Símbolos utilizados en los diagramas de flujoReglas para la construcción de diagramas de flujoEjemplo 01Ejemplo 02Ejemplo 03Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezContenido Pseudocódigo Convenciones comunes de un pseudocódigo Ejemplo 042

Área de estudio cuyo objeto de estudio son los algoritmos. En computación un algoritmo permite modelar la serie depasos necesarios a realizar para poder resolver una parte o latotalidad de un problema computacional. Al hablar de un problema computacional se hace referencia ala necesidad de dada cierta información alcanzar un resultadobuscado sabiendo que existe una o un conjunto de solucionescapaces de ser encontradas utilizando las capacidades deprocesamiento de una computadora.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezAlgoritmia3

Es un conjunto ordenado y finito de operaciones quepermite hallar la solución de un problema. Podemos decir que un algoritmo es una "receta", ya que si sesigue de manera correcta encuentran un resultado en untiempo acotado.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez¿Qué es un algoritmo? P.g. escribe un algoritmo para resolver el problema de llegar de tucasa a ESCOM.4

Es un conjunto preescrito de instrucciones o reglas biendefinidas, ordenadas y finitas que permite realizar unaactividad mediante pasos sucesivos que no generen dudas aquien lo ejecute. Dados un estado inicial y una entrada, siguiendo los pasossucesivos se llega a un estado final y se obtiene unasolución.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezDefinición formal de algoritmo5

Un algoritmo es univoco, lo que implica que si se ejecutavarias veces el mismo algoritmo sobre un conjunto de datosde entrada, siempre se obtiene la misma solución a la salida.Además, el resultado debe generarse en un tiempo finito. Los métodos que utilizan algoritmos se denominan métodosalgorítmicos, en oposición a los que implican algún juicio ointerpretación, que se denominan heurísticos. Los métodosalgorítmicos se pueden implementar fácilmente encomputadoras; sin embargo los métodos heurísticos no confacilidad, además de que no aseguran obtener la mismasalida siempre ante las mismas entradas.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezMétodos algorítmicos6

Existen distintas formas gráficade representar un algoritmo, eldiagrama de flujo fue una de lasprimeras empleadas. Un diagrama de flujo se utilizasímbolos con significados biendefinidos que representan lospasosdelalgoritmo,yrepresentan el flujo de ejecuciónmediante flechas que conectanlos puntos de inicio y de término.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezDiagrama de flujo7

Muestra los pasos o procesos a seguir para alcanzarla solución de un problema Utilizan símbolos (cajas) estándar y tienen los pasosdel algoritmo escritos en estas cajas unidas porflechasAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Es la representación gráfica de un algoritmo La secuencia del algoritmo esta determinado por elflujo de la flechas8

Inicio y FinAlmacenamiento/Salida de datosLectura/Entradade datosConectorProcesoFlujo deldiagramaDecisiónDecisión múltipleAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezSímbolos utilizados en losdiagramas de flujo9

r queMenor queMayor o igual queMenor o igual que o AsignaciónAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez */ o ! Diferente de«La definición de datos se da por supuesta, principalmente para variables sencillas»10

1.Todo diagrama de flujo debe tener un inicio y un fin2.Las líneas utilizadas para indicar la dirección del flujo deldiagrama deber ser rectas: verticales u horizontales3.Todas las líneas utilizadas para indicar la dirección del flujodel diagrama deben estar conectadas mediante algúnsímbolo4.El diagrama de flujo debe construirse de arriba hacia abajoy de izquierda a derechaAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezReglas para la construcción de diagramas de flujo11

La notación utilizada en el diagrama de flujo debe serindependiente del lenguaje de programación6.Si la construcción del diagrama de flujo requiere más deuna hoja se deben utilizar los conectores adecuadosAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez5.12

Diseñe un algoritmo para calcular el área de untriangulo. Se recibe como entrada la base y la altura.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 0113

Diseñe un algoritmo para calcular el área de untriangulo. Se recibe como entrada la base y la altura.Iniciobase, alturaAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 01area (base * altura) / 2áreaFin14

Construir un algoritmo que, al recibircomo entrada una clave de unempleado y los seis primeros sueldosdel año de este, calcule el ingreso totalsemestral y el promedio mensual parael empleado, finalmente se imprimirá suclave, el ingreso total y el promediomensual.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 0215

Construir un algoritmoque, al recibir comoentrada una clave deun empleado y los seisprimeros sueldos delaño de este, calcule elingreso total semestraly el promedio mensualpara el empleado,finalmenteseimprimirá su clave, elingreso total y elpromedio mensual.Inicioclave, su1, su2, su3,su4, su5, su6ingreso su1 su2 su3 su4 su5 su6promedio ingreso / 6Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 02clave, ingreso,promedioFin16

Calcular la media de una serie denúmeros positivos, suponiendo que losdatos se leen uno a uno. Un valor de cero como entrada indicaráque se ha alcanzado el final de la seriede números positivos.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 0317

numdatos 0suma 01media suma/ (numdatos‐1)mediadatoAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezInicioFinnumdatos numdatos 1suma suma datosidato 0no118

El pseudocódigo es una descripción de alto nivel de unalgoritmo que emplea una mezcla de lenguaje natural conalgunas convenciones sintácticas propias de lenguajes deprogramación, a usar (es un supuesto lenguaje) . Es utilizado para describir algoritmos de manera formal enlibros y publicaciones científicas, y como productointermedio durante el desarrollo de un algoritmo. El pseudocódigo está pensado para facilitar a las personas elentendimiento de un algoritmo, y por lo tanto puede omitirdetalles irrelevantes que son necesarios en unaimplementación.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezPseudocódigo19

Es independiente del lenguaje de programación.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Programadores diferentes suelen utilizar convencionesdistintas, que pueden estar basadas en la sintaxis delenguajes de programación concretos. Sin embargo, elpseudocódigo en general es comprensible sin necesidad deconocer o utilizar un entorno de programación específico, yes a la vez suficientemente estructurado para que suimplementación se pueda hacer directamente a partir de él. La definición de datos se da por supuesta, principalmentepara variables sencillas, pero si se emplea variable máscomplejas, por ejemplo pilas, colas, vectores, etc., se puedendefinir en la cabecera del algoritmo.20

21Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez

Asignaciónx yy x Variables declaradas por el desarrolladorvolumen r2hresultado sin(a)Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezConvenciones comunes de un pseudocódigo22

Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Estructuras de controlSecuencia de n3Instrucción4InstrucciónnDiagrama de flujoPseudocódigo23

condiciónsiInstruccionesAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Estructuras de controlCondicionalesnoPseudocódigo24

condiciónnosiInstrucciones2Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Estructuras de controlCondicional doblePseudocódigoInstrucciones125

condición1Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Estructuras de controlCondicional igosiInstrucciones2condición3sino26

condiciónsinoPseudocódigoAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez Estructuras de controlIterativaInstrucciones27

Estructuras de goritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezPseudocódigonoMientras Repetir28

Estructuras de controlIterativai nnoi xsiParaInstruccionesi i 1Para mientrasAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezPseudocódigo29

Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezAnidamiento30

Calcular la media de una serie denúmeros positivos, suponiendo que losdatos se leen uno a uno. Un valor de cero como entradaindicará que se ha alcanzado el final dela serie de números positivos.Algoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 0431

Inicionumdatos 0suma 01media suma/ (numdatos‐1)1)mediaAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 04 (Algoritmo en diagrama de flujo)datoFinnumdatos numdatos 1suma suma datosidato 0no132

Procedimiento Media()numdatos ‐0suma ‐0repetirdato ‐Entrada()numdatos ‐numdatos 1suma‐ suma datohasta que (dato 0)media ‐suma/(numdatos‐1)media‐ Salida()fin procedimientoAlgoritmia y programación estructurada1.1 Algoritmo (pseudo–código)Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezEjemplo 04 (Algoritmo en pseudocódigo)33

Departamento de Ciencias e Ingeniería de la ComputaciónAcademia de Ciencias de la ComputaciónAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezUnidad I "Conceptos básicos y herramientas deprogramación"1.2 La arquitectura de Von NeumannEstructuras de datos (Prof. Edgardo A. Franco)1

Arquitectura de una computadora Elementos básicos de una arquitectura Aspectos que definen y distinguenarquitecturauna Arquitectura de una computadora según laorganización de los elementos Arquitectura Harvard Arquitectura Von Neumann Funcionamiento general de este tipo dearquitecturaAlgoritmia y programación estructurada1.2 La arquitectura de Von NeumannAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezContenido2

Computadora: "Máquina capaz de procesar informacióna muy alta velocidad". Podemos determinar con esta definición que esta tieneuna arquitectura establecida y un modo defuncionamiento, debido al hecho de ser una maquina. La arquitectura de una computadora es un modelo y unadescripción funcional de los requerimientos y lasimplementaciones de diseño para varias partes de unacomputadora, con especial interés en la forma en que launidad central de proceso CPU trabaja internamente yaccede a las direcciones de memoria.Algoritmia y programación estructurada1.2 La arquitectura de Von NeumannAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezArquitectura de una computadora3

Todas las computadoras constan principalmente detres partes, la CPU que procesa los datos, lamemoria que guarda los datos y los dispositivos deentrada y salida que permiten la comunicación conel exterior.Computadora digitalProcesadorMemoriaAlgoritmia y programación estructurada1.2 La arquitectura de Von NeumannAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezElementos básicos de una arquitecturaDispositivosde entraday salida4

Procesador Desde el punto de vista funcional, unmicroprocesador es un circuito integrado queincorpora en su interior una unidad central deproceso (CPU) y todo un conjunto de elementoslógicos que permiten enlazar otros dispositivos comomemorias y puertos de entrada y salida (I/O),formando un sistema completo para cumplir con unaaplicación específica dentro del mundo real. Paraque el sistema pueda realizar su labor debe ejecutarpaso a paso un programa que consiste en unasecuencia de números binarios o instrucciones,almacenándolas en uno o más elementos dememoria, generalmente externos al mismoAlgoritmia y programación estructurada1.2 La arquitectura de Von NeumannAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezProcesadorDatapathControl5

La memoria primaria está directamente conectada a la CPUde la computadora. Debe estar presente para que la CPUfuncione correctamente. (Registros del procesador, Memoriacache y memoria principal de acceso aleatorio RAM). La memoria secundaria requiere que la computadora use suscanales de entrada/salida para acceder a la información y seutiliza para almacenamiento a largo plazo de informaciónpersistente. (Discos Duros, Memorias Flash, etc.)MemoriaAlgoritmia y programación estructurada1.2 La arquitectura de Von NeumannAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezMemoria Se refiere a los componentes de una computadora,dispositivo y medios de almacenamiento que retienen datosinformáticos durante algún intervalo de tiempo. Lasmemorias de computadora proporcionan unas de lasprincipales funciones de la computación moderna, laretención o almacenamiento de información. Es uno de loscomponentes fundamentales de todas las computadorasmodernas.6

DispositivosAlgoritmia y programación estructurada1.2 La arquitectura de Von NeumannAutor: M. en C. Edgardo Adrián Franco MartínezDispositivos de entrada‐salida E/S o I/O (input/output), es la colección deinterfaces que usan las distintas unidadesfuncionales (subsistemas) de un sistema deprocesamiento de información para comunicarseunas con otras.EntradaSalida7

ComputadoraProcesadorUnidad deControlMemoriaDispositivosEntradaAlgoritmia y programación estructurada1.2 La arquitectura d

Unidad I "Conceptos básicos y herramientas de programación" 1.2 La arquitectura de Von Neumann Estructuras de datos (Prof. Edgardo A. Franco) 1 Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación Academia de Ciencias de la Computación Autor: M. en C. Edgardo Adrián Franco Martínez

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