Libro Fundamentos De Programacion

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Fundamentos de programación,Guía de autoenseñanza

Fundamentos de programación,Guía de autoenseñanzaCarlos Andrés Zapata OspinaAlfaomega Ra-Ma

Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza. Carlos Andrés Zapata Ospina.ISBN 75-089-060, edición original publicada por RA-MA editorial,Caldas, Colombia. Derechos reservados RA-MA editorial.Primera edición: Alfaomega grupo editor, Colombia, septiembre 2006.ISBN 75-089-060Derechos reservados.Esta obra es propiedad intelectual de su autor y los derechos de publicaciónen lengua española han sido legalmente transferidos al editor. Prohibida sureproducción parcial o total por cualquier medio sin permiso por escrito delpropietario de los derechos del Copyright.NOTA IMPORTANTE.La información contenida en esta obra tiene un fin exclusivamente didácticoy, por tanto, no esta previsto su aprovechamiento a nivel profesional o industrial.Las condiciones técnicas y programadas incluidas, han sido elaboradas conun gran cuidado por el autor y reproducidos bajo estrictas normas de control.ALFAOMEGA GRUPO EDITOR no será jurídicamente responsable por:Errores u omisiones; daños y perjuicios que se pudieran atribuir al uso de laInformación comprendida en este libro, ni por la utilización indebida quepudiera dársele.Impreso en Colombia – Printed in Colmbia.

A mí dedicada, comprensiva y amorosa familia,A mis maestros, Víctor Hugo Angel y Marlon Manrique.A todos mis antiguos, presentes y futuros alumnos.

.41.51.5.11.5.1.11.5.1.21.5.1.3Introducción a las Computadoras y Lenguajes deProgramación.IntroducciónHistoriaHistoria del hardwareHistoria del softwareHardwareElementos de un computador según utilizaciónDispositivos de entradaDispositivos de salidaDispositivos de almacenamientoPartes del computadorMouse o ratónTecladoMonitorTorre del computadorDisco duroCPULa memoria RAMTarjeta madre, Main board o placa baseBuses de datosUnidades de CD-ROMUnidades de cd-rwUnidades de disqueteSoftwareProgramaciónLenguajesLenguaje de maquinaLenguaje ensambladorLenguajes de alto nivel22.12.2Ejercicios de lógicaIntroducciónTécnicas para la solución de 415151515

2.32.3.12.3.22.3.32.3.4Ejercicios de lógicaEjercicios con solucionesEjercicios adicionales, propuestosEjercicios con SudokuEjercicios con el acompañamiento osIntroducciónAlgoritmoTipos de datosDatos de tipo numéricoTipo numérico enteroTipo numérico realDatos tipo lógicoDatos tipo cadena de caracteresTipos de datos definidos por el usuarioVariablesReglas para nombrar variablesConstantesConstantes literalesConstantes declaradasRepresentación de expresiones iaIntroducciónRepresentación de los algoritmosEl diagrama de flujoCaracterísticas del diagrama de flujoPseudocódigoReglas para usar PseudocódigoOperadoresOperador de asignaciónOperador de asociaciónOperadores ión 283848485

4.3.44.3.4.14.3.5Operadores de cadenas de caracteresConcatenarReglas de nciones establecidas, funciones del sistemaIntroducciónFuncionesFunciones matemáticasFunción AbsFunción ArctanFunción CosFunción ExpFunción HexFunción LnFunción OctFunción Raiz2Función RedondeoFunción SenFunción SignoFunción TanFunciones de cadenaFunción AsciiFunción CarFunción CadenaDerFunción CadenaIzqFunción CompararCadenaFunción EnCadenaFunción InvertirFunción MayúsculaFunción MinúsculaFunción LongitudFunción ReemplazarFunción SinEspacioDerFunción SinEspacioIzqFunción SinEspacioLadosFunción SubCadenaFunciones de fecha y horaFunción AnnoFunción FechaFunción 2123123124124125126126127128

.4.15.2.4.25.2.4.35.2.4.45.2.4.55.2.4.6Función FechaDiferenciaFunción FechaParteFunción DiaFunción HoraFunción MesFunción MinutoFunciones de conversión de tiposFunción CBooleanoFunción CFechaFunción CEnteroCortoFunción CEnteroLargoFunción CRealCortoFunción .3.26.3.36.3.4Control del flujo I, Estructuras condicionalesIntroducciónControl del flujo, toma de decisionesOperadores de relaciónMayor queMenor queMayor o igual queMenor o igual queIgual aDiferenteOperadores lógicosAnd [Y] conjunciónOr [o lógico]NandNorNotEstructuras condicionalesÉl Sí simpleÉl Si compuestoCombinación de Sí simples y compuestosLa estructura 15215215415415716016277.17.27.2.1Control del flujo II, Estructuras repetitivas171172172175IntroducciónControl del flujo, ciclosEl ciclo Para . FinPara

7.2.2.7.2.37.37.3.17.3.2El ciclo MientrasQue . FinMientrasEl ciclo Repita . HastaQueUsos de los ciclos.Generadores de números.Contadores1791821841841938.8.18.2La prueba de EscritorioIntroducciónReglas para usar una prueba de os unidimensionales o vectoresReglas para nombrar vectores.Declaración de una variable de tipo vectorOperaciones sobre vectoresDeclaración e inicializaciónRecorridoAsignación y obtención de valoresArreglos bidimensionales o matricesReglas para nombrar matrices.Declaración de una variable de tipo matriz.Operaciones sobre matricesDeclaración, inicialización y recorridoAsignación y obtención de valoresMétodos de ordenamientoMétodo burbujaMétodo por selecciónMétodo por ucciónDefiniciónTipos de funciones263264264266AnexosIndice277283

1Introduccióna las Computadoras,y lenguajes de programación

2. Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza.Plan general.1.1 Introducción.1.2 Historia.1.3 Hardware.1.4 Software.1.5 Programación.OBJETIVOS 1.1.Realizar un recorrido resumen acerca de la evolución de los computadorespersonales (PC).Presentar de manera general el hardware y del software de un computador.Explicar los diferentes dispositivos de un ordenador.Conocer que es la programación de computadores.Entender el concepto de lenguaje de programación.INTRODUCCIÓN.Una computadora u ordenador es un dispositivo electrónico desarrollado paraejecutar un conjunto de instrucciones, facilitar el manejo de la información yprocesar datos agrandes velocidades.El avance de la electrónica hizo posible desarrollar este tipo de maquina, que esutilizada por toda la sociedad en innumerables usos. Son herramientas esencialesprácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología aplicada. Peroes para destacar que aun faltan muchos usos por dársele y sacar su máximoprovecho.El objetivo de este capitulo pretende ambientar al lector sobre conceptos concisosacerca de la computación, abordando ítems de su evolución desde dos puntos devista, a nivel físico o también llamado Hardware (componentes de un ordenador,tipos de ordenadores, etc.) y en la capa lógica o software (sistemas operativos,herramientas aplicadas, lenguajes de programación) encargado de administrar laprimera. Ya que es imposible hablar de una sin tenerse en cuenta la otra, y losavances en ambas ramas repercuten directamente en la otra. Además deproporcionar unos conceptos claros para que el lector pueda afianzar susconocimientos y generar unas sólidas bases.

Capitulo 1, Introducción a las computadoras y lenguajes de programación. 31.2.HISTORIA.1.2.1. Historia del hardware.600500El ábaco fue la primera maquina desarrollada para ayudar yrealizar cálculos matemáticos, su origen data entre el año 600y 500 A.C; la estructura consistía en una serie de bolas demadera que se deslizaban sobre una varilla o cuerda,avanzando o retrocediendo según la operación.1617El inventor de los logaritmos John Napier, construyo unaspiezas de calculo con huesos o marfil denominadas “Huesosde Napier”, teniendo mucha influencia en la construcción dela regla de calculo.1642El francés Blaise Pascal, matemático y filosofo, invento laprimera calculadora automática denominada “maquina dePascal” capaz de sumar y restar, creada originalmente paraapoyar la recaudación de impuestos de su padre.1666El maestro de la mecánica de la corte del rey Calos II deInglaterra, sir Samuel Morland, crea la maquina demultiplicar compuesta por una serie de ruedas querepresentan las unidades, decenas, centenas, entre otras.1769El húngaro Barón Kempelen, crea el jugador de ajedrezautómata. En manos de Johann Nepomuk viaja por todaEuropa y estados unidos presentándose como el jugador deajedrez “robotizado”.

4. Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza.1804Joseph Marie Jacquard inspirado en las cajas de música queemplean papel perforado para producir sonido, inventa eltelar Jacquard.1822Charles Babbage presenta la maquina diferencial, capaz derealizar cálculos de tablas simples. Por este desarrollo se leconsidera el “padre de los ordenadores modernos”.1854El ingles George Boole desarrollo el álgebra de boole,generando una reducción de combinaciones mediante el usode los operadores algebraicos básicos: (y) and, “or” o y “not”no. Por este desarrollo se le considera el padre de la teoría dela información.1906El estadounidense Lee De Forest creo el tubo de vació. Teniatres elementos en una bombilla de cristal vacía. En los años30 se empezó a utilizar el tuvo al vació para el desarrollo deordenadores.1919Los estadounidenses W. H. Eccles y F.W. Jordándesarrollaron el primer Flip – Flop, dispositivo capaz decambiar entre dos estados. Este permitió a los circuitoselectrónicos tener dos estados fijos, forjando los modos dealmacenamiento de dígitos binarios para los computadoresmodernos.1946J. Presper Eckert y John Maucly construyeron el ENIAC, elprimer ordenador electrónico digital. Contenía 18000 tubosde vació.1947John Bardeen, Walter Brattain y William shockley inventaronel transistor, dispositivo electrónico capaz de regular el flujode la corriente eléctrica, permitiendo la reducción en eltamaño de los ordenadores. Por este desarrollo ganaron elpremio Nóbel en 1956.1958Jack Kilby, construyo el primer circuito integrado,conformado por una serie de componentes de siliconaindividuales, ensamblados en conjunto.1964IBM presento el System/360, reemplazando los transistorespor tecnología de circuitos integrados.

Capitulo 1, Introducción a las computadoras y lenguajes de programación. 51969Data General Corporation distribuyo el primer ordenador a16 BIT. Este ordenador denominado NOVA aumento lavelocidad y potencia.1970Corning Glass Works, inc, comercializó el primer cable defibra óptica. A diferencia que de otros cables de naturaleza demetal, este trasmite as de luz a grandes velocidades,permitiendo la transmisión de grandes volúmenes de datos.1971Intel Corporation desarrollo el primer chip microprocesador,el 4004.1975Micro Instrumentation Telemetry System (MITS)introdujeron al mercado el Altair. Este ordenador no teniateclado, monitor o un dispositivo básico de memoria. Teniaun procesador Intel 8080 de 8 BIT.1980Laboratorio Bell introdujeron el primer microprocesador a 32BIT, llamado Bellmac-32.1981IBM introdujo su primer ordenador basado de un procesadorIntel 8088, un disco flexible y alrededor de 128k o 256k enmemoria Ram. Utilizaba el sistema operativo D.O.S.1984Apple computer, inc. Comercializo el primer ordenadorpersonal Macintosh. Este ordenador tenia un monitorintegrado, ratón y una capacidad de memoria de 128k.Además era el primer sistema de computo que poseía unentorno grafico para el trabajo y administración.1984IBM distribuyo el PC-AT con procesador Intel 80286. sobreeste ordenador se introdujo un sistema de gráficos EGA,permitiendo gráficos de 16 colores y un bus de datos de 16BIT.1992Intel desarrollo el procesador 80486 igualando la calidad desu homólogo 68040 de motorota.

6. Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza.1.2.2. Historia del software.1957IBM desarrollo el primer lenguaje de programación de altonivel llamado FORTRAN (traductor de formulas). Es muyusado aun actualmente por muchos científicos, ingenieros ymatemáticos.1960Un equipo de la universidad de Pensilvania, apoyado por eldepartamento de defensa de los estados unidos, desarrollo unprimer lenguaje de programación llamado COBOL (lenguajecomún orientado a los negocios)1962Ivan Sutherland de M.I.T implemento el primer software degráficos, permitiendo dibujar interactivamente en la pantalla.1964Thomas Kurt y John Kemendy desarrollaron el lenguaje deprogramación BASIC, muy popular y usado hasta los días dehoy.1967Richard Greenblatt implemento el primer programa deajedrez con éxito llamado MacHack.1970E.F Codd publico el primer diseño de bases de datosrelacional.1978Brian Kernighan publico una descripción del lenguaje C,confinando desde principios de los años 60 en BellTelephone. C fue y continua siendo el lenguaje deprogramación más popular, en los años 80 dio origen allenguaje C , basado sobre el lenguaje pero con el soporteal paradigma de programación orientado a objetos.1991Sun Microsystem bajo el proyecto de James Goslingdesarrollaron el lenguaje Java. Java es el lenguaje mas usadoactualmente y empleado en diferentes ambientes como:paginas web, ordenadores de escritorio, servidores de altorendimiento, equipos móviles y entre otros.1997IBM desarrollo el sistema de juego de ajedrez llamado DeepBlue. En la imagen se muestra al campeón mundial deajedrez Gari Kaspárov durante una partida con Deep Blue enNueva York.

Capitulo 1, Introducción a las computadoras y lenguajes de programación. 71.3.HARDWARECorresponde a la parte física o tangible del ordenador y esta compuesta por lossiguientes elementos: dispositivos de entrada, salida y almacenamiento.1.3.1. Elementos de un computador según utilización.1.3.1.1. Dispositivos de entrada.Generalmente estos componentes se encuentran ubicados fuera de la torre delcomputador y permiten ingresar datos para ser procesados por la CPU. Entres estosse encuentran: el mouse, teclado, lápiz óptico, tablas digitalizadoras, control dejuegos o joystick, pantallas sensibles al tacto que permiten el usuario señalaracciones como emplean algunos cajeros electrónicos, cámaras, scanner,micrófonos, entre otros.

8. Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza.1.3.1.2. Dispositivos de salida.Estos permiten la visualización de la información en una amplia gama de formatoso modos. Entre estos se encuentran: las impresoras, las pantallas o monitores,parlantes, entre otros. Con ellos se busca la representación de la información deuna manera más amena y entendible.1.3.1.3. Dispositivos de almacenamiento.A este grupo pertenecen todas las unidades de lectura / escritura (leer / guardar) dedatos. Existen unidades internas y externas a la torre del computador, creadas paradar solución a las diferentes necesidades del usuario, aplicando diferentestecnologías de almacenamiento.Las unidades CD-ROM, CD-RW, DVD son tanto internas como externas, utilizandiscos compactos para almacenar datos utilizando tecnologías ópticas para elalmacenamiento.1.3.1.3.1.Internas.La principal unidad de almacenamiento interna es el disco duro, donde sealmacenan los programas y datos que van a interactuar con el hardware como:sistemas operativos, aplicaciones de escritorio y de servicios. La unidad dedisquete ha existido por mucho tiempo tendiendo a desaparecer, dadas suslimitaciones en cantidad de almacenamiento y las innumerables variables comotemperatura, radiación, entre otras. Esta unidad es conocida como la unidad de tresun medio (3 1/2) o la unidad A. Estas unidades emplean tecnologías magnéticaspara almacenar información.

Capitulo 1, Introducción a las computadoras y lenguajes de programación. 91.3.1.3.2.Externas.Son las unidades que se conectan con el exterior de la torre y generalmente sontransportables. Las unidades USB son muy usadas actualmente permitiendo nosolo almacenar datos, sino también música en el formato mp3.1.3.2. Partes del computador.1.3.2.1. Mouse o Ratón.Es un dispositivo apuntador o señalador que le permite a un usuario de un equipode computo navegar sobre la interfaz grafica, facilitando el acceso a acciones uoperaciones dentro del ordenador. Algunos mouse actuales emplean aun latecnología mecánica de rodillos y bolilla para ubicar el cursor del ratón dentro deuna interfaz grafica. La tecnología nueva emplea ratones infrarrojos que al nodepender de un sistema mecánico permiten tener una gran exactitud requerida parael trabajo de diseño y creación visual de imágenes computarizadas.1.3.2.2.El teclado.Es el dispositivo básico de entrada de acciones hacia un ordenador presionando unaserie de teclas o mediante una combinación de las mismas. Cuenta con teclas defunción numeradas como F1 al F12, un teclado numérico, un teclado alfanumérico,teclas de desplazamiento del cursor, indicadores de paneles activos.

10. Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza.1.3.2.3. Monitor.Es el dispositivo primario de salida donde se visualizan las imágenes generadas porel ordenador, conectado mediante un adaptador de video, el cual responde por unagran parte en la calidad de la imagen generada y otra proporcionada por el monitor.Una de las tecnologías de monitores que se cuentan actualmente es la del tubo derayos catódicos con el también cuentan televisores, osciloscopios, radares. En estelas imágenes se representan con un haz de electrones que barren una superficiefosforescente y proyectan imágenes.Otra nueva tecnología presenta monitores de pantalla liquida LCD, usada por losordenadores portátiles.

Capitulo 1, Introducción a las computadoras y lenguajes de programación. 111.3.2.4. Torre del computador.La gran mayoría de los usuarios de ordenadores la llaman “CPU”. El termino noesta bien empleado ya que CPU corresponde a la Unidad Central de Proceso de lacomputadora, y la torre es simplemente el soporte para una serie de componentesalbergados dentro. Explorando con detenimiento los elementos contenidos en latorre se encuentran:1.3.2.5.Disco duro.Es la principal unidad de almacenamiento de los datos dentro de un computador.Su forma interna corresponde a un apilamiento de discos o laminas rígidas deforma circular, albergando los datos mediante procesos magnéticos. Estas laminasgiran alrededor de 3600 revoluciones por minuto. Cuentan con cabezas de lecturaescritura muy similares a las agujas de los equipos de sonido para el manejo deacetatos, donde este cada uno se posiciona sobre un área del disco para guardar oleer datos.1.3.2.6.CPU.Unidad central de proceso (UCP de sus siglas en ingles), es el dispositivoelectrónico encargado controlar y manejar los datos en los ordenadores. Estacompuesta por la ALU (unidad aritmética lógica) que realiza todo tipo deoperaciones lógicas mediante el álgebra de bolee, y una serie de registro dealmacenamiento temporal para efectuar operaciones. Una CPU esta contenida enun microprocesador que es un chip.

12. Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza.1.3.2.7.La memoria Ram.RAM (memoria de acceso aleatorio) es la memoria de trabajo del ordenador, esdecir, el disco duro almacena datos de forma permanente, mientras la Ram seemplea para labores de procesos que se efectúan co

2. Fundamentos de programación, guía de autoenseñanza. OBJETIVOS Realizar un recorrido resumen acerca de la evolución de los computadores personales (PC). Presentar de manera general el hardware y del software de un computador. Explicar los diferentes dispositivos de un ordenador. Conocer que es la programación de computadores.

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