Chiclayo
AreA : educAcion pArA el trAbAjo
“Mi manual del algoritmo” Equipo de trabajo : Campos Bautista Carlos Lopez Esqueche Priscila Zabaleta Alcantara Lhuana Alcantara Farro Ines
Profesora: Nerita Tarrillo Dávila.
Grado y Sección:
Cuarto “A”
Fecha:
Chiclayo, julio de 2013.
Nuestro esfuerzo lo queremos dedicar en primer lugar a Dios, reconociendo sus bendiciones de cada día, a nuestros padres por el apoyo moral, económico y el gran amor que nos brindan, así como reconocer mediante nuestro trabajo el esfuerzo y dedicacion de nuestra querida maestra y amiga Nerita Tarrillo Davila por el apoyo que nos brinda cada dia para aprender, seguir en los caminos del éxito y ser buenos estudiantes. El Equipo de trabajo.
Pag. 1.
Carát
ula ……………………………………………………………………..…. 2.
01 Dedic
atoria ………………………………………………………………………
02
3.
Índice
……………………………………………………………………………….
03
4.
Objeti
vo General y Específicos ……………………………………………… 5.
ntación……………………………………………………………………… 6.
ÓN 1: “Conociendo los Algoritmos”. ………………………………….. 7.
ÓN 2: “ Variables, Constantes, Tipos de Datos, Expresiones, Operadores” 8.
ÓN 3: “Diagramas de Flujo de Datos”. …………………………………
04 Prese 05 SESI 06 SESI 12 SESI 17
SESI
9.
ÓN 4: “Solucionando problemas con Diagramas de Flujo de Datos”. ………..
22
10.SESIÓN
31
5: “Integrando los Aprendizajes I”. ………………………………....
SESI
11.
ÓN 6: “Creando Diagramas de Flujo de datos con el software Free DFD”…..
35
12.SESIÓN
7: “Estructuras condicionales simples, dobles y múltiples”. ……
45
13.SESIÓN
8: “Integrando los Aprendizajes II”. ………………………………...
52
14.Bibliografía………………………………………………………………………………………………….
55
E
l presente proyecto pretende como objetivo general plasmar el trabajo desarrollado en el área de Educación para el trabajo en la especialidad de computación en nuestra Institución Educativa “May. Felix Tello Rojas”, de
Chiclayo,
para servir de ayuda a aquellas personas que quieran
iniciarse en la programación, a fin de desarrollar habilidades y destrezas para la creación de diagramas de flujo de datos, contando con una valiosa herramienta para la creación de programas.
Plasmar nuestro trabajo desarrollado a través del Área de Educación para el trabajo, en la especialidad de computación
Compartir nuestro trabajo a través de la web, (portal issuu.com) con quienes tiene el deseo de iniciarse en la programación de computadoras.
Desarrollar habilidades y destrezas para la creación de diagramas de flujo de datos.
E
n estos tiempos el uso de la computadora sea generalizado en todos los ambitos del quehacer humano y cada vez existen programas más sofisiticados , por lo que se hace imprensidible aprender a realizar programas de computadora de modo que podamos aprender a diseñar y realizar nuestros programas, o programas que se ajusten a nuestras necesidades . Esto permite que como estudiantes de secunadria sentemos las bases para aprender a programar . Iniciamos por conocer acerca del desarrollo de los algoritmos y sus distintos elementos, el análisis a tener en cuenta para la solucion a un problema, posteriormente diseñamos el diagrama de flujo de datos utilizando el software libre llamado DFD, el mismo que nos mostrará la correcta ejecución del programa. Mediante este “manual del algoritmo” queremos compartir con quienes tengan la oportunidad de observar este material las experiencias adquirida en el fascinate mundo de la programacion.
Sesión N°01
UN POCO DE HISTORIA DE LOS ALGORITMOS. El término proviene del matemático árabe Al’Khwarizmi, que escribió un tratado sobre los números. Este texto se perdió, pero su versión latina, Algoritmi de Numero Indorum, sí se conoce. El trabajo de Al’Khwarizmi permitió preservar y difundir el conocimiento de los griegos (con la notable excepción del trabajo de Diofanto) e indios, pilares de nuestra civilización. Rescató de los griegos la rigurosidad y de los indios la simplicidad (en vez de una larga demostración, usar un diagrama). Sus libros son intuitivos y prácticos y su principal contribución fue simplificar las matemáticas a un nivel entendible por no expertos. En particular muestran las ventajas de usar el sistema decimal indio, un atrevimiento para su época, dado lo tradicional de la cultura árabe. La exposición clara de cómo calcular de una manera sistemática a través de algoritmos diseñados para ser usados con algún tipo de dispositivo mecánico similar a un ábaco, más que con lápiz y papel, muestra la intuición y el poder de abstracción de Al’Khwarizmi. Hasta se preocupaba de reducir el número de operaciones necesarias en cada cálculo. Por esta razón, aunque no haya sido él el inventor del primer algoritmo, merece que este concepto esté asociado a su nombre. Los babilonios que habitaron en la antigua Mesopotania, empleaban unas pequeñas bolas hechas de semillas o pequeñas piedras, a manera de “cuentas” y que eran agrupadas en carriles de caña. Más aún, en 1.800 A.C. un matemático babilónico inventó los algoritmos que le permitieron resolver problemas de cálculo numérico.En 1850 A.C., un algoritmo de multiplicación similar al de expansión binaria es usado por los egipcios. La investigación en modelos formales de computación se inició en los 30’s y 40’s por Turing, Post, Kleene, Church y otros. En los 50’s y 60’s los lenguajes de programación, compiladores y sistemas operativos estaban en desarrollo, por lo tanto, se convirtieron tanto en el sujeto como la base para la mayoría del trabajo teórico. Los algoritmos son objeto de estudio de la algoritmia. En la vida cotidiana se emplean algoritmos en multitud de ocasiones para resolver diversos problemas.
PARA QUE SIRVEN LOS ALGORITMOS
Los ALGORITMOS son un Conjunto de acciones o secuencias de operaciones ejecutadas en un determinado orden para resolver un problema. Podemos definir algoritmo como un conjunto de pasos o instrucciones finito que se deben seguir para realizar una determinada tarea.
Algunos ejemplos:
-
Determinar el índice de masa corporal de una persona en función de su talla y peso.
-
Hallar el área y el perímetro de un cuadrado
-
Hallar el área y la longitud de un circulo
-
Hallar el área y el perímetro de un rectángulo
-
Mostrar los 10 primeros números pares.
-
Mostrar la suma de los 10 primeros números pares.
-
Determinar si una persona es mayor de edad.
-
Realizar una tabla de multiplicación del 1 al 12.
¿Qué pasos seguir para desarrollar estos problemas mediante la computadora?. Es aquí donde radica la importancia de los algoritmos computacionales.
TIPOS DE ALGORITMOS: Existen dos tipos y son llamados así por su naturaleza:
Cualitativos: Son aquellos en los que se describen los pasos utilizando palabras.
Cuantitativos: Son aquellos en los que se utilizan cálculos numéricos para definir los pasos del proceso.
LENGUAJES ALGORÍTMICOS Un Lenguaje algorítmico es una serie de símbolos y reglas que se utilizan para describir de manera explícita un proceso.
Tipos de Lenguajes Algorítmicos
Gráficos: Es la representación gráfica de las operaciones que realiza un algoritmo (diagrama de flujo).
No Gráficos: Representa en forma descriptiva las operaciones que debe realizar un algoritmo (pseudocodigo). INICIO Edad: Entero ESCRIBA “cual es tu edad?” Lea Edad SI Edad >=18 entonces ESCRIBA “Eres mayor de Edad” FINSI ESCRIBA “fin del algoritmo” FIN
Sesión N°02
Dato:
Un dato es la representacion de un hecho real.
Son simbolos concretos que pueden ser reconocidos por un computador.
Ejemplos de datos:
Notas de un alumno.
Nombre de una empresa.
Edad de una persona.
Temperatura del día.
Tipos de datos Cada parametro tiene un tipo de datos
conjunto de valores para los que hay ciertas operaciones denidas
Por ejemplo:
Datos tipo fecha: dd/mm/aa.
Datos numérico tipo entero: numeros enteros positivos o negativos; 30, 27, -18, 0.
Datos numérico tipo real:datos que contienen parte fraccionaria o decimal: 2.34 ; 0,777; 10,345, etc.
Datos alfanuméricos o cadenas de texto: nombres, direccion, sexo, etc.
Datos lógicos: aquel que puede tomar unicamente dos valores: verdad o falso, par o impar, prendido o apagado, encontrado o no encontrado.
Datos monetarios: dinero en soles, dolares, euros
operaciones: suma, resta, multiplicacion division
OPERADORES 1.
Operador de Asignación: Indica una operación de reemplazo o asignación. Formato: Nombre_variable
expresión
Ejemplo: Edad
0
Empresa
“transportes OLTURSA”
Colegio
“May. FELIX TELLO ROJAS”
CONSTANTE:
Es un identificador válido, cuyo valor no cambia durante la ejecución del algoritmo. Formato: Nombre_Constante = Valor Ejemplo:
Pi=3.1416 Empresa = “CEVICHERIAS JHON” Micolegio= “FELIX TELLO ROJAS” Ganancia = 30% VARIABLE: Es un identificador válido cuyo valor puede cambiar durante la ejecución del algoritmo. Formato Nombre_variable: tipo de dato. Ejemplo: X:0
Definimos una variable que contendrá valores enteros.
Car : carácter Definimos la variable car que contendrá letras o caracteres.
ACUMULADOR: Es una variable que incrementa valores variables a una determinada variable. Ejemplo: Suma Num Suma valor de num)
CONTADOR:
0 (inicializamos la suma en 0) 5 Suma + num (en la variable suma vamos acumulando el
Es un caso particular de un acumulador, incrementa valores constantes a una determinada variable. Ejemplo: i n
i+1 n+2
OPERADORES: a). Aritméticos: + : suma : resta * : multiplicación / : división. Ejemplo: con 2 valores ingresados obtenemos las 4 operaciones aritméticas Valores: 20 y 4 Suma = 20+4 Resta = 20-4 Multi = 20*4 Divi = 20/4 b). De relación: = igual > mayor que >= mayor igual que < menor que <= menor igual que ≠ diferente que
c). Lógicos: − negación
ᴧ ‘y’ lógico (and) v ‘0’ lógico (or)
Sesión N°03
(DFD) ¿QUÉ ES UN DIAGRAMA DE FLUJO DE DATOS?
Un dia
grama de flujo de datos (DFD sus siglas en español e inglés) es una representación gráfica del flujo de datos a través de un sistema de información. Un diagrama de flujo de datos también se puede utilizar para la visualización de procesamiento de datos (diseño estructurado). Muestran en forma visual sólo el flujo de datos entre los distintos procesos, entidades externas y almacenes que conforman un sistema. Los diagramas de flujo de datos fueron inventados por Larry Constantine, el desarrollador original del diseño estructurado, basado en el modelo de computación de Martin y Estrin. Los diagramas de flujo de datos pueden ser usados para proporcionar al usuario final una idea física de cómo resultarán los datos a última instancia, y cómo tienen un efecto sobre la estructura de todo el sistema.
CARACTERISTICAS
Se interpretan como un camino a través del cual viajan datos de composición conocida de una parte del sistema a otra.
Son el medio de conexión de los restantes componentes del DFD.
Se representan por unas limitadas figuras, en donde la flecha indica la dirección de los datos.
Tiene un nombre o rótulo que los identifica.
Tiene un principio y fin.
VENTAJAS DE UN DIAGRAMA DE FLUJO DE DATOS
Favorecen la comprensión del proceso a través de mostrarlo como un dibujo. El cerebro humano reconoce fácilmente los dibujos. Un buen diagrama de flujo reemplaza varias páginas de texto.
Permiten identificar los problemas y las oportunidades de mejora del proceso. Se identifican los pasos redundantes, los flujos de los re-procesos , los conflictos de autoridad, las responsabilidades, los cuellos de botella, y los puntos de
decisión.
Muestran las interfaces entre usuario y máquina
y las
transacciones que en ellas se realizan, facilitando el análisis de las mismas.
Son una excelente herramienta para capacitar a los nuevos aprendices en la programación y también a los que desarrollan la tarea, cuando se realizan mejoras en el proceso.
SIMBOLOS Las diversas organizaciones usan distintos símbolos, pero el comité sobre computadoras y procesadores de
información
de
la
Asociación Norteamericana de Normas ha hecho un gran esfuerzo para normalizar los símbolos de los diagramas de flujo. Esa normalización permite comprender cualquier diagrama de flujo que use los símbolos recomendados.
Representa el inicio y el final del DFD
Expresa operación algebraica o de asignación
Expresa condición o una decisión lógica.
Entrada o salida de datos.
Conector dentro de la página
Reporte o página impresa
Bucle o repetición
Sesi贸n N掳04
Ejemplo N掳01: Desarrolla una soluci贸n que permita ingresar y mostrar el nombre de un alumno.
ALGORITMO: ENTRADA : nombre SALIDA: nombre
INICIO TEXTO nombre LEER nombre
ESCRIBIR nombre
D. F. D.
FIN
Ejemplo N°02: Realice un programa que muestre el nombre de la Institucion Educativa y un mensaje de bienvenida INICIO Colegio: “IE PNP ‘May Felix Tello Rojas’” Mensaje: “Bienvenidos al desarrollo de algoritmos” Colegio Mensaje FIN
ALGORITMO ENTRADA: SALIDA: IE, MENSAJE
INICIO TEXTO Colegio
TEXTO mensaje ESCRIBIR Colegio ESCRIBIR Mensaje FIN
Ejemplo N째03: Desarrollar un programa que permita ingresar el nombre y dos notas de un alumno y mostrar su nombre y el promedio obtenido: (nota1+nota2)/2
ENTRADA : nombre, nota1, nota2 SALIDA: Nombre, promedio.
INICIO TEXTO : nombre REAL :
nota1, nota2, promedio
LEER: nombre, nota1, nota2 CALCULAR: promedio = (nota1 + nota2)/2 ESCRIBIR: Nombre, promedio. FIN
Ejemplo N°04: Desarrolla una solución que permita ingresar 2 números por teclado y muestre las cuatro operaciones:
ALGORITMO ENTRADA: VALOR1, VALOR2 SALIDA: SUMA, RESTA, MULTIPLICACION, DIVISION.
INICIO ENTERO: VALOR1, VALOR2 ENTERO: SUMA, RESTA, MULTIPLICACION, DIVISION LEER VALOR1, VALOR2 CALCULE SUMA=VALOR1 + VALOR2 CALCULE RESTA=VALOR1 - VALOR2 CALCULE MULTIPLICACION=VALOR1 * VALOR2 CALCULE DIVISION=VALOR1 / VALOR2 ESCRIBIR SUMA, RESTA, MULTIPLICACION, DIVISION
FIN
INICIO FIN VALOR1 = 0 VALOR2 =0 SUMA = 0 RESTA=0 MULTIPLICACION =0 DIVISION = 0 Ingrese VALOR1, VALOR2 SUMA = VALOR1 + VALOR2 RESTA= VALOR1 + VALOR2 MULTIPLICACION= VALOR1 + VALOR2 DIVISION= VALOR1 + VALOR2 ‘la suma es: ‘, SUMA ‘La resta es:’, RESTA ‘La multiplicación es:’, MULTIPLICACION ‘La división es: ’, DIVISION
Ejemplo N°05: Desarrolla una solución que permita ingresar un número por teclado y muestre un mensaje determinando si es par o impar
ALGORITMO ENTRADA: numero SALIDA: mensaje1, mensaje2
INICIO ENTERO numero LEER NUMERO CALCULAR RESTO=NUM/2 SI RESTO = 0 ESCRIBIR “EL NUMERO ES PAR” SINO ESCRIBIR “EL NUMERO ES IMPAR” FINSI FIN
INICIO NUMERO = 0 LEER Numero RESTO = NUMERO /2 RESTO=0 ESCRIBIR “El número es impar” ESCRIBIR “El número es par” FIN
Sesión N°05
Hasta aquí, nos ponemos a reflexionar y nos preguntamos ¿son importantes los algoritmos informáticos?¿podemos señalar algunas características propias de los algoritmos? ¿Su estructura es rígida o flexible? Importancia: Los algoritmos son muy importantes a la hora de programar ya que son los pasos exactos para resolver un problema. Esto quiere decir que es un procedimiento computacional bien definido que requiere de datos de entrada y produce un valor como salida. Características: 1.
Carácter finito. "Un algoritmo siempre debe terminar después de un número finito de pasos".
2.
Precisión. "Cada paso de un algoritmo debe estar precisamente definido; las operaciones a llevar a cabo deben ser especificadas de manera rigurosa y no ambigua para cada caso".
3. Entrada. "Un algoritmo tiene cero o más entradas: cantidades que le son dadas antes de que el algoritmo comience, o dinámicamente mientras el algoritmo corre. Estas entradas son tomadas de conjuntos específicos de objetos". 4. Salida. "Un algoritmo tiene una o más salidas: cantidades que tienen una relación específica con las entradas".
5. Eficacia. "También se espera que un algoritmo sea eficaz, en el sentido de que todas las operaciones a realizar en un algoritmo deben ser suficientemente básicas como para que en principio puedan ser hechas de manera exacta y en un tiempo finito por un hombre usando lápiz y papel".
Estructura: * Inicio * Lectura de datos (ingresos) * Procesos * Salida de datos (mostrados) * Ciclos * Condiciones * Fin.
En la parte del “cuerpo del algoritmo“, no tienen un orden, ya que dependiendo del programa, podemos ir pidiendo – mostrando datos, no necesariamente tienen un orden especifico. Pero eso si, en el “desarrollo de un algoritmo” debemos quedar con un esquema así:
INICIO
–
DESARROLLO –
FIN
SOLUCIONE MEDIANTE ALGORITMOS: 1)
Hallar el área y el perímetro de un cuadrado
2)
Hallar el área y el perímetro de un circulo
3)
Hallar el área y el perímetro de un rectángulo
4)
Realice un algoritmo que permita ingresar 2 valores y determine cuál de ellos es el mayor.
5)
Mostrar los 10 primeros números pares.
6)
Mostrar la suma de los 10 primeros números pares.
7)
Determinar si una persona es mayor de edad.
8)
Desarrollar un algoritmo que permita calcular la hipotenusa de un triángulo rectángulo a partir de los catetos ingresados por teclado.
9)
Realizar una tabla de multiplicación del 1 al 12.
10)
Determinar el índice de masa corporal de una persona en función de su talla y peso.
Sesión N°06
¿Qué es el software DFD? El dfd es un programa, diseñado para analizar y construir los algoritmos. Se pueden crear diagramas de flujo de datos para representar algoritmos; estos son problemas planteados que se pueden solucionar a través de un proceso específico, teniendo en cuenta que el mismo proceso aplica solo para el mismo problema, entonces podríamos decir que para cada problema algorítmico se aplica una solución diferente. El programa posee una serie de herramientas y comandos para utilizar en la construcción de algoritmos. Pantalla principal del DFD
La barra de botones (Nuevo): Crea un nuevo archivo dfd (Abrir): Abre un archivo dfd existente. (Guardar): Guarda el archivo que se está trabajando. (Imprimir): Imprime el archivo que se está trabajando.
(Cortar): Quita un elemento del archivo y se guarda para pegarlo después. (Copiar): Copia un elemento seleccionado para pegar en otra ubicación (Pegar): Pega un elemento en una ubicación seleccionada. (Eliminar): Borra el elemento marcado en el archivo.
(Ejecutar): Inicia la ejecución del archivo. (Detener): Interrumpe la ejecución. (Pausar): Pausa la ejecución. (Paso simple): Analiza cada elemento del archivo y lo marca o delinea con un color para saber la ubicación de análisis. (Ejecutar hasta): Realiza la ejecución solo hasta un punto marcado. (Depurador): Activa el depurador del diagrama.
(Alejar): Aleja la vista y la reduce. (Acercar): Acerca la vista o la aumenta
(Cursor): Activa el puntero del mouse para moverse en el archivo y marcar elementos. (Asignación): Inserta un elemento de asignación en el archivo. (Ciclo mientras): Inserta un elemento mientras en el diagrama. (Ciclo para): inserta elemento de ciclo para en el diagrama. (Decisión): Inserta bloque de decisión en el archivo. (Lectura): Inserta bloque de lectura en el diagrama. (Salida): Inserta los datos que se verán en la pantalla cuando se ejecute el Programa
DFD ES UN SOFTWARE LIBRE (FREE)…. ES GRATIS!
PROGRAMA 1: Realice un Diagrama de Flujo de Datos que muestre un mensaje de bienvenida.
PROGRAMA 2: Realice un Diagrama de flujo de Datos que permita ingresar 2 valores por teclado y muestre la suma, resta, multiplicaci贸n y divisi贸n de dichos valores
PROGRAMA 3: Realice un Diagrama de flujo de datos que permita ingresar por teclado el largo y ancho de un rectángulo y nos muestre el área y el perímetro de dicho rectángulo.
PROGRAMA 4: Realice un Diagrama de flujo de datos que permita ingresar el ahorro semanal de una persona y nos devuelva la cantidad ahorrada al cabo de un a単o.
PROGRAMA 5: Realice un Diagrama de flujo de datos que permita ingresar el radio de un círculo y nos devuelva el área
PROGRAMA 6: Realice un Diagrama de flujo de Datos que muestre la suma de los 10 primeros números pares (2+4+6…)
Sesión N°07
Estructuras condicionales simples: No todos los problemas pueden resolverse empleando estructuras secuenciales. Cuando hay que tomar una decisión aparecen las estructuras condicionales. En nuestra vida diaria se nos presentan situaciones donde debemos decidir: ¿Elijo la carrera A o la carrera B? ¿Me pongo este pantalón? Para ir al trabajo, ¿elijo el camino A o el camino B? Al cursar una carrera, ¿elijo el turno mañana, tarde o noche?
Por supuesto que en un problema se combinan estructuras secuenciales y condicionales. Estructura condicional simple. Cuando se presenta la elección tenemos la opción de realizar una actividad o no realizar ninguna.
Representaciรณn grรกfica:
Podemos observar: El rombo representa la condiciรณn. Hay dos opciones que se pueden tomar. Si la condiciรณn da verdadera se sigue el camino del verdadero, o sea el de la derecha, si la condiciรณn da falsa se sigue el camino de la izquierda. Se trata de una estructura CONDICIONAL SIMPLE porque por el camino del verdadero hay actividades y por el camino del falso no hay actividades. Estructuras condicionales dobles:
Cuando se presenta la elección tenemos la opción de realizar una actividad u otra. Es decir tenemos actividades por el verdadero y por el falso de la condición. Lo más importante que hay que tener en cuenta que se realizan las actividades de la rama del verdadero o las del falso, NUNCA se realizan las actividades de las dos ramas. Representación gráfica:
En una estructura condicional doble tenemos entradas, salidas, operaciones, tanto por la rama del verdadero como por la rama del falso.
Estructuras condicionales Múltiples: Las estructuras de comparación múltiples, son tomas de decisión especializadas que permiten comparar una variable contra distintos posibles resultados, ejecutando para cada caso una serie de instrucciones específicas. La forma común es la siguiente: Representación gráfica:
EJEMPLO 1: Realice un Diagrama de flujo de datos que permita ingresar un valor por teclado y MUESTRE un mensaje si el nĂşmero es mayor a 10.
EJEMPLO 2: Realice un Diagrama de flujo de datos que permita ingresar dos valores por teclado y determine el mayor de dichos nĂşmeros.
Sesión N°08
Problemas propuestos 1.
2.
3.
Realizar un programa que lea por teclado dos números, si el primero es mayor al segundo informar su suma y diferencia, en caso contrario informar el producto y la división del primero respecto al segundo. Se ingresan tres notas de un alumno, si el promedio es mayor o igual a once mostrar un mensaje "aprobado", de lo contrario desaprobado Realice un programa que permita ingresar el nombre y la edad de una persona, si la edad es mayor a 18, se mostrará el mensaje “mayor de ead”, de los contrario se mostrara “no admitido”.
EJEMPLO 2: Realice un Diagrama de flujo de datos que permita ingresar el peso y la talla de una persona, y devuelva el
peso corporal, además de un mensaje “desnutrido”, “sobrepeso”, “obesidad”, según corresponda
.
BibliografĂa http://algoritmosydiagramasdarwin.blogspot.com/2009/09/historia-de-los-algoritmos.html http://www.desarrolloweb.com/articulos/2143.php www.glyc.dc.uba.ar/santiago/papers/teoricasAlgo1.pdf http://www.slideshare.net/imagincor/sesion-01-algoritmos-y-estructura-de-datos http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_Flujo_de_Datos http://makeyna2.angelfire.com/Manual_DFD.pdf http://www.javaya.com.ar/detalleconcepto.php?codigo=80&inicio=