PDF de programación - Programación Java para Físicos e Ingenieros

Programación en
Java



para físicos e ingenieros


José M. Gómez
Agustí Gutierrez
Manuel López
Xavier Luri
Daniel Prades


Correo electrónico: jm.gomez@ub.edu







© de los autores, enero 2012
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Índice
1 El Ordenador ...................................................................................................... 9
1.1
Introducción .......................................................................................................................................... 9
1.2 Componentes de un ordenador .......................................................................................................... 12
1.3 Sistemas operativos ........................................................................................................................... 14
1.3.1 Gestión del procesador ................................................................................................................. 14
1.3.2 Gestión de la memoria .................................................................................................................. 15
1.3.3 Controladores ................................................................................................................................ 15
1.3.4 El sistema de ficheros ................................................................................................................... 16
1.3.5 Sistemas operativos de Microsoft ................................................................................................. 17
1.3.6 Sistemas operativos UNIX ............................................................................................................ 18
1.4 Periféricos ........................................................................................................................................... 20
1.4.1 Discos magnéticos ........................................................................................................................ 20
1.4.2 Discos ópticos ............................................................................................................................... 21
1.4.3 USB ............................................................................................................................................... 23
1.4.4 Firewire ......................................................................................................................................... 23
1.4.5 Bluetooth ....................................................................................................................................... 24
1.5 Redes ................................................................................................................................................. 26
1.5.1 El Módem ...................................................................................................................................... 26
1.5.2 La Tarjeta de Interfaz de Red (NIC) .............................................................................................. 27
1.5.3 Un modelo para las comunicaciones de datos: La pila TCP/IP .................................................... 28
1.5.4 Aplicaciones de Internet ................................................................................................................ 30
1.5.5 La web ........................................................................................................................................... 31
2 Programación ................................................................................................... 33
Introducción ........................................................................................................................................ 33
2.1
2.1.1 ¿Qué es un programa? ................................................................................................................. 34
2.1.2 El proceso de programación ......................................................................................................... 36
2.1.3 ¿Qué es una Plataforma? ............................................................................................................. 37
2.1.4 Entorno de desarrollo .................................................................................................................... 39
2.1.5 Conclusión .................................................................................................................................... 42
2.2 Primeros programas ........................................................................................................................... 43
2.2.1 Proyecto Hola Java ....................................................................................................................... 43
2.2.2 Debugar ........................................................................................................................................ 46
2.2.3 Proyecto Hola Java GUI ................................................................................................................ 47
2.2.4 Conclusiones ................................................................................................................................. 48
2.3 Estructuras básicas ............................................................................................................................ 49
2.3.1 Un programa básico ...................................................................................................................... 49
2.3.2 Comentarios .................................................................................................................................. 50
2.3.3 Objetos .......................................................................................................................................... 50
2.3.4 Tipos de datos ............................................................................................................................... 56

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INFORMÁTICA
 
 
 
 
 

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2.3.5 Variables ...................................................................................................................................... 64
2.3.6 Matrices ........................................................................................................................................ 71
2.3.7 Cadenas ....................................................................................................................................... 74
2.3.8 Enumeraciones ............................................................................................................................ 76
2.3.9 Operadores .................................................................................................................................. 77
2.3.10 Métodos ...................................................................................................................................... 89
2.3.11 Control de flujo ........................................................................................................................... 95
2.3.12 Importar paquetes .................................................................................................................... 108
2.3.13 Entrada y salida estándar ......................................................................................................... 109
2.3.14 Gestión de errores .................................................................................................................... 114
2.3.15 Ficheros .................................................................................................................................... 119
3 Métodos numéricos ........................................................................................ 131
3.1
Introducción ...................................................................................................................................... 131
3.2 Conceptos previos ........................................................................................................................... 133
3.2.1 Precisión de la representación en coma flotante ....................................................................... 133
3.2.2 Estabilidad numérica de un algoritmo ........................................................................................ 135
3.2.3 Recursos necesarios para la ejecución de un algoritmo ............................................................ 138
3.2.4 Escalabilidad de un algoritmo .................................................................................................... 138
3.2.5 Problemas mal condicionados ................................................................................................... 139
3.3 Librerías numéricas .......................................................................................................................... 140
3.3.1 Integración de librerías en Netbeans ......................................................................................... 141
3.4 Sistemas de ecuaciones lineales ..................................................................................................... 144
3.4.1 Planteamiento del problema ....................................................................................................... 144
3.4.2 Interfaces .................................................................................................................................... 144
3.4.3 Métodos numéricos de resolución de sistemas de