PDF de programación - Tema 2 - Programación de Ordenadores - Ingeniería Química

Programación de

Ordenadores
Ingeniería Química

David Pelta
Depto de Ciencias de la Computación e I.A.
Universidad de Granada

Índice

Resolución de Problemas con Ordenadores
Algoritmo
Metodología de la programación
Lenguajes de programación
Entornos integrados de desarrollo

1

Conceptos Básicos

La solución a un problema debe establecerse en
pasos

secuencia

de

términos
computacionales (programa).
)

una
(p g

de

p

Su

especificación

notaciones
lenguajes de programación.

sistemáticas

de
como

se

hace

a

través

conocidas

La programación es
l

la tarea de realizar
programas para resolver problemas mediante
ordenador.

bl

di

Existen metodologías que permiten que la
programación sea lo más eficaz en cuanto al
desarrollo y mantenimiento.

Los ordenadores son "tontos"

Ejecutan rapida y precisamente operaciones

t

i

i

t

Ej
lógicas y matemáticas

id

Cumplen obedientemente lo que les decimos

(no siempre igual a lo que queremos!)

Errores pequeños pueden provocar

graves

fallos

2

¿Qué es un Algoritmo?

Definición: método para resolver un problema

mediante una serie de pasos:

1. Precisos: (indicar el orden de ejecución en cada

paso).
)

2. Definidos (si el algoritmo se prueba dos veces, en
estas dos pruebas, se debe obtener el mismo resultado).
3. Finitos (el algoritmo tiene que tener un número

determinado de pasos).

Los

l
algoritmos

se

l

fó
fórmulas,
diagramas de flujo, y pseudo códigos. Está última
representación es la mas utilizada por su sencillez y
parecido al lenguaje humano.

pueden expresar

por

d

Mi Primer Algoritmo

Diseñe algoritmos para

Preparar una tortilla de patatas
Hacer una llamada telefónica
Preparar un cubata
Ordenar una lista de números
Buscar el alumno con nota más alta

3

Metodología de la Programación
La utilización de conceptos y técnicas adecuadas de
programación,
obtener
programas que cumplan los siguientes requisitos:

fundamental

para

es

Legibles: comprensibles por cualquier programador
Modificables:
modificaciones
Depurables:

estructura

localización y

permitir

debe

ser

fácil

la

su

debe
corrección de errores

Y como elementos adicionales se obtiene:
Y como elementos adicionales, se obtiene:

Reducción de los costos de mantenimiento.
Aumento de la productividad del programador.
Los

quedan mejor

programas

documentados

internamente.

Metodología de la Programación

Si no seguimos un método de programación
riguroso:

Los programas son rígidos y difíciles de adaptar

a nuevos requerimientos

Los

programadores

gastan mucho

tiempo

corrigiendo sus errores

La comunicación entre programadores es muy
La comunicación entre programadores es muy

difícil

Los programas y módulos son poco reusables
Existen deficiencias en la documentación

4

Resolución de problemas

con el Ordenador

Análisis de Requerimientos
Análisis de Requerimientos

Diseño

Implementación

El "ciclo de vida" del

software

Validación

Mantenimiento

Análisis de Requerimientos

Esta fase consta de dos partes orientadas a

responder QUE es lo que hay que hacer:

1. Definición

del

claramente que es lo que se quiere resolver

Problema:

identificar

2. Análisis del problema: se basa en identificar

La fuente y los tipo de datos para las entradas
Interacción de los datos y su transformación
Interacción de los datos y su transformación
Destino y formato de salida

El análisis se realiza empleando el

"natural"

lenguaje

5

Etapa de Diseño

En esta fase resolvemos el COMO se hace lo
especificado en el análisis de requerimientos:

"ideamos" un algoritmo
utilizamos "pseudocódigo" para su descripción
Aplicamos la técnica divide y vencerás:

la
resolución de un problema complejo se realiza
diviendo el problema en subproblemas
d l
A li

Aplicamos diseño descendente o modular
El diseño del algoritmo es independiente del
lenguaje de programación en el que se vaya a
codificar posteriormente

di ñ d

d t

Implementación y Validación
Implementación: se pasa del diseño obtenido en
la etapa anterior, a una descripción escrita en un
lenguaje de programación (un "dialecto" que
qu
pueda comprender el ordenador). Esta descripción
(programa) debe "compilarse" y "ejecutarse" para
pasar a la fase de validación.

p og a a ó

guaj

d a

d

(u

o

Validación: es el proceso de identificar y eliminar
errores para poder responder a dos preguntas:
errores para poder responder a dos preguntas:

Construimos el software correcto ? (contra el

usuario)

Lo construimos

especificación)

correctamente?

(contra la

6

Lenguajes de Programación (1)
Un lenguaje de programación es una herramienta
para producir
software. Se compone de un
conjunto de reglas, símbolos y signos que permiten
la comunicación con el ordenador.
Existen 3 categorías:

1) Lenguajes de máquina: "entendible" por el
ordenador.

Cadenas de ceros y unos
Cadenas de ceros y unos
Alta velocidad de ejecución
Muy complejo de utilizar
Los programas resultantes son difíciles de leer
Cada procesador tiene un lenguaje máquina

propio. No son transportables

Lenguajes de Programación (2)
2) Lenguajes ensambladores:

Utilizan códigos mnemotécnicos para representar

cadenas de 0's y 1's

y

Aumentan la comprensibilidad de los programas
Son dependientes del procesador
Cada instrucción, representa una operación del

ordenador

los
los

que
Surgen
a
traduce
programas en lenguaje de máquina para su
ejecución

"Ensambladores":
programas

ensamblador

software

en

7

Lenguajes de Programación (3)
3) Lenguajes de alto nivel

Proporcionan un repertorio de instrucciones

amplio, potente, y fácilmente asimilable
Los programas son mucho más legibles y claros
Los programas son mucho más legibles y claros
Son fáciles de aprender y mantener
Son transportables
Java, FORTRAN, C, C++, PASCAL, etc.

1. Tanto los lenguajes de alto nivel como los de
bajo nivel, no son entendibles directamente por
la máquina.

2. Necesitan ser

traducidos a instrucciones en

lenguaje de máquina
E
3. Es necesario disponer de un "traductor" o
interfase con el lenguaje de máquina para que
el programa sea ejecutable.

"t d t

di

d

i

"

Existen dos tipos fundamentales de traductores:

Compiladores
Interpretes

8

Compiladores

Software que traduce el programa inicial
(programa fuente) escrito en un lenguaje de
(programa fuente) escrito en un lenguaje de
alto nivel, a un programa (programa objeto)
en lenguaje de máquina factible de ser
ejecutado

Intérpretes

Analizan, traducen y ejecutan una a una las
instrucciones del programa fuente; no se
analiza una instrucción hasta que la anterior se
analiza una instrucción hasta que la anterior se
haya ejecutado. Los intérpretes no generan
programa objeto.

9

Entornos Integrados de

Desarrollo

Un "IDE" es un software que incorpora todas las
herramientas necesarias para el desarrollo de
herramientas necesarias para el desarrollo de
nuestros programas

Por herramientas entendemos:

Editor
Compilador
"Linker"
"Li k "
Depuración
Ejecución

En prácticas usaremos el Dev-C++

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