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Logica computacional...

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LÓGICA COMPUTACIONAL Y PROGRAMACIÓN

C u a d ern il lo d e p ro ced im ien to s pa ra el a pren d iza je (Vers ió n pa ra f ase in icial)

C ON L A CO LA B ORA CIÓ N DE L uis Gabriel M on dra gón Torre s

LÓGICA COMPUTACIONAL Y PROGRAMACIÓN Cuadernillo de procedimientos para el aprendizaje 1999. Secretaría de Educación Pública/ Dirección General del Bachillerato COSTO DE RECUPERACIÓN $ 12.00

ÍNDICE Presentación............................................................................................................................................................

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UNIDAD I. Lógica computacional................................................................................................................. 1. Conceptos generales........................................................................................................................................... 2. Programación lineal........................................................................................................................................... 3. Programación estructurada.............................................................................................................................. 4. Programación orientada a objetos.................................................................................................................. ¿Qué he aprendido?................................................................................................................................................ Quiero saber más.....................................................................................................................................................

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UNIDAD II. Estructura de datos.................................................................................................................... 1. Datos...................................................................................................................................................................... 2. Conjuntos.............................................................................................................................................................. 3. Registros................................................................................................................................................................ 4. Arreglos................................................................................................................................................................. ¿Qué he aprendido?................................................................................................................................................. Quiero saber más.....................................................................................................................................................

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UNIDAD III. Programación estructurada básica..................................................................................... 1. Declaración de las estructuras de datos......................................................................................................... 2. Operaciones básicas............................................................................................................................................ 3. Archivos................................................................................................................................................................. 4. Operaciones con archivos.................................................................................................................................. ¿Qué he aprendido?................................................................................................................................................ Quiero saber más.....................................................................................................................................................

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UNIDAD IV. Programación estructurada intermedia............................................................................. 1. Procedimientos y funciones............................................................................................................................... 2. Impresión de reportes........................................................................................................................................ 3. Lenguajes de programación estructurada..................................................................................................... ¿Qué he aprendido?................................................................................................................................................. Quiero saber más.....................................................................................................................................................

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UNIDAD V. Programación orientada a objetos......................................................................................... 1. Especificaciones para el pseudocódigo........................................................................................................... 2. Proceso para el desarrollo de soluciones....................................................................................................... 3. Lenguajes de programación orientada a objetos......................................................................................... ¿Qué he aprendido?................................................................................................................................................. Quiero saber más.....................................................................................................................................................

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LÓGICA COMPUTACIONAL Y PROGRAMACIÓN

PRESENTACIÓN

En el marco del Bachillerato General, la Capacitación en Informática tiene como

finalidad brindarte un acercamiento al campo laboral, a través de desarrollar procesos de trabajo tales como uso de aplicaciones de tipo general o específico, diseño de sistemas y bases de datos, así como el manejo de redes y la lógica computacional para plantear soluciones a problemas relacionados con la informática. Al egresar de esta capacitación podrás operar como el enlace entre usuarios de sistemas de información y computadoras personales o conectadas en red, utilizando programas de aplicación general o específica. De igual modo, podrás implementar sistemas elementales de información utilizando técnicas de análisis y diseño de sistemas, bases de datos relacionales y herramientas de programación. La Informática ha avanzado a pasos gigantescos en la última década, de tal forma que los grandes equipos de cómputo que consumían enormes cantidades de energía, ahora se han convertido en computadoras portátiles con baterías recargables de larga duración. A la par de esta evolución del hardware ha evolucionado también el software, definiéndose aplicaciones con interfaces cada vez más amigables con el usuario. Esta evolución se ha dado al tratar de acercarnos cada vez más a los procesos que se realizan en nuestra vida cotidiana para resolver problemas de cualquier índole. La asignatura de Lógica Computacional y Programación es vital para entender que la elaboración del software requiere que el programador tenga un pensamiento lógico, razonado y sistemático, para plasmar dichos procesos de uso cotidiano en sentencias entendibles por la computadora y, por ende, la utilización de ésta como un medio electrónico para realizar tareas. Conforme vayas avanzando en el estudio de esta asignatura, te darás cuenta que no es fácil desarrollar soluciones prácticas en el primer intento, ya que para lograrlo necesitarás aplicar las metodologías para la solución de problemas presentadas en este curso, encontrando así, cada vez que resuelvas un problema, mayor facilidad para planear buenas soluciones. Esta asignatura no sólo te ayudará a resolver problemas de informática, también te dará elementos para resolver problemas escolares o de tu vida cotidiana, permitiéndote lograr una mejor organización en tus actividades diarias. La asignatura de Lógica Computacional y Programación pretende brindarte los elementos teóricos-prácticos de la metodología estructurada, para desarrollar formas de pensamiento lógicas que requiere esta disciplina, por lo cual se considera una de las asignaturas básicas de la Capacitación. En esta asignatura revisaremos temas relacionados con metodologías para resolver problemas simples y complejos, de tal forma que desarrolles habilidades que te permitan planear soluciones alternativas a las propuestas en las prácticas. La informática nace como una solución para resolver problemas que requieran realizar muchas operaciones, de tal forma que se definen ciertos lenguajes de programación para escribir instrucciones que la computadora entienda, es decir, un lenguaje máquina. En un principio los lenguajes de programación llamados de «bajo nivel» se acercaban mucho al lenguaje máquina, tal es el caso del lenguaje ensamblador; posteriormente fueron evolucionando dichos lenguajes a un lenguaje más coloquial, 5

por lo cual se requirió de un traductor a lenguaje máquina, dichos lenguajes se conocen como lenguajes de programación de «alto nivel». A partir de esta evolución es como surgen las diferentes metodologías de programación, empezando por la programación lineal, la cual resuelve problemas simples de una forma secuencial. Con el paso del tiempo se ha visto que esta metodología no siempre permite generar programas grandes o complejos de una forma organizada, ya que el programador puede perder la secuencia lógica del programa al revisar los códigos generados para resolver dichos problemas. Es así como surge la propuesta de una nueva metodología orientada a resolver problemas grandes de una forma estructurada, al segmentar un problema en problemas más simples, programando soluciones específicas para cada segmento o módulo. Es así como la programación estructurada permitió por primera vez realizar grandes programas de cómputo organizados y estructurados, fáciles de leer y corregir, esta metodología sigue vigente hasta nuestros días. Al empezar a implementarse aplicaciones de tipo gráfico diseñadas en un lenguaje de programación lineal o estructurado, se ve la necesidad inminente de evolucionar nuestras metodologías de programación a un lenguaje de programación que permita generar objetos gráficos, los cuales realicen tareas específicas al operarlos de formas diferentes, pero sin perder de vista la modularidad de los procesos. Es así como surge la programación orientada a objetos, la cual se fundamenta en una metodología de programación estructurada. Actualmente, la tendencia es a una metodología de programación orientada a eventos, ya que en ésta únicamente definimos los procesos para los objetos ya definidos por el lenguaje de programación y no en sí al objeto, facilitando enormemente la tarea de diseñar objetos. Las unidades están constituidas por las siguientes secciones: ¿Qué voy aprender? En este apartado encontraremos los propósitos y los objetivos de cada una de las unidades didácticas. Es muy importante que tengas en mente lo que vas a lograr con el estudio de los temas del programa, tener claridad de la meta es fundamental para poder utilizar las herramientas de que disponemos para llegar a ella. Con la intención de presentarte un proceso de trabajo, en la primera unidad se describe el planteamiento de una situación laboral real, la cual llamaremos situación de aprendizaje. Durante el desarrollo de toda la guía se harán referencias al Manual de Ejercicios y Prácticas, en donde se presentará la solución parcial de dicha situación; la parte faltante te corresponderá desarrollarla. También debes desarrollar las prácticas, ya que ellas te darán los elementos de modelaje en la solución de la situación de aprendizaje. ¿Cómo aprendo? En esta sección encontrarás las actividades de aprendizaje, mismas que te irán llevando paso a paso a través de estrategias de solución, pero siéntete con la libertad de probar otros caminos después de que hayas dominado el que se te propone. Para que puedas realizar las actividades, es conveniente que entiendas la manera particular en la que se estructura el Cuadernillo de procedimientos para el aprendizaje con respecto a un tema determinado. Te presentamos en todos los temas una tabla con tres columnas: en la primera de ellas, titulada actividades de aprendizaje se incluye una secuencia de acciones que debes realizar para acercarte con mayor facilidad al estudio de la Lógica Computacional y Programación, haciéndose referencias al manual de ejercicios y prácticas para reforzar los contenidos revisados y resolver la situación de aprendizaje; en la segunda recursos, se proporcionan algunas sugerencias para que encuentres fácilmente la información que requieres; finalmente, en la tercera columna, llamada productos, se anotan los resultados concretos que debes obtener al terminar la secuencia de actividades correspondiente a cada tema, tales productos deben servirte como un control de tu propio avance. Te servirán también para ir formando un glosario con los términos más usuales y sus definiciones; es decir, un diccionario personal que te ayudará, en caso de dudas, al utilizar alguna de las herramientas que estás estudiando. 6

¿Qué he aprendido? Al concluir el estudio de cada unidad, te convendrá detenerte a pensar acerca de tus logros y descubrir qué tan firme y precisa se está llevando a cabo tu formación en esta asignatura. Se te plantea una serie de preguntas que te ayudarán a valorar tu esfuerzo. No es un examen sino una evaluación, se trata de que ejerzas tu capacidad de reflexión acerca de ti mismo y que, en caso de ser necesario, revises aquellos puntos del programa de estudio que consideres que todavía no dominas por completo. Será el momento de revisar también tus actitudes con respecto a la manera en que estudias. Te sugerimos que elabores una tabla de logros para que lleves tu registro personal, seguramente al ir anotándolos, te darás cuenta con satisfacción que el esfuerzo ha valido la pena. Quiero saber más. En esta sección se te presentan artículos interesantes relacionados con la unidad para que puedas extender tu horizonte de conocimiento. Es muy conveniente que asumas que no todo lo que necesitas saber se te proporcionará en un curso, por el contrario, deberás estar siempre alerta, a enfrentar nuevos retos para que tu aprendizaje sea realmente el que necesitas para resolver tus propios problemas. Ubicación de la asignatura La asignatura de Lógica Computacional y Programación, se ubica en el eje básico de la Capacitación en Informática. La importancia de esta asignatura es que contribuye en tu formación dentro de la capacitación y te brinda elementos necesarios para la implantación de sistemas de información de una organización. Su ubicación gráfica se representa del siguiente modo: Sistemas de Información I

EJE BÁSICO

Sistemas de Información II

Lógica Computacional y Programación

EJE DE APLICACIÓN

Bases de Datos I

Bases de Datos II

Aplicaciones gráficas con programas integrados

Aplicaciones específicas con programas integrados

EJE COMPLEMENTARIO

Introducción a las Redes

Relacióndirecta Relación indirect

Objetivo de la asignatura Comprender los conceptos y principios generales de la programación estructurada y la orientada a objetos, a partir de revisar los elementos de la lógica computacional, la estructuración de los datos y las características técnicas de ambos tipos de programación, para el desarrollo de programas elementales. 7

¿QUÉ VOY A APRENDER?

UNIDAD I LÓGICA COMPUTACIONAL Objetivo de la Unidad: Construir algoritmos elementales, utilizando los principios de la programación lineal, la programación estructurada y la programación orientada a objetos, para propiciar en el estudiante la habilidad de proponer soluciones sistemáticas a problemas sencillos.

En esta primera unidad aprenderás a desarrollar habilidades para realizar modelos lógicos, mismos que te ayudarán a resolver diferentes tipos de problemas y procesar información de una manera sistemática y razonada, y algoritmos elementales a través del uso de diferentes metodologías para el desarrollo de soluciones relacionadas con el campo de la informática. Para ello, deberás primero aprender el uso de los algoritmos como un proceso descriptivo de la solución de un problema y la representación gráfica de los datos de entrada y salida de un proceso, para proponer soluciones factibles de realizar. Conforme ha pasado el tiempo y dada las experiencias de los diferentes programadores, las formas de programación han variado de tal forma que las metodologías han sufrido una evolución constante, por lo que en esta unidad explicaremos tres de estas metodologías según fueron apareciendo. Al revisar las diferentes metodologías (lineal, estructurada y orientada a objetos) para resolver problemas, te darás cuenta que cada una de ellas utiliza diferentes representaciones gráficas, éstas te permitirán visualizar de una forma más clara el proceso necesario para elaborar dichas metodologías. Para desarrollar un programa primeramente debes identificar cual es su finalidad y que procesos intervienen en su solución, posteriormente tendrás que definir las acciones que realiza cada proceso y por último, podrás codificar todos los procesos en un lenguaje de programación, el cual al ser traducido al lenguaje máquina (conjunto de sentencias o instrucciones específicas entendibles por la computadora) nos permitirá lograr nuestro objetivo, que podría ser la sistematización del proceso de entrada y salida de un estacionamiento, la administración de un hotel, el registro de mensajería, etc. En el desarrollo de la situación y las actividades de aprendizaje que se te proponen y aquellas que realices por cuenta propia, podrás identificar las diferentes técnicas que existen para resolver cualquier tipo de problema, ya sea simple o complejo.

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Los temas que forman el contenido de esta unidad se presentan a continuación: Unidad I. Lógica computacional

Lógica computacional

utiliza

Algoritmo

representado por el

Diagrama de entrada proceso salida

utiliza técnicas de

Programación lineal

utiliza al

Diagrama de flujo

Programación estructurada utiliza la

Técnica de segmentación

tiene

Estructuras lógicas

Programación orienta da a objetos

tiene

utiliza el

Pseudocódigo

Objetos

Clases

Métodos

Pseudocódigo

Debes notar que los conceptos más importantes están sombreados. Préstales especial atención puesto que forman parte del conjunto de conceptos fundamentales en tus estudios de informática.

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A continuación te presentamos la situación de aprendizaje, la cual te presenta un proceso real de trabajo, muy similar a los que puedes encontrar en el campo laboral. SITUACIÓN DE APRENDIZAJE Una empresa distribuidora al mayoreo de aparatos eléctricos para el hogar, en su área de ventas, registra y controla su información de manera manual. En un sentido de modernizar sus procesos, solicita el apoyo técnico para que se adquiera y programe una computadora que se utilizará como parte del proceso de registro y control de ventas. El personal encargado de proporcionar el apoyo técnico, realiza una investigación detallada de las operaciones y movimientos manuales que se realizan para llevar a cabo el trabajo cotidiano. Como resultado de la investigación, se obtiene una descripción de los procesos que se resumen en los siguientes puntos: 1. La Sra. Mercedes Suárez es quien recibe las solicitude...