Manual Programacion1 libro completo con todas sus etapas PDF

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Escuela Industrial y Preparatoria Técnica Pablo LivasMtro. Rogelio G. Garza Rivera RectorDr. Santos Guzmán Lopez Secretario GeneralQ.F. Emilia Edith Vázquez Farías Secretaría AcadémicaM. Sandra Elizabeth del Río Muñoz Directora del Sistema de Estudios del Nivel Medio SuperiorDr. Gerardo Gustavo Mora...

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Escuela Industrial y Preparatoria Técnica Pablo Livas Mtro. Rogelio G. Garza Rivera Rector Dr. Santos Guzmán Lopez Secretario General Q.F.B. Emilia Edith Vázquez Farías Secretaría Académica M.C. Sandra Elizabeth del Río Muñoz Directora del Sistema de Estudios del Nivel Medio Superior Dr. Gerardo Gustavo Morales Garza Director de la EIPTPL M.E.S. Patricia Aranda Martínez Subdirectora Académica de la EIPTPL M.C. José Andres Moreno Banda Subdirector de Formación Integral al Estudiante de la EIPTPL

José Mariano Jiménez #321 Sur Col. Centro, Monterrey, N.L. C.P. 64000 ManualProgramacion © Lic. Daniel G Hilario Medrano Hecho en Monterrey N.L., México

Mensaje del Rector La Universidad Autónoma de Nuevo León es una institución impulsora del progreso y bienestar de la sociedad; su actividad está sustentada en un Plan de Desarrollo Institucional; desarrolla la investigación, la innovación, y además fomenta el desarrollo social y cultural en procesos que contribuyen al logro de su Misión y la Visión UANL al 2030. A lo largo de 86 años, la UANL ha mantenido la unidad y continuidad a los principales planes y proyectos, al logro de la Misión educativa de la Institución y avanza con visión de futuro, para poder brindar conocimiento y servicios de excelente calidad, por lo que siempre se ha distinguido por la pertinencia de sus programas. Actualmente, mediante esfuerzos permanentes para formar a los ciudadanos que nuestro país merece y necesita, nos encontramos inmersos en un proceso de posicionamiento y replanteamiento sobre nuestras metas y objetivos que permitan asegurar que tanto estudiantes como profesores sean competitivos a nivel nacional e internacional; es decir, como una institución que educa para transformar y se transforma para trascender. Atendiendo a lo señalado en el Modelo Educativo por competencias referente a su enfoque constructivista y a la evolución de los estudiantes, se busca que por sí mismos obtengan aprendizajes y adquieran las habilidades socio-formativas que permitan la interpretación, la argumentación y los planteamientos para la resolución de problemas del contexto externo; asimismo, para evidenciar la formación en idoneidad y compromiso ético se contempla al estudiante como el principal protagonista del aprendizaje, un líder que adquiere y desarrolla capacidades que le permiten construir su propio conocimiento a través de los seis ejes rectores como son: la promoción de una educación centrada en el aprendizaje, la educación basada en competencias, la flexibilidad curricular y de los procesos educativos, la internacionalización, la innovación académica y la responsabilidad social. El proceso de enseñanza-aprendizaje se realiza a través de la planificación o planeación didáctica, ya que en este nivel educativo ésta es la herramienta que permite organizar el pensamiento y la acción, ordenar la tarea, estimular el compartir, el confrontar, ayudar a establecer prioridades, a concientizarse acerca de la distribución del tiempo, pero sobre todo, a tener en cuenta que de las competencias derivan tres aspectos: conocimientos, habilidades y actitudes, mismos que tienen como resultado final un producto, un servicio o una decisión, permitiendo con ello la consolidación de la formación integral del estudiante y sus habilidades socioemocionales para su mejor desempeño. En su Visión 2030, la UANL aspira a ser reconocida como una institución socialmente responsable y de clase mundial, es por ello que a través de la Dirección del Sistema de Estudios del Nivel Medio Superior y de sus Cuerpos Académicos Disciplinares, se ha rediseñado el contenido curricular de los libros de texto correspondientes a cada una de las unidades de aprendizaje, así como las respectivas Guías de aprendizaje que conforman los nuevos planes y programas de estudios de la oferta educativa del bachillerato, con lo que se refrenda el compromiso social de difundir y generar un conocimiento social, científico y humanista en beneficio de la sociedad. Deseo destacar que la excelencia de nuestros programas educativos en el Nivel Medio Superior es fortalecida por la formación y profesionalismo de los profesores universitarios, los indicadores lo avalan y ello nos posiciona como una Universidad que ha sido reconocida por obtener los más altos estándares de calidad de educación media superior y superior en México, y que trasciende de ser una Universidad grande a ser una gran Universidad, para entregar a la sociedad ciudadanos globales, competitivos y generadores de conocimiento y bienestar para la humanidad. Mtro. Rogelio G. Garza Rivera Rector de la UANL

Mensaje del Director La Escuela Industrial y Preparatoria Técnica “Pablo Livas” llega a su centenario en pleno cumplimiento de su primera razón de ser: “llenar una necesidad social”. En 1921 fue inaugurada como Escuela de Labores Femeniles “Pablo Livas”, con el firme propósito de formar jóvenes mujeres en labores no sólo del hogar, como dictaba la costumbre en aquel entonces, sino también en labores cotidianas que, dentro de los estándares sociales de la época, le permitirían aspirar a una vida independiente como costureras, cocineras, estilistas y artesanas. A cien años de distancia, aquella instrucción evolucionó a la técnica formal que conocemos hoy en nuestra oferta educativa, a la que orgullosamente anexamos el Bachillerato Técnico en Artes. Bajo la firme convicción de que la Cultura es formadora de carácter emocional y pensamiento crítico, tan necesitados en nuestra sociedad actual, la “Pablo Livas” celebra su aniversario como una preparatoria completa, formadora de jóvenes en los campos del Diseño, Tecnología, Deporte, Gastronomía y Artes; esto, bajo el continuo compromiso de atender las necesidades sociales, tal y como lo hicieron las maestras fundadoras de nuestra preparatoria cien años atrás. Dr. Gerardo Gustavo Morales Garza Director

Contenido Introducción Etapa 1 Introducción al lenguaje C++

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Tema 1 Problemas y Algoritmos Tema 2 Lenguaje de programación Tema 3 Lenguaje C++ Tema 4 Tipos de datos en C++ Tema 5 Dev C++: Compilador C++ Tema 6 Estructura de un programa en C++ Tema 7 Entradas y salidas de datos. Los comandos cin y cout Tema 8 Creación de un archivo fuente Dev C++. Mi primer programa Tema 9 Algoritmos secuenciales Tema 10 Problemas propuestos de la etapa 1

Etapa 2. Control de flujo

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Tema 1 Algoritmos Condicionales Tema 2 Tipos de operadores Tema 3 Operadores Aritméticos Tema 4 Operadores Relacionales Tema 5 Operadores Lógicos Tema 6 Jerarquía de operadores Tema 7 Estructuras de Control en C++ Tema 8 Estructuras de selección (control de flujo) Tema 9 Estructuras de selección simple. Sentencia if - else Tema 10 Estructuras de selección múltiple. Sentencia switch Tema 11 Problemas propuestos de la etapa 2

Etapa 3. Control de ciclos

PAG. 53

Etapa 4. Arreglos

PAG. 64

Tema 1 Algoritmos Cíclicos Tema 2 Estructuras repetitivas (control de ciclos) Tema 3 Estructuras repetitivas controladas por contador. Sentencia FOR Tema 4 Estructuras repetitivas controladas por bandera o centinela. Sentencia While y Do While Tema 5 Problemas propuestos de la etapa 3

Tema 1 Introducción a la práctica Tema 2 Arreglos Unidimensionales Tema 3 Declaración de arreglos unidimensionales Tema 4 Problemas propuestos de la etapa 4

Fuente(s) de apoyo y consulta Continúa la Guía de Aprendizaje

Introducción La unidad de aprendizaje de Programación I es prioritaria para el Bachiller Técnico en Sistemas Computacionales, al ser su primer contacto con un lenguaje de programación moderno. A lo largo de la UAC, el estudiante asimila problemas hipotéticos aplicando una metodología de análisis e implementación de procesos para obtener soluciones adecuadas a cada problema en particular. La unidad de aprendizaje de Programación I pertenece al Campo Profesional de Programación, la cual se considera una Ciencia Computacional, que se basa en las matemáticas y en la lógica para desarrollar un pensamiento analítico, que le permita proponer algoritmos eficientes y eficaces para los problemas informáticos de actualidad. Dichas problemáticas reales, son aquellas que el estudiante podrá solucionar gracias al desarrollo de las competencias adecuadas, formadas en esta unidad de aprendizaje curricular. El Bachiller Técnico en Sistemas Computacionales promueve estudiantes con un aprendizaje autónomo, de carácter permanente y una formación integral logrando ser altamente competitivos, capaces de responder con oportunidad y con niveles eficientes de calidad a las demandas del desarrollo de la sociedad. La Unidad de Aprendizaje Curricular de Programación I proporciona las competencias necesarias para responder a dichas demandas, en el ámbito técnico/tecnológico.

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Etapa 1: Introducción al Lenguaje C++

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Tema 1. Problemas y Algoritmos Seguramente en el curso de Metodología de la Programación te hablaron de los “algoritmos”, que son, como se expresan y algunas otras propiedades. Para este curso, lejos de ser una recomendación, es casi una obligación tener presentes muchas de estas ideas para una adecuada transición a algún lenguaje de programación. Definiciones hay muchas según autores, en este manual yo me limitaré a compartir la siguiente: “Un algoritmo es un conjunto de instrucciones ordenadas, precisas, claras y bien definidas que permiten resolver algún problema de forma que, dicha solución al problema sea idéntica independientemente de quien y como la lleve a cabo. Dados un estado inicial (o entrada) se siguen dichas instrucciones y se llega a un estado final (o salida)”. La parte de “independencia” es, en mi opinión la mas importante. Un algoritmo son instrucciones que nos permiten resolver un problema en cuestión SIEMPRE, con la misma solución sin importar otros factores como pueden ser, la persona que los siguió, etc. En toda la carrera técnica en Sistemas Computacionales, hablaremos de los algoritmos computacionales: “Un algoritmo computacional es aquel cuya resolución puede ser desarrollada por una calculadora o computadora”. Estoy seguro de que recuerdas que los algoritmos tienen representaciones, las cuales son:

Pseudocódigo: Llamado muchas veces “código falso”, es como una “aproximación” a lo que se le llama un “Lenguaje de Programación”. Está diseñado para ser de fácil comprensión humana. A diferencia de un lenguaje de programación, no existe una sintaxis “fija” o explicita del mismo. Muchas personas escribimos pseudocódigos de forma diferente a otras. La idea general es transmitir las instrucciones de un algoritmo computacional en un código fácil de leer e interpretar.

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Diagrama de Flujo: Es una representación gráfica de un algoritmo, a diferencia del pseudocódigo, hay un poco más de estandarización en su uso.

Tema 2. Lenguaje de Programación Un programa informático o programa de computadora es una secuencia de instrucciones, escritas para realizar una tarea específica en una computadora. Son “escritos” o redactados en lo que conocemos como un Lenguaje de Programación. Podemos decir que: “Un lenguaje de programación es un lenguaje formal diseñado para realizar procesos que pueden ser llevados a cabo por máquinas como las computadoras. Está formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones”. Los lenguajes de programación suelen ser clasificados por “nivel”. En general, y según el autor, encontrarás que existen los niveles bajo, medio y alto, aunque muchos programadores excluyen al nivel medio y solo mencionan los otros dos. Un lenguaje de bajo nivel es un lenguaje de programación abstracto, que suele utilizarse para interactuar directamente con el hardware de la computadora (normalmente, la CPU). Son difíciles de manejar. La mayoría de los autores mencionan dos tipos de lenguajes de bajo nivel: • Lenguaje maquina: Instrucciones formadas en lenguaje binario (ceros y unos), son ejecutadas directamente en la CPU del equipo de cómputo • Lenguaje ensamblador: Está derivado del anterior, es un lenguaje de muy bajo nivel, pero que utiliza palabras “reservadas” para realizar ciertas instrucciones.

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Un lenguaje de alto nivel es un lenguaje de programación que se asemeja más al lenguaje “natural” o lenguaje humano, lo cual permite una fácil comprensión e interpretación de este. Son especialmente útiles debido a que su principal característica es que pueden ser ejecutados por cualquier computadora, con la condición de que dicho equipo posea un “traductor” o compilador del lenguaje en cuestión. Por lo general suelen estar orientados a objetos, a eventos o a funciones, pudiendo estos combinarse. Asimismo, pueden ser compilados o interpretados. Algunos ejemplos son: Java, PHP, Python, Javascript, C++. Un lenguaje de nivel medio es un lenguaje de programación que posee o comparte características de los lenguajes de alto y bajo nivel, es decir, se asemeja al lenguaje natural o humano y al mismo tiempo permite la manipulación directa del hardware en algunos comandos. El ejemplo más ampliamente aceptado de esta categoría (por no decir que es el único que normalmente se acepta) es el Lenguaje C. La mayoría de las veces el lenguaje de nivel medio es clasificado como lenguaje de alto nivel. Cuestión de gustos y opiniones de la comunidad de programadores.

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Tema 3. Lenguaje C++ Ahora que tienes una idea de lo que son los Lenguajes de Programación, su función y principales características, hablemos del lenguaje que será nuestro objeto de estudio durante este semestre: el Lenguaje C++ C++ es un lenguaje orientado a objetos derivado del lenguaje C. Esto hace que muchas de las características de C, estén presentes en C++. De hecho, la gran mayoría del curso estaremos estudiando estructuras de control y propiedades que aplican tanto en Lenguaje C como en Lenguaje C++. Se dice que C++ es un lenguaje “multiparadigma” ya que permite programar de acuerdo con dos paradigmas de programación: La programación estructurada y la programación orientada a objetos. “Un paradigma de programación consiste en un método para llevar a cabo cómputos y la forma en la que deben estructurarse y organizarse las tareas que debe realizar un programa”. La programación estructurada es un paradigma de programación orientado a mejorar la claridad, calidad y tiempo de desarrollo de un programa de computadora recurriendo únicamente a subrutinas (o funciones) y tres estructuras básicas: secuencia, selección (o control de flujo) e iteración (o control de ciclos) NOTA IMPORTANTE: En este manual, abordaremos C++ únicamente a través del paradigma de la programación estructurada. La programación orientada a objetos es algo que analizarás y estudiarás el próximo semestre en tu curso de Programación II.

Tema 4. Tipos de Datos en C++ El procesamiento de información a través de los datos se realiza con los programas que escribimos en un lenguaje en particular. Cada lenguaje posee “tipos de datos” que nos dan una idea de lo que esperamos almacenar en ellos. Un tipo de dato es un atributo de los datos que indica a la computadora (y/o al programador/programadora) sobre la clase de datos que se va a manejar. Esto incluye imponer restricciones en los datos, como qué valores pueden tomar y qué operaciones se pueden realizar. En Metodología de la Programación aprendiste a “declarar variables”. Eso es algo que en la mayoría de los lenguajes de programación debe hacerse. Definir y reservar un espacio en la memoria RAM de la computadora, donde almacenaremos temporalmente los datos e información. La declaración de variables se hace a través de identificadores (o a lo que coloquialmente le llamamos simplemente variables). Los identificadores son los nombres que llevan las variables, y que van asociados a un tipo de dato en particular.

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Los identificadores deben cumplir las siguientes reglas en C++: • Sólo se pueden nombrar con letras, números y guion bajo. • El primer carácter NO puede ser un número, de lo contrario se obtendrá un error. • No se permite que contengan doble guion bajo consecutivo. • Los identificadores son sensibles ante las mayúsculas, un ejemplo de identificador totalmente diferente: nombre y noMbre. • No pueden ser nombrados con alguna palabra reservada del lenguaje, el nombre de una función, o algún otro elemento del programa.

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La “declaración de variables” siempre se compone de al menos dos partes, un tipo de dato y un identificador. Opcionalmente se puede inicializar dicho identificador. Veamos algunos ejemplos:

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Es importante señalar que la “inicialización” es algo completamente opcional, y lo aplicarás según te convenga. Es casi obligatoria en el uso y manipulación de contadores y acumuladores. Debes de tener muy presente que, al menos por ahora, una variable puede adquirir valores de tres formas diferentes: • • •

A través de una “lectura” (cuando el usuario proporciona algún valor en tiempo de ejecución). Mediante un cálculo o asignación explicito en el código fuente de tu programa. Vía una inicialización previa, comúnmente en la declaración de variables.

Tema 5. Dev C++: Compilador de C++ Como se mencionó anteriormente, para empezar a escribir nuestros primeros códigos, simplemente requerimos de un “traductor” del lenguaje de alto nivel, a lenguaje máquina. A ese “traductor” le llamamos compilador. Para este manual elegí Dev C++, ya que es un compilador que consume pocos recursos, y es fácil de encontrar en internet. Estaré trabajando los ejemplos de este manual con la versión 5.11. Si todo sale bien, podrás descargar el ejecutable que estoy utilizando desde la plataforma NEXUS, en la sección Herramientas / Documentos.

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Este compilador corre hasta en las computadoras más modestas, observa los requisitos extraídos desde el manual del compilador. Requisitos mínimos • Microsoft Windows 95, 98, NT 4, 2000, XP • 8 MB de RAM • Procesador compatible Intel a 100 Mhz • 30 MB de espacio libre en el disco duro Requisitos recomendados • Microsoft Windows 2000, XP • 32 MB de RAM • Procesador compatible Intel a 400 Mhz • 200 MB de espacio libre en el disco duro Como verás, cualquier equipo actual del 2019 podrá ejecutar el compilador sin problemas. La instalación del software no es nada que no hayas hecho antes, así que la omitiré. De cualquier forma, en la nota al pie está un hipervínculo a la instalación oficial, ilustrada pantalla por pantalla.

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Después de la instalación y la configuración de idioma, la primera vez que ejecutes la aplicación, debe verse algo así:

Esto significa que el programa está instalado correctamente, y podemos comenzar a trabajar.

Tema 6. Estructura de un Programa en C++ Antes de comenzar y crear nuestro primer proyecto, para escribir nuestro primer código, quiero hablar de lo que comúnmente se llama, la estructura de un programa.

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Las líneas 1 y 2 son lo que en C y C++ se llama archivos de cabecera. Estos archivos contienen funciones que facilitan ciertas tareas, y están programadas dentro de esos archivos. En este momento no puedo profundizar demasiado en el concepto de función, por ahora tendrás que agregar ciegamente la primera línea siempre, para que nuestros programas funcionen adecuadamente. La línea 2 contiene una biblioteca llamada “conio.h”. Es una biblioteca muy vieja, algunos compiladores lanzan advertencias sobre ella, sin embargo a mi me gusta utilizarla, ya que contiene la función “getche()” que si usaste PSeInt, tiene el mismo efecto que la línea “Esperar Tecla”. Ya lo comentaré más a fondo en los ejemplos. La línea 3 incluye el espacio de nombres “std”. Igual que lo anterior, por ahora no puedo entrar en detalles por que vamos empezando, y tendrás que agregar esa línea. En Programación II se abordan mas a fondo estos conceptos. La línea 4 contiene el nombre de lo que se conoce como función principal (función main). Todo lo que esté entre las llaves de las líneas 5 y 7 es nuestro programa. Es algo equivalente ...