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Tecnológico Nacional de México

Análisis comparativo de herramientas de software para el diseño de algoritmos.

Proyecto de investigación Ene-Dic 2018 ante el TecNM

Objetivo: Desarrollar habilidades lógicas aplicando algoritmos con un enfoque estructurado para la solución de problemas.

Instituto Tecnológico de Orizaba

Proyecto de investigación Enero-Diciembre 2018 ante el TecNM M.C. PATRICIA QUITL GONZÁLEZM.C CONCEPCIÓN NAVA ARTEAGA 1

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CONTENIDO

Algoritmo 2 Metodología para la solución de problemas mediante algoritmos 5

Ejemplo 1: suma de dos números 7 Resolución de problemas aplicando la metodología.

Problemas Nivel 1 10 Problemas Propuestos: Secuenciales 12 Problemas Nivel 2 15 Problemas Propuestos: Condicionales 17 Problemas Nivel 3 20 Problemas Propuestos: Iterativos 21

Problemas Lúdicos 22 ANEXO 23

Proyecto de investigación Enero-Diciembre 2018 ante el TecNM

M.C. PATRICIA QUITL GONZÁLEZ M.C CONCEPCIÓN NAVA ARTEAGA 2

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Algoritmo

Un algoritmo es una serie de símbolos y reglas que se utilizan para describir de manera explícita un proceso o método. Un proceso o método es un conjunto de actividades o eventos que se realizan o suceden de manera secuencial, simultáneamente o alternativamente con un determinado fin.

Los algoritmos se emplean para representar el comportamiento de los METODOS que forman parte de una clase. 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 (pseudocódigo).

Se representan de forma

General Diagrama de casos de uso

Representan lacolaboración que existeentre las clasemediante sus métodos.

Detallada

Diagrama de actividad*

Muestran que lasactividades específicasde cada uno de losmétodos.

Diagrama secuencial



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Simbología para los Diagramas en forma detallada

SÍMBOLO DESCRIPCIÓN Indica el inicio y el final de nuestro diagrama de flujo. Entrada de datos o LECTURA Salida de datos. MOSTRAR, Indica la salida de información en la pantalla o Monitor.

Símbolo de proceso indica la asignación de un valor en la memoria y/o la ejecución de una operación aritmética.

Símbolo de decisión indica la realización de una comparación de valores.

Se utiliza para representar INVOCAR o enlazar métodos o subprocesos. Conector dentro de página. Representa la continuidad del diagrama dentro de la misma página. Líneas de flujo o dirección. Indican la Secuencia en que se realizan las operaciones.



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Metodología para la solución de problemas por medio de computadora:

Esta fase está dada por el enunciado del problema, el cual requiere una definición clara y precisa. Es importante que se conozca lo que se desea que realice la computadora. Una vez que se ha comprendido lo que se desea de la computadora, es necesario: a) Identificar datos

Datos de salida es la información que se desea producir como resultado de la solución a plantaer Datos de entrada que es la información se requieren, que no puede ser calculada mediante las operaciones y pude ser representada por variables o constantes.

b) Identificar las operaciones o procesos, son los métodos y fórmulas que se necesitan para manipular los datos de entrada y generar las salidas necesarias.

Metodología para lasolución de problemas mediante computadora

Análisis del problema

Identificación de Datos

Identifiar Operaciones o

procesos

Diseño de la solución

PseudoCódico

Diagramas

Depuración y pruebas

Codificación en un lenguaje de

programación

Compilación

Ejecución

Paso 1 Análisis del problema



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Para ello se llenará el siguiente formato: Una recomendación muy práctica es el que las personas que tratan de resolver problemas a través de un programa de computadora se coloque en el lugar de la computadora y analice que es lo que requerimos que se le ordene y en que secuencia para producir los resultados esperados.

a) Pseudocódigo

Redactar de manera resumida las acciones que se realizarán.

b) Diagramas

En esta fase se modela mediante los diagramas ( flujo, Nassi, UML) c) Pruebas y depuración

Además se realizan pruebas y depuración, ya que los errores humanos dentro de la programación de computadoras son muchos y aumentan considerablemente con la complejidad del problema. El proceso de identificar y eliminar errores, para dar paso a una solución sin errores se le llama depuración o prueba de escritorio. La depuración o prueba resulta una tarea tan creativa como el mismo desarrollo de la solución, por ello se debe considerar con el mismo interés y entusiasmo. Resulta conveniente observar los siguientes principios al realizar una depuración, ya que de este trabajo depende el éxito de la solución.

Paso 2 Diseño la solución

Datos de entrada:

PC Datos de salida:

Operaciones:



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La codificación es la operación de escribir la solución del problema (de acuerdo a la lógica del diagrama de flujo o pseudocodigo), en una serie de instrucciones detalladas, en un código reconocible por la computadora, la serie de instrucciones detalladas se le conoce como código fuente, el cual se escribe en un lenguaje de programación.

Esta fase depende del lenguaje de programación utilizado, aquí se hace uso del compilador del lenguaje de programación empleado para crear una versión ejecutable equivalente al diseño planteado.

La ejecución es la última fase de la metodológica plantada y no por ello la menos importante ya que en esta fase es cuando podemos percibir que se obtienen los resultados deseados, en caso de que no se así debemos regresar al paso inicial.

Paso 3 Codificación

Paso 4 Compilación

Paso 5 Ejecución



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Ejemplo 1: Calcular la suma de dos números enteros.

Paso1 Análisis de datos Paso 2 Diseño de la solución

A) Pseudocódigo Proceso Programa1 Escribir 'Teclea un numero ' Leer numero1 Escribir 'Teclea otro numero ' Leer numero2 c<-numero1+numero2 Escribir "La suma de",numero1,"mas ", numero2," es ",c FinProceso

Datos de entrada: numero1 numero2

PC Datos de salida: “La suma es”, c

Operaciones:

c=num1+num2



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B) Diagrama

C) Depuración y pruebas (corrida de escritorio)

No. prueba Numero1 Numero2 c

1.- 5 30 35 2.- -34 9 -25 3.- -10 -6 -16 4.- 678 -70 608



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Problemas Nivel 1 1) Suponga que un individuo desea invertir su capital en un banco y desea saber cuanto dinero ganara después de un mes si el banco paga a razón de 2% mensual. Paso1 Análisis de datos Paso 2 Diseño de la solución A) Pseudocódigo

B) Diagrama

C) Depuración y pruebas (corrida de escritorio)

No. prueba this.capital ganancia 1.- 5000 $100.00 2.- 3205 $64.10 3.- 10567 $211.34 4.- 678 $13.56

Datos de entrada: capital

PC Datos de salida: ganancia

Operaciones: ganancia=capital*0.02



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2) Un vendedor recibe un sueldo base más un 10% extra por comisión de sus ventas, el vendedor desea saber cuánto dinero obtendrá por concepto de comisiones por las tres ventas que realiza en el mes y el total que recibirá en el mes tomando en cuenta su sueldo base y comisiones.

Datos de entrada: sueldoBase venta1 venta2 venta3

PC

Datos de salida: pago comision

Operaciones: tot_vta = venta1 + venta2 + venta3 comision = tot_vta * 0.10 pago = sueldoBase + comision



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3) Una tienda ofrece un descuento del 15% sobre el total de la compra y un cliente desea saber cuánto deberá pagar finalmente por su compra.

Datos de entrada: totalcompra

PC Datos de salida: totalpago

Operaciones: descuento = totalcompra * 0.15 totalpago = totalcompra - descuento



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Problemas Propuestos : Secuenciales

1) Dada un cantidad en pesos, obtener la equivalencia en dólares, asumiendo que la unidad cambiaría es

un dato desconocido. 2) Leer un número y escribir el valor absoluto del mismo. 3) La presión, el volumen y la temperatura de una masa de aire se relacionan por la formula: masa = (presión * volumen)/(0.37 * (temperatura + 460)) 4) Calcular el número de pulsaciones que una persona debe tener por cada 10 segundos de ejercicio, si la fórmula es: num. pulsaciones = (220 - edad)/10 5) Calcular el nuevo salario de un obrero si obtuvo un incremento del 25% sobre su salario anterior. 6) En un hospital existen tres áreas: Ginecología, Pediatría, Traumatologia. El presupuesto anual del

hospital se reparte conforme a la sig. tabla: Área Porcentaje del presupuesto Ginecología 40% Traumatologia 30% Pediatría 30% Obtener la cantidad de dinero que recibirá cada área, para cualquier monto presupuestal. 7) El dueño de una tienda compra un artículo a un precio determinado. Obtener el precio en que lo debe

vender para obtener una ganancia del 30%. 8) Todos los lunes, miércoles y viernes, una persona corre la misma ruta y cronometra los tiempos

obtenidos. Determinar el tiempo promedio que la persona tarda en recorrer la ruta en una semana cualquiera.

9) Tres personas deciden invertir su dinero para fundar una empresa. Cada una de ellas invierte una

cantidad distinta. Obtener el porcentaje que cada quien invierte con respecto a la cantidad total invertida.

10) Un alumno desea saber cual será su promedio general en las tres materias más difíciles que cursa y cual

será el promedio que obtendrá en cada una de ellas. Estas materias se evalúan como se muestra a continuación: La calificación de Matemáticas se obtiene de la sig. manera: Examen 90% Promedio de tareas 10%



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En esta materia se pidió un total de tres tareas. La calificación de Física se obtiene de la sig. manera: Examen 80% Promedio de tareas 20% En esta materia se pidió un total de dos tareas.

La calificación de Química se obtiene de la sig. manera: Examen 85% Promedio de tareas 15% En esta materia se pidió un promedio de tres tareas.



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Problemas Nivel 2 1) Un hombre desea saber cuánto dinero se genera por concepto de intereses sobre la cantidad que tiene en inversión en el banco. El decidirá reinvertir los intereses siempre y cuando estos excedan a $7000, y en ese caso desea saber cuánto dinero tendrá finalmente en su cuenta.

Datos de entrada: interes capital

PC Datos de salida: capitalfinal

Operaciones: interes = capital *interes si int > 7000 capitalfinal = capital + interes fin-si



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2) Determinar si un alumno aprueba a reprueba un curso, sabiendo que aprobara si su promedio de tres calificaciones es mayor o igual a 70; reprueba en caso contrario.

Datos de entrada: calif1 calif2 calif3

PC Datos de salida: Promedio “aprobado” ó ”reprobado”

Operaciones: promedio = (calif1+calif2+calif3) / 3 si promedio >=70 y promedio <=100 “aprobado” de lo contrario “reprobado” fin-si



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3) En un almacén se hace un 20% de descuento a los clientes cuya compra supere los $1000 ¿ Cuál será la cantidad que pagara una persona por su compra?

Datos de entrada: compra

PC Datos de salida: tototal_pag

Operaciones: Si compra > 1000 descuento = compra * 0.20 de lo contrario descuento = 0 total_pag = compra - descuento



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Problemas Propuestos: Condicionales

1) Un obrero necesita calcular su salario semanal, el cual se obtiene de la sig. manera: Si trabaja 40 horas o menos se le paga $16 por hora Si trabaja más de 40 horas se le paga $16 por cada una de las primeras 40 horas y $20 por cada hora extra. 2) Un hombre desea saber cuánto dinero se genera por concepto de intereses sobre la cantidad que tiene en inversión en el banco. El decidirá reinvertir los intereses siempre y cuando estos excedan a $7000, y en ese caso desea saber cuánto dinero tendrá finalmente en su cuenta. 3) Que lea dos números y los imprima en forma ascendente 4) Calcular el total que una persona debe pagar en una llantera, si el precio de cada llanta es de $800 si se compran menos de 5 llantas y de $700 si se compran 5 o más. 5) En un supermercado se hace una promoción, mediante la cual el cliente obtiene un descuento dependiendo de un número que se escoge al azar. Si el numero escogido es menor que 74 el descuento es del 15% sobre el total de la compra, si es mayor o igual a 74 el descuento es del 20%. Obtener cuanto dinero se le descuenta. 6) Una empresa de bienes raíces ofrece casas de interés social, bajo las siguientes condiciones: Si los ingresos del comprador son menores de $8000 o mas el enganche será del 15% del costo de la casa y el resto se distribuirá en pagos mensuales, a pagar en diez años. Si los ingresos del comprador son menos de $8000 o mas el enganche será del 30% del costo de la casa y el resto se distribuirá en pagos mensuales a pagar en 7 años. La empresa quiere obtener cuanto debe pagar un comprador por concepto de enganche y cuanto por cada pago parcial. 7) Una fábrica ha sido sometida a un programa de control de contaminación para lo cual se efectúa una revisión de los puntos IMECA generados por la fábrica. El programa de control de contaminación consiste en medir los puntos IMECA que emite la fábrica en cinco días de una semana y si el promedio es superior a los 170 puntos entonces tendrá la sanción de parar su producción por una semana y una multa del 50% de las ganancias diarias cuando no se detiene la producción. Si el promedio obtenido de puntos IMECA es de 170 o menor entonces no tendrá ni sanción ni multa. El dueño de la fábrica desea saber cuánto dinero perderá después de ser sometido a la revisión. 8)Leer 2 números; si son iguales que los multiplique, si el primero es mayor que el segundo que los reste y si no que los sume. 8) Leer tres números diferentes e imprimir el número mayor de los tres. 9) En una tienda de descuento se efectúa una promoción en la cual se hace un descuento sobre el valor de la compra total según el color de la bolita que el cliente saque al pagar en caja. Si la bolita es de color blanco no se le hará descuento alguno, si es verde se le hará un 10% de descuento, si es amarilla un 25%, si



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es azul un 50% y si es roja un 100%. Determinar la cantidad final que el cliente deberá pagar por su compra. se sabe que solo hay bolitas de los colores mencionados. 10) El IMSS requiere clasificar a las personas que se jubilaran en el año de 1997. Existen tres tipos de jubilaciones: por edad, por antigüedad joven y por antigüedad adulta. Las personas adscritas a la jubilación por edad deben tener 60 años o más y una antigüedad en su empleo de menos de 25 años. Las personas adscritas a la jubilación por antigüedad joven deben tener menos de 60 años y una antigüedad en su empleo de 25 años o más. Las personas adscritas a la jubilación por antigüedad adulta deben tener 60 años o mas y una antigüedad en su empleo de 25 años o más. Determinar en qué tipo de jubilación, quedara adscrita una persona.



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Problemas Nivel 3

1) Leer 10 números y obtener su valor al cubo y su valor a la cuarta potencia.

Datos de entrada:

num ⬚⬚

𝑖=10

𝑖 =1

PC

Datos de salida: cuboDeNum cuartaDeNum

Operaciones: Mientras i<=10 realizar: cuboDeNum = num3 ó pow(num,3) cuartaDeNum = num4 ó pow(num,4)



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2) Leer 20 números e imprimir cuantos son positivos, cuantos negativos y cuantos neutros.

Datos de entrada:

num ⬚⬚

𝑖=20

𝑖 =1

PC Datos de salida: cceros cpositivos cnegativos

Operaciones: Mientras i<=10 realizar: Si num = 0 cceros = cceros + 1 de lo contrario Si num > 0 cpositivos = cpositivos + 1 de lo contrario cnegativos = cnegativos + 1



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Problemas Propuestos: Iterativos

1) Leer 15 números negativos y convertirlos a positivos e imprimir dichos números. 2) En un centro de verificación de automóviles se desea saber el promedio de puntos contaminantes de los primeros 25 automóviles que lleguen. Asimismo, se desea saber los puntos contaminantes del carro que menos contamino y del que más contamino. 3) Una compañía de seguros tiene contratados a n vendedores. Cada uno hace tres ventas a la semana. Su política de pagos es que un vendedor recibe un sueldo base, y un 10% extra por comisiones de sus ventas. El gerente de su compañía desea saber cuánto dinero obtendrá en la semana cada vendedor por concepto de comisiones por las tres ventas realizadas, y cuanto tomando en cuenta su sueldo base y sus comisiones. 4) En un supermercado un cajero captura los precios de los artículos que los clientes compran e indica a cada cliente cual es el monto de lo que deben pagar. Al final del día le indica a su supervisor cuanto fue lo que cobro en total a todos los clientes que pasaron por su caja. 5) Un jefe de casilla desea determinar cuántas personas de cada una de las secciones que componen su zona asisten el día de las votaciones. Las secciones son: norte, sur y centro. También desea determinar cuál es la sección con mayor número de votantes.



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Problemas Lúdicos

1.- juego-helicoptero con navegación: programe un juego donde un helicóptero se pueda desplazar en el

“mundo”, utilizando las fechas de navegación.

2.- Correcaminos y el coyote: Como nos cansamos de que siempre le salga todo mal al pobre coyote, ahora

queremos que un bloque de metal le caiga encima al correcaminos. Para eso necesitamos que éste vaya

caminando hacia el lugar donde va a caer y luego mover hacia abajo el bloque.

3.- Saludos: el programa te pregunte tu nombre, y luego tus personajes (al menos 3) te saluden usando tu

nombre, y luego se muevan hacia adelante y después hacia atrás.

4.- Rana saltarina: Queremos que la computadora elija un número al azar y que una rana salte el número de

veces que la computadora eligió (un número al azar)

5.- Penal: Hacer que el usuario decida hacia dónde se patea el penal, elige el escenario y coloca una

portería.

Nota: Se recomienda resolver los enunciados propuestos en las secciones de enunciados Nivel 1, Nivel 2 y

Nivel 3, creando el escenario respectivo para cada enunciado.



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ANEXO INSTRUCCIONES DE SELECCIÓN Selección o condición

La selección permite realizar bifurcaciones durante la ejecución de un programa; existen diferentes tipos de selección, tenemos la selección simple, doble, anidada y múltiple. La selección simple consiste en evaluar una expresión para realizar una sola bifurcación, si el resultado de la expresión es verdadero se ejecuta una instrucción o un conjunto de sentencias para posteriormente seguir la ejecución del programa, en un diagrama de flujo se represente de la siguiente forma:

La selección doble permite ejecutar sentencia(s) tanto si la expresión es verdadera como si es falsa; en un diagrama de flujo se representa de la siguiente forma:

La selección anidada permite integrar cualquier tipo de selección como una sentencia dentro de otra selección las combinaciones que se pueden tener son muy variadas y no existe un limite de cuantas selecciones anidadas se pueden tener. Un ejemplo en un diagrama de flujo de una de las posibles combinaciones se muestra a continuación:



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Una selección múltiple se utiliza para evaluar múltiples selecciones sobre valores enteros o de tipo carácter (char), esta no se puede utilizar con algún otro tipo de dato. Su descripción en un diagrama de flujo es el siguiente:



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INSTRUCCIONES ITERATIVAS

Iteración o ciclos.

La iteración permite repetir una serie de instrucciones cuando así se requiera. existen tres clases de iteración: iteración con condición al inicio, iteración con condición al final e iteración con contador. La iteración con condición al inicio; esta consiste en una selección donde si el resultado de la evaluación de la expresión es verdadera entra a ejecutar las sentencias que estan dentro del ciclo y regresa a evaluar la expresión, termina de iterar cuando el resultado de la evaluación de la expresión es falsa. Considerar que la expresión deberá cambiar de alguna forma dentro del cuerpo de la sentencia. Su descripción en diagrama de flujo es la siguiente:

La iteración con condición al final por el contrario, tiene un cuerpo de iteración que al menos una vez queremos que se ejecute y al terminar tiene una selección con una expresión que se evalúa, si el resultado es verdadero se repiten las instrucciones, en caso contrario termina de iterar. Su descripción en diagrama de flujo es la siguiente:



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La iteración con contador es una sentencia que repite una serie de operaciones utilizando un contador. El contador es una variable que se incrementa o decrementa de forma uniforme durante la ejecución de la sentencia según como sea la necesidad del programador. Su descripción en diagrama de flujo es la siguiente:

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