Capítulo 2 Pseudocódigo ¦ Variables ¦ Palabras reservadas ¦ Constantes ¦ Operadores ¦ Funciones ¦ Estructura secuencial ¦ Estructura selectiva simple ¦ Variables especiales ¦ Estructura repetitiva 14 Capítulo 2 · Pseudocódigo E l pseudocódigo es una herramienta para estructurar o diseñar aplicaciones para computadora, sin importar el SO o lenguaje de programación a utilizar. Es decir que una aplicación escrita en pseudocódigo puede servir de guía para escribir una aplicación en Visual Basic, C++, Fortran, Turbo Pascal, Delphi o cualquier otro lenguaje para Windows, o lo puedo utilizar para Kilyx, Lazarus, u otro lenguaje en Ubuntu -SO de software libre-. A través de los pseudocódigos se escriben -en papel y lápiz- todas las líneas que una aplicación debe realizar para cumplir con el propósito del programa. Como estas instrucciones se escriben en papel, su revisión, ejecución y modificación los realiza no una computadora sino una persona. Para poder escribirlos y para que sean entendidos por cualquier usuario, existen unas pocas reglas de sintaxis. El pseudocódigo es la gran “chuleta” que utilizaremos a la hora de estar transcribiendo las instrucciones al lenguaje de programación seleccionado, para que por fin pueda ser entendido y ejecutado por una computadora. Al momento de estar escribiendo las líneas del pseudocódigo, éstas deben ser escritas siguiendo la secuencia que sigue la información en un sistema de computación: ENTRADA, PROCESO y SALIDA. Es decir que las primeras líneas corresponderán a la lectura de todas las variables que sean dato, a continuación se escribirán las instrucciones para realizar todos los cálculos que la aplicación debe realizar y finalmente las últimas líneas deben ser las que muestren los resultados. Para ello se necesita conocer de variables, palabra reservadas, distintos operadores, funciones y estructuras de proceso. Guillermo Imery Palabras reservadas 15 Variables Son letras, palabras, o secuencia de palabras con números que se utilizan para identificar los datos, respuestas o cualquier operación. Estas no son sensibles a las mayúsculas, es decir que una variable se puede escribir en mayúscula o minúscula y siempre será la misma, así la variable SUMA será la misma que la variable Suma o suma. Generalmente el nombre de las variables tiene relación con lo que éstas almacenan. Si se va almacenar el resultado de un producto puedo llamar a la variable Prod, si almacenará el volumen de una esfera, la puedo llamar Vesf, etc. Palabras reservadas Las palabras reservadas son palabras en español que tienen una función específica a la hora de estar escribiendo una aplicación en pseudocódigo. A continuación se muestran las primeras palabras reservadas: Palabra inicio leer escribir Descripción Ejemplo inicio del programa. Inicio de un bloque de instrucciones lectura de una variable dato escritura de una variable respuesta fin fin de un bloque de instrucciones fin. fin del programa leer A escribir Suma Guillermo Imery 16 Capítulo 2 · Pseudocódigo Constantes Valores aritméticos de uso cotidiano en expresiones de ingeniería. Constante pi Descripción constante matemática Valor 3.14159 Operadores Los operadores son generalmente símbolos o caracteres que tienen una función específica en el peseudocódigo. Hay diferentes tipos de operadores: de asignación, agrupación, aritméticos, etc. Operadores de asignación Existe un sólo operador de este tipo, y es el que asigna el resultado de una expresión algebraica -ubicada a la derecha del operador- a una variable -que está a la izquierda del operador-. Operador Descripción Ejemplo asignar el resultado de una expresión a una variable A B + 3 Guillermo Imery Operadores aritméticos 17 Operadores de agrupación En álgebra hemos aprendido a utilizar tres signos de agrupación: paréntesis, corchete y llave. Si necesitamos agrupar términos o expresiones en pseudocódigo, el único operador de agrupación permitido son los paréntesis. Operador () Descripción Agrupación de términos Ejemplo (a +b) Operadores aritméticos Para indicar la realización de operaciones aritméticas se tienen los siguientes operadores. Operador Descripción Ejemplo + suma A +B - diferencia A -B * producto A *B / división real A/B div cociente de división entera A div B mod residuo de división entera A mod B Ejemplo, Si A=7, B=3 y C=37, calcular: a) A + B b) b - c c) A * b d) A/B e) raiz (a) f) A div B g) a div c h) A mod B i) C mod B Guillermo Imery 18 Capítulo 2 · Pseudocódigo a) A + B = 7 + 3 = 10 b) b - c = 3 - 37 = -34 c) A * b = 7 * 3 = 21 d) A/B = 7/3 = 2.3333 e) raiz (a) = raiz (7) = 2.64575 f) A div B = 7 div 3 = 2 g) a div c = 7 div 37 = 0 h) A mod B = 7 mod 3 = 1 i) C mod B = 37 mod 3 = 1 Operadores de relación Son los símbolos que se utilizan en las expresiones matemáticas para establecer la igualdad o desigualdad (inecuaciones) entre sus variables. El resultado de expresiones con estos operadores es booleano: verdadero o falso. Operador Descripción Ejemplo > mayor que A >B < menor que A <B = igual que A =B >= mayor o igual que A >= B <= menor o igual que A <= B <> diferente que A <> B Ejemplo Si A tiene valor de 3.4 y B valor de -5, determinar el valor de las siguientes expresiones: a) A > B b) B >= a c) -2A < B a) A > B 3.4 > -5 Guillermo Imery el resultado es verdadero Operadores lógicos b) B >= a c) -2A < B -5 >= 3.4 -2 (3.4) < -5 19 el resultado es falso el resultado es verdadero Operadores lógicos Los operadores lógicos producen resultados booleanos y sus operandos también son valores lógicos: verdadero o falso. Las expresiones conectadas con operadores lógicos se evalúan de izquierda a derecha, hasta obtener un resultado booleano. Hay tres operadores de este tipo, estos son: Operador Descripción y y lógico. conjunción o o lógico. disyunción no negación lógica Para evaluar las expresiones lógicas, se tienen que utilizar las tablas de la verdad a través de las cuales se obtiene el valor de una proposición formada por dos componentes lógicos A y B. La conjunción es un operador que opera sobre dos valores de verdad (A y B), típicamente los valores de verdad de dos proposiciones, devolviendo el valor de verdad verdadero cuando ambas proposiciones son verdaderas, y falso en cualquier otro caso Guillermo Imery Capítulo 2 · Pseudocódigo 20 La disyunción es un operador que opera sobre dos valores de verdad (A y B), típicamente los valores de verdad de dos proposiciones, devolviendo el valor de verdad verdadero cuando una de las proposiciones es verdadera, o cuando ambas lo son, y falso cuando ambas son falsas. La negación es un operador que opera sobre un único valor de verdad (A), devolviendo el valor contradictorio de la proposición considerada. Otros operadores Hay operadores que se utilizan para mejorar la comprensión de las líneas escritas, escribiendo para ello comentarios antes o después de las instrucciones. Este operador no se procesa y no tienen efecto alguno en los cálculos o respuestas de las aplicaciones. Se escriben sólo para informar lo que se va a leer, calcular o responder en las las líneas siguientes a ellos. Para escribir un mensaje de texto, éste debe inscribirse entre comillas simples. Operador Descripción // comentario. Línea no procesable ' ' inscribe mensaje de texto a escribir Guillermo Imery Ejemplo // lectura de datos ' este es un mensaje de texto'' Funciones 21 Funciones Estas son palabras que están relacionadas con una operación o función matemática, trigonométrica, etc. Las más utilizadas se muestran a continuación. Función Descripción raiz (x) raíz cuadrada de x abs (x) valor absoluto de x ln (x) exp (x) logaritmo natural de x constante de Euler (e=2.71828) elevada a la x trunc (x) parte entera de x redon (x) redondeo de x al entero más cercano sen (x) seno de x cos (x) coseno de x tan (x) tangente de x asen (x) arco seno de x acos (x) arco coseno de x atan (x) arco tancente de x Estructura Secuencial Una pregunta que puede surgir al escribir un pseudocódigo es cómo saber el orden de ejecución de las líneas, ya que en un algoritmo el orden viene dado por la numeración de las líneas, en los diagramas de flujo el orden de ejecución viene dado por las líneas de conexión entre las diferentes figuras del diagrama. En el pseudocódigo ni se enumeran las líneas ni se utilizan flechas para indicar el siguiente Guillermo Imery 22 Capítulo 2 · Pseudocódigo paso, la ejecución de las instrucciones es SECUENCIAL. La ejecución secuencial significa que las instrucciones se deben de ejecutar una después de la otra, empezando en el inicio de la aplicación y terminado en la última línea de ésta. Como generalmente se escribe una instrucción en una línea física, la siguiente línea a ejecutar será la de abajo, así hasta llegar a la última, desde la cabecera hasta el fondo (top-down). Todas las primeras aplicaciones seguirán esta estructura. Eso quiere decir que la primera línea que se escribe en pseudocódigo es inicio y la última fin. . Ejemplo 1 Codifique una aplicación en pseudocódigo que lea tres números: A, B y C. Y que calcule lo siguiente: 1) Suma de los números 2) Cuadrado del primero menos cubo del tercero Solución inicio leer A leer B leer C suma ← a + b + c d ← a*a - c*c*c escribir suma escribir d fin. Guillermo Imery Estructura secuencial 23 Ejemplo 2 Codifique una aplicación en pseudocódigo que lea tres números: A, B y C. Y que calcule lo siguiente: 1) Suma de los números 2) Cuadrado del primero menos cubo del tercero Nota: Utilice comentarios Solución // inicio de la aplicación inicio // lectura de los datos leer A leer B leer C // inicio de todos los cálculos suma ← a + b + c d ← a*a - c*c*c // Las respuestas escribir suma escribir d fin. //el fin del programa Los comentarios no afectan la lectura, el cálculo o las respuestas sólo sirve para documentar internamente su programa. Guillermo Imery 24 Capítulo 2 · Pseudocódigo Ejemplo 3 Codifique una aplicación en pseudocódigo que lea tres números: A, B y C. Y que calcule lo siguiente: 1) Suma de los números 2) Cuadrado del primero menos cubo del tercero Nota: Utilice comentarios y documente la salida Solución // inicio de la aplicación inicio // lectura de los datos leer A leer B leer C // inicio de todos los cálculos suma ← a + b + c d ← a*a - c*c*c // Las respuestas escribir ‘La suma de los números es = ’ , suma escribir ‘Cuadrado de A menos cubo de C = ’ , d fin. //el fin del programa Ejemplo 4 Codifique una aplicación en pseudocódigo que lea el radio de una esfera y el radio y altura de un cilindro. Y que calcule lo siguiente: Guillermo Imery Estructura secuencial 25 1) Volúmenes de todas las figuras 2) Sumar las superficies totales 3) Volumen promedio Solución // Leer variables dato leer Resf leer Rcil leer Hcil // 1) volumenes Vesf ← 4/3*pi*resf*resf*resf Vcil ← pi*rcil*rcil*hcil // 2) Suma superficies totales STesf ← 4*pi*resf*resf STcil ← 2*pi*rcil*rcil + 2*pi*rcil*hcil SST ← stesf + stcil // 3) Volumen promedio SVol ← Vcil + Vesf Vprom ← svol/2 // Respuestas escribir ‘Volumen esfera = ‘, Vesf escribir ‘Volumen cilindro = ‘, Vcil escribir ‘Suma superficies totales = ‘, SST escribir ‘Volumen promedio = ‘, VPROM fin. Guillermo Imery 26 Capítulo 2 · Pseudocódigo Estructura selectiva simple Algunas veces los programas tienen que realizar unas instrucciones dependiendo de las situaciones planteadas. Por ejemplo, si se va a calcular la raíz cuadrada de un valor se tiene que tomar en cuenta que el valor debe ser mayor o igual que cero, en caso contrario se genera un error de cálculo. Para que no se genere ese error, las aplicaciones deben tener la capacidad de no hacer ciertas instrucciones en ciertas circunstancias y hacer otras. Para que se pueda decidir qué hacer en ciertas situaciones se cuenta con la estructura selectiva simple. A través de esta estructura la computadora puede decidir qué hacer en situaciones específicas, para ello tienen que preguntar acerca de la situación analizada y en base a la respuesta -verdadera o falsa- el realizará un grupo de instrucciones o ninguna instrucción. Sintaxis Para escribir en pseudocódigo una estructura simple, se tienen las siguientes instrucciones generales si condición lógica entonces inicio instrucciones fin finsi Guillermo Imery Estructura selectiva simple 27 El inicio de una estructura selectiva simple es la palabra SI, seguida de la condición lógica a través de la cual se evalúa el evento analizado. La condición lógica es la pregunta que se formula y puede ser una función lógica, variable lógica o una inecuación. Lo más frecuente es utilizar una inecuación para formular la pregunta. La palabra ENTONCES indica el inicio de las instrucciones que se deben de realizar si la condición lógica resultara verdadera. Las instrucciones a realizar se debe de colocar en un bloque de instrucciones, las cuales comienzan con un INICIO y terminan con un FIN. A esta parte de la estructura se le conoce como rama verdadera. La palabra FINSI indica la finalización de la estructura selectiva simple. Estructura selectiva doble En la estructura simple, el programa hace un grupo de instrucciones, si la condición analizada resulta verdadera, en caso contrario no hace instrucción alguna. Pero algunas veces los programas tienen que realizar unas instrucciones si la condición es verdadera y si la condición resulta falsa realiza otras instrucciones. Por ejemplo, si quiero calcular la suma de A mas B cuando A sea mayor que B y quiero calcular el producto de ambos, en caso contrario, entonces tengo que utilizar una selectiva doble para indicar qué debe hacer cuando la condición es verdad y qué hacer cuando sea falsa. A través de esta estructura la computadora puede decidir qué hacer en situaciones específicas, para ello tienen que preguntar acerca de la situación analizada y en base a la respuesta -verdadera o falsa- el Guillermo Imery 28 Capítulo 2 · Pseudocódigo realizará un grupo de instrucciones u otro grupo de instrucciones. Sintaxis Para escribir en pseudocódigo una estructura simple, se tienen las siguientes instrucciones si condición lógica entonces inicio instrucciones fin sino inicio instrucciones fin finsi La palabra SINO indica el inicio de las instrucciones a realizar si la condición resultase falsa. Igualmente, las instrucciones se inscriben en un bloque. A esta parte se le conoce como rama falsa. La palabra FINSI indica la finalización de la estructura selectiva doble. En una aplicación pueden haber más de una estructura selectiva y en casos más complejos hasta una dentro de alguna de las ramas de otra. Guillermo Imery
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