Clase 2

Introducción a la
computación
Carlos Lopez Pombo
Estado
Se denomina estado en un modelo de cómputo a un
punto en la ejecución de un programa en dicho modelo.
En el modelo de Von Neumann esto responde al valor de
las variables, constantes y la instrucción del programa que
corresponde a dicho punto de la ejecución.
Especificación de
algoritmos
Pero ¿por qué especificar?
Pensémoslo así: aun cuando sepamos dar una secuencia de
pasos capaz de resolver un problema, debemos tener bien
claro qué tenemos que resolver.
Especificación de
algoritmos
Especificar un algoritmo es describir qué es lo que hace a
partir de detallar cuál es el estado posterior a su
ejecución en función del estado anterior a la misma.
pre = {precondición}
P
post = {postcondición}
Instrucción
(Otra oportunidad)
Una instrucción es una operación que produce una
transformación del estado en que se encuentra la
ejecución del programa (recordar que la instrucción en la que se encuentra la
ejecución es parte del estado y por lo tanto la alteración del flujo de control es una
transformación del estado tanto como la modificación del contenido de una posición de
.
memoria)
Instrucción
(Detalle)
Asignación: [var] = [expr]
[var] es un nombre para la dirección de memoria donde se almacenará el dato,
[expr] es una expresión entre variables, constantes o literales.
x = 4 + y (a x se le asigna el valor correspondiente a la suma
de 4 e y)
iter = 7 (a iter se le asigna el valor 7)
res = f (x, y, z) (a res se le asigna el valor de evaluar f en los
valores correspondientes a x, y, y z)
Programa
¡Una asignación es un programa!
Programa
Secuencialización: [prog1];[prog2]
[prog1], [prog2] son programas.
x = x + 2 ; y = x + y (a x se le asigna el valor de x más 2 y
luego a y se le asigna el resultado de la suma de x e y).
Programa
Condicional:
if ([expr1][comp][expr2]) { [prog1] }else{ [prog2] }
[expr1], [expr2] son expresiones entre variables, constantes o literales.
[comp] es un operador de comparación. [prog1], [prog2] son programas.
if (x < 4) {
x=5+y;
z = z + 1;
}else{
y = y / 2;
}
(si vale que el valor asignado a x es menor que 4,
entonces se ejecuta el programa “x = 5 + y ; z = z + 1”.
Si no, se ejecuta el programa “y = y / 2”)
Programa
Repetición:
while ([expr1][comp][expr2]) { [prog] }
[expr1], [expr2] son expresiones entre variables, constantes o literales.
[comp] es un operador de comparación. [prog] es un programa.
y = 1;
x = 1;
while (x < 10) {
y = y * x;
x++;
}
(el programa que figura entre llaves “y = y * x” es
repetido mientras se satisfaga la condición “x < 10”)
Programa
Repetición:
for ([var]; [expr1][comp][expr2]; [asig]) { [prog] }
[expr1], [expr2] son expresiones entre variables, constantes o literales.
[comp] es un operador de comparación. [prog] es un programa. [var] es
una variable. [asig] es una asignación.
x=1
y=1
for (x; x < 10; x++) {
y = y * x;
}
(el programa que figura entre llaves “y = y * x”
es repetido mientras se satisfaga la condición “x
< 10”)
Programa
for ([var]; [expr1][comp][expr2]; [asig]) {
[prog]
}
≡
while ([expr1][comp][expr2]) {
[prog];
[asig];
}
¡Listo!
Programar es producir largas tiras de asignaciones en las
que cada tanto se toma una decisión (if-then-else) o se
repiten cosas (while o for), todo eso pegado por “;”.
¡Pero Matías, Mariano y yo ya nos
encariñamos, así que vamos a quedarnos
todo el cuatrimestre!
Programar
(Saber programar es mucho más que eso)
Modularidad
Estabilidad
Usabilidad
Flexibilidad
Programa
Elegancia
Generalidad
Reusabilidad
Adaptabilidad
No es lo mismo...
¿Cómo saber si el número Debemos verificar que “n” sea
“n” es primo?
sólo divisible por “n” y por 1.
int i = n - 1;
bool ret;
while (i > 1 && n%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = true;
} else {
ret = false;
}
return ret;
No es lo mismo...
Debemos verificar que “n” sea
¿Cómo saber si los números
sólo divisible por “n” y por 1.
“n” y “m” son primos?
Y lo mismo para “m”
int i = n-1;
bool = ret;
while (i > 1 && n%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = true;
} else {
ret = false;
}
i = m-1;
while (i > 1 && m%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = ret && true;
} else {
ret = ret && false;
}
return ret;
No es lo mismo...
¿Cómo saber si los números
del arreglo a[10] son
primos?
int i = a[0]-1;
bool ret;
while (i > 1 && a[0]%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = true;
} else {
ret = false;
}
...
i = a[9]-1;
while (i > 1 && a[9]%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = ret && true;
} else {
ret = ret && false;
}
return ret;
bool ret;
for (j; j < 10; j++){
int i = a[j]-1;
while (i > 1 && a[j]%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = ret && true;
} else {
ret = ret && false;
}
}
return ret;
Bla, bla, bla...
bool ret;
for (j; j < 10; j++){
ret = ret && esPrimo(a[j])
}
bool esPrimo (int a){
bool ret;
int i = a[j]-1;
while (i > 1 && a[j]%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = true;
} else {
ret = false;
}
return ret;
}
Funciones
Una función es una unidad de código que aísla una parte de
un cómputo... sí, es un programa dentro de un
programa.
•Permite dividir la solución de un problema en la solución de problemas más
simples,
•permite ordenar conceptualmente el código de forma que sea más fácil de
entender,
•permite reutilizar soluciones a problemas pequeños en la solución de
problemas mayores,
•etc.
Funciones
Tanto los datos de entrada, como el valor de retorno de una
función, tienen un tipo. En este caso la función toma como
entrada (parámetro) un int y retorna un bool.
bool esPrimo (int a){
int i = a[j]-1;
bool ret;
while (i > 1 && a[j]%i != 0){
i--;
}
if (i == 1){
ret = ret && true;
} else {
ret = ret && false;
}
return ret;
}
Pasaje de parámetros
Además de un tipo, los parámetros de cualquier
programa tienen un modo.
•Entrada (Copia): los valores pasados como parámetro a una función son copiados
y todo cambio que se le realice no será visible desde el programa llamador,
•Entrada/salida (Referencia): los valores pasados como parámetro son en
realidad una referencia a la posición de memoria en que se encuentra el valor y por lo
tanto cualquier modificación será visible desde el programa llamador,
bool esPrimo (int a){...}: el valor de a puede cambiar durante la ejecución de la
función pero al salir de la misma ese cambio no es visible,
bool restar10 (int &a){...}: si el valor de a cambia durante la ejecución ese cambio
será visible desde el programa llamador.
Pasaje de parámetros
(Ejemplo)
...
{i == 28}
int i = 28;
resto = restar10 (i); {i == 28}
{i == 28}
...
bool restar10 (int a){
{a == 28}
if (a < 10)
return false; {a == 28}
else {
a = a - 10;
return true; {a == 18}
}
}
...
int i = 28;
resto = restar10 (i);
...
{i == 28}
{i == 28}
{i == 18}
bool restar10 (int &a){
{a == 28}
if (a < 10)
return false; {a == 28}
else {
a = a - 10;
{a == 18}
return true;
}
}
Procedimientos
Para recordar... los tipos de datos son nombres para un
conjunto de cosas. Así, int denota al conjunto de los “enteros”,
float al de los “reales”, etc.
Existe un tipo distinguido llamado void que denota al conjunto
vacío... se preguntarán para qué, no? ¡Para cuando el tipo de las
cosas no importa!
Procedimientos
Un procedimiento es una función que no tiene
valor de retorno.
¿Se acuerdan de resta10? El bool de retorno es
totalmente ficticio y fue usado a modo de ejemplo. En realidad
queremos una función que le reste 10 al número pasado como
parámetro.
Procedimientos
Un procedimiento es una función que no tiene
valor de retorno.
bool restar10 (int &a){
if (a < 10)
return false;
else {
a = a - 10;
return true;
}
}
void restar10 (int &a){
if !(a < 10)
a = a - 10;
}
Resumen
• Instrucciones y estructuras de control
• Programa
• Funciones y procedimientos
• Pasaje de parámetros