Programación .NET Carlos Zepeda Chehaibar Programación .NET Libro del Profesor Autor: Carlos Zepeda Chehaibar Apoyo en Desarrollo y Actividades: Luis Iván Contreras Álvarez ISBN 978-607-7270-11-9 Primera Edición Coordinación Editorial: Alejandro Flores Ledesma Diseño Editorial: César Carranza Contreras Corrección de Estilo: Jennifer P. Castillo Ascencio Ilustración de Portada: Marco Antonio Solís Ilustración de Interiores: Judith Lourdes Sierra Pérez Miriam Tatiana Zamora Gutiérrez César Carranza Contreras Editado por Grupo Educare, S.A. de C.V. Cerro de Mesontepec #83 Colonia Colinas del Cimatario Querétaro, Querétaro C.P. 76090 DERECHOS RESERVADOS © 2014 MMXIII por Grupo Educare, S. A. de C. V. Esta es una obra protegida por las leyes internacionales de derechos de autor. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra y/o los recursos que la acompañan, por cualquier medio, sin autorización escrita de Grupo Educare, S. A. de C. V. 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Contenido Programación .NET Propuesta Pedagógica Unidad 1 Lógica computacional I 9 A Lógica computacional 10 Actividad 1-01 Secuencias lógicas 10 tema tema B Algoritmos11 Actividad 1-02 Algoritmos12 Prueba de escritorio 13 Actividad 1-03 Algoritmos14 C Clasificación de algoritmos 16 Transcripción16 Compilación y errores 16 tema Actividad 1-04 Identificando errores tema 17 D Variables18 Actividad 1-05 Acerca de variables 18 Asignación de valores 19 Actividad 1-06 Asignación de variables 20 tema E Operadores21 Actividad 1-07 Operadores22 F Estructuras básicas Primera estructura: Secuencia de acciones Segunda estructura: Decisión de acción tema 23 23 23 Actividad 1-08 Escribiendo algoritmos 24 Tercera estructura: Ciclos de acciones 27 Actividad 1-09 Escribe algoritmos computacionales 28 tema G Diagramas de flujo Actividad 1-10 Diagramas de flujo Evaluación 01 31 33 36 Unidad 2 Pseudocódigo37 A Pseudocódigo38 B Diagramas de Nassi – Schneiderman (N-S)39 Diagrama N-S de estructuras de decisión 40 tema tema Actividad 2-01 Diagramas N-S tema C Pseudocódigos de la estructura Si-Entonces- Si no Actividad 2-02 Decisiones simples 41 44 45 Contenido tema D Decisiones en secuencia Actividad 2-03 Decisiones en secuencia tema E Decisiones en cascada o anidadas Actividad 2-04 Decisiones anidadas tema 47 47 50 51 F Ciclos54 Lámina 2-01 Ciclos54 Actividad 2-05 Ciclo Mientras 54 Actividad 2-06 Ciclo Para 56 Actividad 2-07 Ciclo Hacer Mientras 57 Actividad 2-08 Ciclo Hacer - Hasta 59 Actividad 2-09 Ciclos anidados 61 Actividad 2-10 Escribiendo pseudocódigos matemáticos 63 tema G Arreglos y matrices 64 Lámina 2-02 Arreglos y matrices 64 Actividad 2-11 Arreglos64 Actividad 2-12 Matrices67 Lámina 2-03 Glosario de conceptos algoritmos 69 Evaluación 02 70 Unidad 3 .NET71 A Introducción72 Entorno de desarrollo (IDE)72 tema Lámina 3-01 Microsoft .NET Video 3-01 Instalando Visual C# Express 2010 72 72 B Entorno de programación Hola mundo 73 75 Lámina 3-02 Consola y Buffer de entrada Video 3-02 Mi primera aplicación Proyecto 3-01 Mi primera aplicación 75 75 75 tema tema C Introducción a la programación en C# Lámina 3-03 Otros elementos del programa 78 78 Palabras reservadas 79 Literales80 Variables82 Contenido Tipos de datos 83 Lámina 3-04 Otros tipos de variables Video 3-03 Declaración de variables 83 85 D Operadores, constantes y enumeraciones 86 Operadores86 tema Video 3-04 Operadores Unarios 86 Constantes87 Lámina 3-05 Operadores87 Video 3-05 Operadores Binarios 87 Lámina 3-06 Variales de sólo lectura 88 Enumeración88 Lámina 3-07 Enumeraciones89 Proyecto 3-02 Cálculo de sueldo 91 E Sentencias de control 93 Condicionales93 tema Video 3-06 Condicional IF Video 3-07 Instrucción Switch 93 94 Ciclos94 Video 3-08 Ciclo While Video 3-09 Ciclo For Lámina 3-08 Sentencias de control 95 95 96 Uso De Break Y Continue 96 Proyecto 3-03 Sentencias de control 97 F Métodos, Arreglos y Colecciones 99 Métodos99 tema Lámina 3-09 Métodos externos 100 Parámetros101 Namespace 102 Lámina 3-10 Otros parámetros 102 Lámina 3-11 Importación de Namespace 103 Proyecto 3-04 Errores104 Arreglos 105 Video 3-10 Arreglos105 Declaración de arreglos Funciones mas comunes con arreglos 106 107 Contenido Búsqueda en arreglos 107 Lámina 3-12 Arreglos Multidimensionales 107 Proyecto 3-05 Arreglos108 Listas109 Pilas110 Colas111 Video 3-11 Pilas111 Video 3-12 Colas111 Video 3-13 Pilas y Colas 111 Proyecto 3-06 Pilas111 Evaluación 03 116 Unidad 4 Programación orientada a objetos A Clases y Objetos Definición de clases tema 117 118 118 Video 4-01 Clases118 Accesibilidad 120 Lámina 4-01 Operador New 120 Lámina 4-02 Anidación de tipos 120 Proyecto 4-01 Colas121 B Interfaz125 Ventana Propiedades 126 Ventana Eventos 126 tema Video 4-02 Interfaz gráfica 126 Lámina 4-03 Controles comunes 127 Proyecto 4-02 Botones127 tema C Excepciones (Instrucción Try)129 Lámina 4-04 Uso de Catch 130 Proyecto 4-03 Excepciones131 D Archivos133 Streams133 tema Lámina 4-05 Archivos Complemento 133 Bufferedstream134 Proyecto 4-04 Archivos externos Evaluación 04 135 136 Recursos Material Impreso Este material forma parte de un conjunto de recursos, que conforman el Programa de Informática Educativa (PIE). Está organizado en bloques integrales que incluyen todo lo necesario para aprender, practicar y evaluar habilidades o competencias. Las explicaciones, imágenes, tablas, actividades, notas y tips, apoyados con las láminas y tutoriales, permiten integrar la experiencia de aprendizaje desde múltiples perspectivas. Así, podemos afirmar que el PIE de Grupo Educare es la mejor manera de aprender haciendo. Recursos Digitales Los recursos digitales que acompañan al material impreso, contienen videos que te ayudarán a comprender los conceptos y a poner en práctica las habilidades adquiridas. Adicionalmente encontrarás los archivos que se requieren para realizar las actividades, algunos documentos y aplicaciones útiles. No olvides que los recursos digitales son parte integral del programa, por lo que es muy importante que los conozcas y utilices en el curso. Explicación Iconográfica Actividad Este icono nos indica un ejercicio que refuerza la parte teórica de este material. Proyecto Este icono nos indica un ejercicio que refuerza de manera práctica. Video Es el material digital de los recursos del programa. La representación en video de la parte teórica. Lámina de apoyo La lámina es un recurso del profesor, que sirve como refuerzo dinámico e interactivo a un tema denso, que complementa la teoría del material impreso. Evaluación Este icono indica un elemento fundamental del proceso educativo que sirve para valorar el proceso de aprendizaje. NOTA Nota Las notas que verás dentro de tu texto, puntualizan la teoría o los aspectos más importantes de un tema. T IP Tip Es una sugerencia que complementa un tema del material impreso, dando un panorama más amplio al alumno sobre cómo ejecutar una actividad de manera más sencilla y práctica. Las propuestas didácticas son flexibles, adaptables a la forma personal de trabajo del maestro y necesidades específicas de cada clase maximizando así el empleo de los recursos disponibles. P ropuesta Did áctica NIVEL: Básico DURACIÓN SUGERIDA: 24 SESIONES / 45-50 MINUTOS Este libro lo integran las siguientes Unidades: Unidad 01 Algoritmos Unidad 02 Pseudocódigo Unidad 03 .NET Unidad 04 Programación orientada a objetos Programación .NET Autor: Carlos Zepeda Chehaibar Programación .NET Unidad Tema Subtema Comprender cuales son las secuencias lógicas que se utilizan en programación asó como su finalidad Lógica computacional Algoritomos Clasificación de algoritmos Unidad 01 - Algoritmos Variables Prueba de escritorio Características del algoritmo Transcripción Compilación y errores Asignación de valores Identificar el proceso para la construcción de algoritmos Clasificar a los algoritmos partiendo de los errores en las secuencias Estimar el valor de una variable Evaluar el valor de las variables en diferentes operaciones Operadores II Objetivos Estructuras básicas Primera estructura: Secuencia de acciones Segunda estructura: Decisión de acción Tercera Estructura: Ciclos de acciones Manejar las estructuras básicas de los algoritmos Técnicas para representar algoritmos Diagramas de flujo Conocer las técnicas para representar algoritmos Propuesta Didáctica Competencias Actividades sugeridas para el alumno Describe detalladamente las secuencias lógicas dentro de la computación Actividad 1-01 Secuencias lógicas Contruye un algoritmo para desarrollar algoritmos Actividad 1-02 Algoritmos Actividad 1-03 Algoritmos Menciona ejemplos de errores de sintaxis y errores lógicos Actividad 1-04 Identificando errores Prepara un formato conb información completa sobre las variables y su asignación, resolviendo una prueba de escritorio. Actividad 1-05 Variables Actividad 1-06 Asignación de valores Escribe una operación algebráica, cambiando valores a las variables que se indican. Actividad 1-07 Operadores Diseña algoritmos empleando la secuencia, decisión y ciclos de acciones. Actividad 1-08 Escribiendo algoritmos Actividad 1-09 Escribe algoritmos computacionales Representa en un diagrama de flujo algunos algoritmos Actividad 1-10 Diagramas de flujo Tutorial Sugerido Recursos III Programación .NET Unidad Tema Subtema Introducción Reconocer pseudocódigos Diagramas de Nassi Scheiderman (N-S) Diagrama N-S de estructuras de decisión Identificar el Diagrama (N-S) y su aplicación en los algoritmos Decisiones Pseudocódogos de las estructura Si-Entonces- Si no Decisiones en secuencia Decisiones en cascada o anidadas Trabajar con algoritmos identificando decisiones simples, en secuencia o anidadas Ciclos Ciclo Mientras (While) Ciclo Para (For) Ciclo Hacer-Mientras (Repeat While) Ciclo Haer-Hasta (Repeat Until) Ciclos Anidados Elegir el tipo de ciclo adecuado en la creación de algoritmos Unidad 02 - Pseudocódigo IV Objetivos Pseudocódogos con varias estructuras Evaluar las funciones que se pueden aplicar con los Pseudocódigos en diferentes estructuras Arreglos Aplicar los Pseudocódigos para la solución de problemas Matrices Resolver problemas matemáticos utilizando algoritmos Propuesta Didáctica Competencias Actividades sugeridas para el alumno Emplea algunos algoritmos en el diagrama N-S Actividad 2-01 Diagramas N-S Describe las diferencias entre los diferentes tipos de Decisiones Actividad 2-02 Decisiones simples Actividad 2-03 Decisiones en secuencia Actividad 2-04 Decisiones anidadas Contruiye diferentes algoritmos utilizando las cundiones de los ciclos Actividad 2-05 Ciclo Mientras Actividad 2-06 Ciclo Para Actividad 2-07 Ciclo HacerMientras Actividad 2-08 Ciclo HacerHasta Actividad 2-09 Ciclos anidados Crea un mapa conceptual con las estructuras de los Pseudocódigos realizando una prueba de escritorio. Actividad 2-10 Prueba de escritorio Actividad 2-11 Repaso de pseudocódigos Actividad 2-12 Escribiendo pseudocódigos matemáticos Escribe con un Pseudocódigo un programa que de solución a diferentes ejercicios Actividad 2-13 Arreglos Planea un programa, en formato de Pseudocódigo, para ca ejercicio matemático Actividad 2-14 Matrices Tutorial Sugerido Recursos V Programación .NET Unidad Tema Introducción Entorno de Programación Unidad 03 - .NET Introducción a la programación en C# Sentencias de Control VI Subtema .NET Framwork Entorno de ejecución Biblioteca de Clase Base (BCL) Sistema de tipo común (CTS) Especificación del lenguaje común (CLS) Entorno de Desarrollo (IDE) Descarga e Instalación Interface de usuario Estructura de un programa Palabras reservadas Literales Variables Tipos de Datos Operadores Constantes y enumeraciones Condicionales Ciclos Uso de Break y Continue Objetivos Identificar la plataforma .NET, también su kit de desarrollo .Net Framework, que le permitirán desarrollar aplicaciones simples o complejas. Conocer el entorno de C# y su instalación. Describir los elementos que conforman un programa, conocerá los diferentes tipos de datos y como hacer la declaración de estos. Operar las sentencias de control. Propuesta Didáctica Competencias Actividades sugeridas para el alumno Tutorial Sugerido Reconoce los principales elementos que componen el entorno de desarrollo en .NET Actividad 3-01 Características de .NET Video 3-01 Instalación Identifica Visual C# como entorno de desarrollo Actividad 3-02 Espacio de trabajo Proyecto 3-01 Mi Primer aplicación Video 3-02 Mi primera aplicación Proyecto 3-02 Calculando sueldos Video 3-03 Declaración de variables Video 3-04 Operadores Unarios Video 3-05 Operadores Binarios Proyecto 3-03 IF Proyecto 3-04 Switch Video 3-04 Condicional IF Video 3-05 Ciclo For Video 3-06 Instrucción Switch Video 3-07 Ciclo While Video 3-08 Clases Desarrolla aplicaciones sencillas en modo consola Utiliza las sentencias de control en sus aplicaciones Recursos VII Programación .NET Unidad Continúa Unidad 03 - .NET Tema Métodos, Arreglos y Colecciones Clases y Objetos Unidad 04 - Programación orientada a objetos Métodos Parámetros Namespace Arreglos Declaración Funciones más comunes con arreglos Colecciones Listas Pilas Colas Definición de clases Accesibilidad Objetivos Conocer las definiciones de método, arreglo y colecciones, su uso e importancia Reconocer el concepto de clase y el modo de acceso a estas en la programación con C#. Interfaces de Usuario Realizar interfaces graficas usando los diferentes controles que proporciona C# Excepciones Conocer y manejar excepciones en C# Archivos VIII Subtema Streams Nombrar los requerimientos para el manejo de archivos en C# Propuesta Didáctica Competencias Actividades sugeridas para el alumno Desarrolla ampliamente la aplicación de las matrices, arreglos y colecciones de objetos. Proyecto 3-05 Errores Proyecto 3-06 Arreglos Proyecto 3-07 Colecciones Reconoce que un objeto contiene toda la información que permite definirlo e identificarlo frente a otros objetos Proyecto 3-08 Colecciones Elabora aplicaciones que se ejecutan desde un entorno gráfico Proyecto 3-09 Interfaz Controla resultados inesperados en sus aplicaciones mediante excepciones. Proyecto 3-10 Excepciones Utiliza archivos externos en el desarrollo de aplicaciones Proyecto 3-11 Archivos Tutorial Sugerido Recursos Video 3-09 Arreglos Video 3-10 Pilas Video 3-11 Colas Video 3-12 Interfaz Gráfica IX Diseño Vectorial Inkscape Inventario de habilidades Este inventario se emplea para medir las habilidades de los alumnos que inician el curso. Esto no es una prueba, es un indicador que va del 1 al 5, dónde uno establece poco o nulo conocimiento del tema por parte del alumno y cinco que está completamente familiarizado con el mismo. Habilidad Desarrollo de algoritmos. Realizar pruebas de escritorio a algoritmos. Reconocer la clasificación de los algoritmos. Identificar variables. Asignar variables. Identificar constantes. Representar gráficamente algoritmos. Definir el concepto de pseudocódigo. RIdentificar la estructura de ciclos. Estimar decisiones simples y anidadas. Identificar arreglos y matrices. Reconocer el entorno gráfico de Visual C# 2010 Express. Identificar lenguajes de programación. Aplicar sentencias de control a un programa. Utilizar la linea de comandos de Windows. Aplicación de condicionales en programas. Definir los conceptos pilas y colas. Crear aplicaciones con interfaz gráfica. Aplicar Excepciones en aplicaciones. Definir el concepto de entorno de desarrollo. X 1 2 3 4 5 Utiliza los fundamentos de las matemáticas para realizar, con detalle, algoritmos y operaciones aplicándolas por completo en determinar funciones o para diseñar programas computacionales. Un id ad 01 NIVEL: Intermedio Lóg ica co mputaciona l DURACIÓN SUGERIDA: 5 SESIONES / 45-50 MINUTOS Durante el desarrollo de esta unidad aprenderás a: AComprender la importancia de la lógica y las matemáticas dentro de la computación B Identificar el proceso para la elaboración de algoritmos. C Clasificar los algoritmos y determinar posibles errores dentro de una secuencia. DResolver pruebas de escritorio con valores numéricos al asignarle un valor a cada variable. E Manejar las estructuras básicas de los algoritmos. F Conocer las técnicas para representar algoritmos. Programación .NET Autor: Carlos Zepeda Chehaibar Programación .NET tema A Lógica computacional La lógica es la capacidad de pensar en soluciones alternativas. Se remonta a la época de Aristóteles en la que desarrolló reglas para establecer un razonamiento encadenado. La lógica es una rama del conocimiento que nos permite determinar que algo está aprobado por la razón como bien deducido o bien pensado. En pocas palabras en la forma más obvia y más fácil de hacer algo. La lógica es muy importante, ya que determina la manera en que se puede resolver un problema. Es un nivel de abstracción sin el cual no es posible estructurar los pasos que generen lo que esperamos obtener. La computadora trabaja con una lógica especial, exacta y matemática. Aunque tal vez no te hayas dado cuenta, todas las acciones que realizas en la computadora están haciendo uso de esta lógica en la forma de procedimientos o secuencias de pasos que hay que realizar para lograr lo que se quiere. ACTIVIDAD 1-01 Secuencias lógicas Como ejemplo, contesta detalladamente las siguientes cuestiones: 1. ¿Cuáles son los pasos para entrar a la calculadora de Windows? 1. Dar clic en el botón Inicio. 2. Seleccionar el menú Todos los programas. 3. Seleccionar el menú Accesorios. 4. Dar clic en la opción Calculadora. 2. ¿Hay formas alternativas para entrar a este programa? Describe una: 1. Dar clic en el menú Inicio. 2. Seleccionar la opción Ejecutar. 3. Escribir la palabra “calc”. 4. Presionar la tecla Enter. 3. ¿Qué ocurre si con cualquiera de las formas, no sigues los pasos o los realizas en desorden? No podría abrir el programa ya que cada paso subsecuente requiere que el anterior esté completo. 12 Lógica computacional tema B Algoritmos ¿Has pensado quién hizo los programas que conoces? y más aún ¿tienes idea de cómo los hicieron? La computadora permite solucionar una gran cantidad de problemas. El primer paso que debes dar para la solución de un problema es tener muy claro cuál es el problema a resolver, en otras palabras, cuál es el objetivo. Parece una cosa muy obvia, pero la mayoría de las personas que no pueden resolver un problema es porque no lo han identificado y comprendido. Tener claro el objetivo te va a permitir saber hacia dónde vas y a dónde quieres llegar. Cuando el objetivo es lo suficientemente claro podemos vislumbrar un camino lógico para llegar hasta él. A ese camino lógico se le llama Algoritmo. Una vez identificado el problema es necesario diseñar una solución. Una forma sencilla de aproximarse a una solución, que después pueda implementarse en la computadora, es por medio de un algoritmo. Un algoritmo es un conjunto de pasos que permiten alcanzar un objetivo. Los pasos deben ser secuenciales y ordenados, es decir, deben ser ejecutados uno después de otro, en un orden definido, teniendo un inicio y un fin. Ejemplo: Objetivo. Tenemos como objetivo adquirir el paquete de Microsoft® Office® 2010. Queremos solamente adquirirlo: no instalarlo, no usarlo. El objetivo solamente es adquirirlo. Algoritmo. Salimos del lugar donde nos encontremos y nos dirigimos hacia una tienda de software. Al llegar al lugar hay que solicitar el programa. Si lo tienen disponible, lo compramos y si no lo tienen, nos dirigimos hacia otra tienda repitiendo el proceso. Si explicamos el algoritmo así, simplemente es un texto. Ahora podemos organizar el algoritmo para que sea más estético y entendible. Asignándole un nombre al algoritmo lo generalizamos para cualquier adquisición de software. Algoritmo para adquisición de software Inicio 1. 2. 3. 4. Fin Determinar qué software se desea adquirir Desplazarnos hacia la tienda de software Preguntar si tienen el software requerido Si lo tienen Comprar el software Terminar con el algoritmo Si no lo tienen Repetir desde el paso 2 Observa el algoritmo anterior. ¤¤ Casi todas las líneas van enumeradas, pero no todas. ¤¤ Se debe cumplir con la orden de la línea 1 para continuar con el resto del algoritmo, realizando cada tarea indicada. ¤¤ Si se siguen los pasos, siempre funciona, sin importar el software que se quiera adquirir ni el lugar donde se va a comprar. El algoritmo es genérico. 13 Programación .NET ACTIVIDAD 1-02 Algoritmos A continuación escribirás algunos algoritmos. No olvides ponerles un título e indicar claramente el principio y el fin. 1. Desarrolla un algoritmo que te permita encender un vehículo. Algoritmo para encender un vehículo Inicio 1. Abrir la puerta del vehículo 2. Entrar al vehículo 3. Si el vehículo es estándar Pisar el clutch Si no es estándar Verificar que esté en Parking 4. Insertar la llave en la ranura 5. Girar la llave Fin 2. Desarrolla un algoritmo que te permita hacer un pastel. Algoritmo para hacer un pastel Inicio 1. Comprar los ingredientes 2. Mezclar los ingredientes 3. Vaciar la mezcla en un molde para pastel 4. Prender el horno 5. Si el horno está caliente Meter el pastel al horno Si no - regresar al paso 5 6. Si el pastel está listo Sacar el pastel del horno Si no - regresar al paso 6 Fin 14 Lógica computacional 3. Crea un algoritmo para crear algoritmos. Algoritmo para crear algoritmos Inicio 1. Determinar el problema a resolver 2. Elegir una posible solución al problema 3. Indicar los pasos a seguir 4. Realizar una prueba del algoritmo 5. Si la prueba marca errores Corregir las fallas y regresar al paso 4 6. Si la solución es satisfactoria Terminar algoritmo Si no - regresar al paso 2 Fin Existen problemas que pueden resultar tan complejos que podríamos requerir de cientos o hasta miles de líneas para resolverlos. Además, sabemos que un problema se puede resolver de varias maneras diferentes. El análisis de algoritmos busca que las soluciones sean lo más sencillas posibles, aún para problemas muy complejos. La manera en que buscamos esta solución óptima está fundamentada en la lógica. Es más, sin la lógica no podríamos decidir entre cuál de dos soluciones es más sencilla, simplemente porque esta decisión requiere también del pensamiento lógico. De forma similar la computadora realiza internamente secuencias de pasos para realizar las tareas que nos son útiles. Prueba de escritorio Todo algoritmo debe ser probado antes de ser ejecutado, para tener la certeza de que lograremos el objetivo. La forma de probarlo es siguiendo cada uno de los pasos que indica el algoritmo. A esto es a lo que llamaremos prueba de escritorio. En la prueba de escritorio, un algoritmo bien hecho siempre debe funcionar. Características del algoritmo Un algoritmo debe tener al menos las siguientes características: ¤¤ Ser preciso. Las actividades o pasos del algoritmo deben desarrollarse en orden estricto, ya que el desarrollo de cada paso debe seguir un orden lógico. ¤¤ Ser definido. Esto quiere decir que siempre que se ejecute con los mismos datos, el resultado será el mismo. No puede improvisar, inventar o adivinar la información que necesita para poder realizar un proceso. 15 Programación .NET ¤¤ Ser finito. Esto indica que el número de pasos de un algoritmo debe ser limitado, es decir, los pasos a seguir deben de tener un fin. ¤¤ Presentación. El algoritmo debe ser entendible para cualquier persona, no sólo para la persona que lo diseñó. Más adelante veremos otras formas de presentar un algoritmo, como por ejemplo en pseudocódigo, en un diagrama de flujo o en diagramas de Nassi/Schneiderman, entre otras. NOTA Al poner en marcha los pasos del algoritmo para determinar si logrará o no el objetivo, tal vez tengas que hacer algunas modificaciones hasta lograr el objetivo esperado. El algoritmo debe ser lo suficientemente detallado para que no exista duda alguna al ejecutarse. ACTIVIDAD 1-03 Algoritmos 1. Desarrolla un algoritmo que te permita determinar si un número es par o impar. Inicio 1. Ingresar número a evaluar 2. Si el residuo del número/2 = 0 es par Si no es impar Fin 2. Pide a un compañero que realice a tu algoritmo tres pruebas de escritorio utilizando tres diferentes números enteros. Utiliza este espacio para las pruebas. a. 16 número 60 número/2 = 30 residuo = 0 Es par Lógica computacional b. número 15 número/2 = 7 residuo = 1 Es impar c. número 2 número/2 = 1 residuo = 0 Es par 3. Desarrolla un algoritmo que te permita saber si un número es primo. Inicio 1. Ingresar número a evaluar 2. Si número < 0 Terminar algoritmo 3. Dividir el número por todos los números entre 1 y número/2 4. Si el número sólo es divisible por sí mismo y la unidad Es primo Si no No es primo Fin 4. Pide a un compañero que realice a tu algoritmo cinco pruebas de escritorio utilizando los números 0, 4, 7, y 11. Utiliza este espacio para las pruebas. Número = 0 el número es menor o igual a 0 no es primo Número = 4 4/1 = 4 4/2 = 2 no es primo Número = 7 7/1 = 7 7/2 = 3.5 7/3 = 2.33 es primo Número = 11 11/1 = 11 11/4 = 2.75 11/2 = 5.5 11/5 = 2.2 11/3 = 3.66 es primo 17 Programación .NET tema C Clasificación de algoritmos Hay dos clasificaciones para los algoritmos: ¤¤ A lgoritmos informales ¤¤ Algoritmos computacionales Los algoritmos informales son aquellos que no se realizan para una computadora, sino se diseñan para ser ejecutados por el ser humano. Todos los días ejecutas algoritmos informales en todas tus actividades: al prepararte para tus clases, al vestirte, al cocinar, al regresar a casa, entre otros. Los algoritmos computacionales son los que se crean para que una computadora sea quien ejecute los pasos y obtener el resultado esperado. Se aprovecha la velocidad de procesamiento del ordenador para darnos un resultado mucho más confiable. Transcripción Los algoritmos computacionales no pueden ser ejecutados directamente. La transcripción es el proceso a través del cual convertimos un algoritmo en un listado de instrucciones entendibles para la computadora. Estas instrucciones deben ajustarse a las reglas sintácticas de un lenguaje de programación. Las reglas sintácticas de un lenguaje de programación son las restricciones técnicas sobre las cuales está construido el lenguaje. Así, un programa computacional es un algoritmo escrito con las instrucciones, restricciones y reglas de un lenguaje de programación. Compilación y errores Una vez que has identificado el objetivo a cumplir, has realizado un algoritmo que te permita obtener el resultado deseado y lo has transcrito en un lenguaje de programación, necesitas hacer una compilación. La compilación es el proceso mediante el cual la computadora revisa que el programa que has escrito cumpla con las reglas sintácticas del lenguaje de programación que estés utilizando. El compilador es el encargado de hacer esta revisión y te ayuda a detectar los errores de sintaxis y de precaución. Errores de sintaxis. Son errores representados en la omisión de alguna o algunas reglas sintácticas del lenguaje de programación. Es como un error ortográfico en el lenguaje que estés programando. Por ejemplo, si en algún lenguaje hay una instrucción “print” y por error tú escribes “prant”, el programa no funcionará, pues hay un error de sintaxis y la computadora no puede adivinar que en realidad querías escribir “print”. Algunas veces se requiere utilizar paréntesis, comas, puntos o corchetes. Si no se cumple con esas reglas de lenguaje, el programa no puede funcionar. Los errores de compilación son los más fáciles de detectar y corregir. 18 Lógica computacional Errores de precaución. Algunos compiladores hacen sugerencias para el mejoramiento o aseguramiento del programa. Cada lenguaje de programación cuenta con su propio compilador que te ayudará a escribir tu programa correctamente y a detectar estos errores. Errores lógicos. Este tipo de errores no pueden ser detectados por el compilador. Ocurren cuando el programa se compila perfectamente, no tiene errores de sintaxis, sin embargo no hace lo que se supone que debería hacer. Por ejemplo, si escribo un programa para calcular el área de un triángulo y utilizo la fórmula Área=(base*altura)/3, cometería un error lógico. El compilador no detecta ningún error en la fórmula, el programa funciona, pero el resultado está mal. Estos errores son los más difíciles de corregir y se pueden evitar si se diseña y analiza correctamente el problema antes de comenzar a programar en la computadora. Unos minutos de trabajo previo en papel, te pueden ahorrar muchas horas de trabajo en la computadora. Estos errores los tenemos que detectar nosotros mismos al hacer las pruebas de escritorio, ya que ahí es donde determinamos si el algoritmo logrará o no el objetivo esperado. ACTIVIDAD 1-04 Identificando errores 1. Da un ejemplo (diferente a los de este libro) de un error de sintaxis. Escribir una instrucción “Si no” sin haber escrito antes la instrucción “Sí” 2. Da un ejemplo (diferente a los de este libro) de un error lógico. Si quiero obtener el promedio de dos números A y B y escribo promedio = A+B/2 el resultado sería incorrecto. 19 Programación .NET tema D Variables En programación, una variable es un campo de memoria que almacena información, la cual puede cambiar en cualquier momento. ACTIVIDAD 1-05 Acerca de variables Reflexión previa: 1. ¿Qué significa la palabra variable? y en álgebra ¿qué es una incógnita o variable? Que puede cambiar (un valor, una propiedad, un atributo, entre otros). Una literal de la cual se desconoce su valor o una literal que puede cambiar su valor. 2. En la fórmula para calcular el área de un rectángulo (Área=base x altura) ¿cuáles son las variables? ¿Cómo las puedes identificar? Las tres, si yo cambio los valores de la base o la altura, el área cambiará también su valor. 3. ¿Todas las fórmulas matemáticas tienen variables? ¿Por qué? Sí, las fórmulas son para casos generales. Así se pueden obtener los valores correctos para cualquier caso específico que exista. 4. ¿Qué es lo opuesto de una variable? Una constante que no puede cambiar su valor. Para poder utilizar variables en un programa deberás especificar primero qué tipo de información va a almacenar. A esto se le conoce como declaración de variables. Existen diferentes tipos de datos que una variable puede almacenar, a continuación se describen: Tipo entero. Una variable de tipo entero solamente puede almacenar valores numéricos sin punto decimal, por lo tanto sus operaciones jamás van a generar valores decimales, ya que operan con un juego de reglas llamado Aritmética Entera. Tipo real. Ésta puede almacenar números que tienen punto decimal y en sus operaciones puede generar decimales, ya que opera con un juego de reglas llamado Aritmética Real. 20 Lógica computacional Tipo caracter. Una variable de tipo caracter puede almacenar valores equivalentes del código ASCII (American Standar Code for Infomation Interchange). ASCII es un código internacional de equivalencias internas en el sistema binario, por lo que una variable caracter puede almacenar cualquier cadena de caracteres que hayan sido tecleados. Asignación de valores Para asignar un valor a una variable (cargar una variable), en la mayoría de los lenguajes de programación se utiliza el signo = (igual a), que indica a la computadora que va a almacenar el valor que se encuentre a la derecha del símbolo, dentro de la variable que se encuentre a la izquierda. Por ejemplo: A=8 B=A C=A+B Indica que almacenará el número 8 en la variable A. Indica que almacenará el contenido de la variable A en la variable B. Indica que almacenará en la variable C, la expresión que resulte de la suma de los valores que contengan las variables A y B. Una variable sólo puede guardar un valor a la vez: si volviéramos a asignarle otro valor a la variable A, ésta cambiaría el valor 8 por el nuevo valor asignado. Entonces concluimos que: ¤¤ Sólo puede haber una variable del lado izquierdo del signo igual. ¤¤ Del lado derecho del signo puede haber una constante, una expresión u otra variable. ¤¤ Cada vez que se asigna un nuevo valor a una variable, se pierde el valor anterior. Ejemplos de asignación de variables. Observa cómo las variables van adquiriendo nuevos valores conforme se ejecutan las operaciones: Valor después de cada instrucción A B C A= 10 10 Se asigna el valor 10 a la variable A. B= 15 10 15 C=20 10 15 20 Se asigna el valor 20 a la variable C. A y B mantienen su valor. A=A+B 25 15 20 La variable A que valía 10 se suma con la variable B con valor a 15 y el resultado ahora se asigna a la variable A, cambiando su valor de 10 por 25. Las variables B y C mantienen su valor. B=B-10 25 5 20 La variable B que valía 15 se resta en 10 y el resultado se almacena en B, cambiando su valor de 15 por 5. Las variables A y C mantienen su valor. Se asigna el valor 15 a la variable B y A mantiene su valor. En este ejercicio se ejemplifica claramente lo que es una prueba de escritorio. Es muy útil ya que puedes verificar qué valores adquieren las variables durante la ejecución de un algoritmo o programa. 21 Programación .NET ACTIVIDAD 1-06 Asignación de variables Realiza una prueba de escritorio para cada uno de los siguientes programas. Anota el valor de las tres variables después de ejecutar cada línea o instrucción. 1. 3. a=3 b=8 c=1 a=5 b=9 c=7 a=a+1 b = b -2 c = c+ 3 a 3 3 3 5 5 5 6 6 6 b ? 8 8 8 9 9 9 7 7 c ? ? 1 1 1 7 7 7 10 2. a=1 b=2 c=3 a = a+ b b = a-b c = a* b a = a/b b = a+ b c = a* b a 1 1 1 3 3 3 3 3 3 b 2 2 2 1 1 1 4 4 c 3 3 3 3 3 3 12 4. 5. 22 a=10 b=10 c= 1 0 a = a+5 b = a+3 c= a+2 a = b+4 b = b+5 c= c+8 a 10 10 10 15 15 15 22 22 22 a=10 b=1 c =4 a=a+c b=a+c c =a+c a=c +5 b=c +b c =a+b+c a 10 10 10 14 14 14 23 23 23 b 1 1 1 18 18 18 36 36 c 4 4 4 18 18 18 77 a=5 b=5 c =5 a=a+a b=b+b c =c +c a=a+b+c b=a+b+c c =a+b+c a 5 5 5 10 10 10 30 30 30 b 5 5 5 10 10 10 50 50 c 5 5 5 10 10 10 90 b 10 10 10 18 18 18 23 23 c 10 10 10 17 17 17 25 Lógica computacional tema E Operadores Los operadores son signos que expresan relaciones entre variables y/o constantes de las cuales se obtiene un resultado. La acción que realice un operador depende mucho del lenguaje de programación que estemos utilizando. Los operadores más conocidos son: ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ P ara expresar una suma: + Para expresar una resta: Para expresar una potencia: ^ Para expresar una multiplicación: * Para expresar una división: / Si más de un operador se usa en una expresión, las acciones se ejecutan de acuerdo a una jerarquía: ¤¤ La computadora evalúa y realiza las potencias, dando prioridad de derecha a izquierda. ¤¤ Después se calculan las multiplicaciones y divisiones ¤¤ Por último se realizan las sumas y restas. Ejemplo 1: x = a + b / c + d Primero se ejecutaría la división (b/c), posteriormente la suma del resultado de la división con a y el resultado se sumaría con d. Asignemos algunos valores: a=2, b=8, c=4 y d=3 x = 2 + 8/4 + 3 El valor que tomará x es 7. Cuando utilizamos paréntesis se altera la jerarquía de los operadores, ya que la computadora realiza primero las operaciones de los paréntesis más internos. Dentro de los paréntesis se respeta la jerarquía de los operadores. Ejemplo 2: x = (a + b) / (c + d) Asignemos algunos valores: a=2, b=8, c=4 y d=3 x = (2 + 8)/(4 - 1) El valor que tomará x es 10/3 ó 3.333333. 23 Programación .NET ACTIVIDAD 1-07 Operadores Evalúa las siguientes expresiones. Escribe en una sola línea la expresión algebraica, tal y como se debe escribir en la computadora, usando paréntesis y los operadores adecuados. Después evalúa cada expresión obteniendo el valor final de x, suponiendo en todos los casos que: a=3 b=4 c=2 d=1 a + bc x= a b+c 1. 2. x= 3. 4. 5. 24 b a + b + bc b a+ c+ a a+ a + b + d *c a x= a + b * dc a+b x = ab bc b- c +b a + ac + d x = a+ a a+ b Expresión: x=(a+b/c) / (a/b+c) x= x=(3+4/2) / (3/4+2)= 20/11 Expresión: x=(a+b/(a+b+b/c))/(a+b/(c+a)) x= (3+4/(3+4+4/2))/(3+4/(2+3))= 155/171 Expresión: x=(a+b+c/d*a)/(a+b*c/d) x= (3+4+2/1*3)/(3+4*2/1)= 23/33 Expresión: x=(a/b+b/c)/(a/b - b/c) x= (3/4+4/2)/(3/4 - 4/2)= -11/5 Expresión: x=a+(a+(a+b)/(c+d))/(a+a/b) x= 3+(3+(3+4)/(2+1))/(3+3/4)= 199/45 Lógica computacional tema F Estructuras básicas Una estructura se define como un esquema que nos permite representar una idea de manera más simplificada, además de restringir un poco la lógica algorítmica. Por ejemplo, cada persona puede tener su propia manera de hacer un pastel, por esta razón es que una estructura puede restringir a que sólo se realice de ciertas formas convenientes. Existen tres estructuras básicas del razonamiento en las que nos basamos para realizar una acción o varias acciones: Primera estructura: Secuencia de acciones Todos los días mientras realizamos nuestras actividades planeamos, consciente o inconscientemente, lo que vamos a hacer y decidimos un orden para que se realicen las actividades. Para preparar un pastel, por ejemplo, tenemos que hacerlo paso por paso siguiendo la secuencia de la receta para prepararlo. En otras palabras la secuencia nos indica el orden de ejecución. Para escribir una secuencia de acciones lo único que tienes que hacer es escribir una instrucción después de otra, de manera que se entienda la secuencia y el orden de ejecución. Por ejemplo, si deseáramos hacer una secuencia que nos permita observar a través de una ventana abierta, el algoritmo sería: Algoritmo para observar a través de una ventana abierta. Inicio 1. Ubicar la ventana por la que deseamos observar. 2. Dirigirnos hacia la ventana que escogimos. 3. Acercarnos lo suficiente para observar a través de ella. 4. Observar a través de la ventana abierta. Fin Notarás que para utilizar una estructura de secuencia sólo tenemos que indicar en qué orden se ejecutará cada paso y lo que se tiene que hacer. Segunda estructura: Decisión de acción Durante la ejecución de una secuencia a menudo se tienen que tomar decisiones, ya sea para escoger la mejor alternativa o simplemente porque tenemos que escoger entre dos caminos lógicos dependiendo de alguna variable. La vida cotidiana está llena de decisiones: tendremos que escoger si el pastel será de chocolate o preferimos que sea de vainilla, o hay que elegir ropa diferente si está lloviendo o si hace calor. Siempre que se debe tomar una decisión, ésta depende de una condición. La condición es una expresión lógica que nos permite decidir cuál es el camino a tomar. Vamos a complementar el ejemplo de la estructura anterior: 25 Programación .NET Algoritmo para observar a través de una ventana. Inicio 1. 2. 3. 3. 4. 5. Fin Ubicar la ventana por la que deseamos observar Si nos encontramos sentados Levantarnos del lugar donde nos encontremos Si no estamos sentados Nos orientamos hacia la ventana Dirigirnos hacia la ventana que escogimos Acercarnos lo suficiente para observar a través de ella. Si está cerrada Abrir la ventana Observar a través de la ventana abierta. Conforme utilizas las estructuras de secuencias junto con las estructuras de decisiones, el algoritmo se aproxima más a la realidad. Observa que en las estructuras de decisión siempre se debe indicar el camino que se debe tomar cuando se cumpla la condición, pero no forzosamente tienes que indicar qué acción tomar en caso de no cumplir la condición. ACTIVIDAD 1-08 Escribiendo algoritmos Para cada uno de los siguientes problemas, escribe un algoritmo que lo solucione. Después pide a un compañero que ejecute una prueba de escritorio a tu algoritmo para asegurarse de que, sin importar los datos que se usen, el algoritmo no falla. 1. Algoritmo para elegir la ropa adecuada para salir a cualquier tipo de restaurante. Inicio 26 1. Decidir qué tipo de restaurante es 2. Si el restaurante es elegante 3. Si es para hombre Elegir traje Si no Elegir vestido 4. Si el restaurante es casual 5. Si es para hombre Elegir pantalón de vestir Elegir camisa Si no Elegir blusa Lógica computacional Fin Elegir pantalón o falda de vestir 6. Si el restaurante es informal Elegir jeans Elegir T-shirt Prueba de escritorio: restaurante = casual ¿El restaurante es elegante? = no ¿El restaurante es casual? = sí ¿Es para hombre? = sí Elegir pantalón de vestir Elegir camisa ¿El restaurante es informal? =no Fin 2. Algoritmo que requiere hacer una empresa que se dedica a pintar casas, antes de presentarse con el cliente a realizar el trabajo. Inicio Fin 1. Reunirse con el cliente 2. Mostrar un color al cliente 3. Si al cliente no le gusta regresar al paso 2 4.Calcular la pintura necesaria 5. Cotizar el trabajo 6. Si al cliente no le agrada la cotización regresar al paso 2 7. Asignar a los trabajadores para el trabajo 8. Llevar a los trabajadores y la pintura al lugar de trabajo Prueba de escritorio: Color azul ¿Es de su agrado? = no Color blanco ¿Es de su agrado? = sí costo = $1000 ¿Es de su agrado? = sí Fin 27 Programación .NET 3. Una tienda hace un descuento de $10 si el total de la compra es mayor a $500. El algoritmo debe calcular el precio a pagar, basado en el valor de la compra. Inicio Fin 1. Variable total = 0 2. Sumar el precio del artículo al total 3. Si es el último artículo Si total > 500 total = total - 10 Si no regresar al paso 2 Prueba de escritorio: total 0 150 200 450 510 artículo 150 50 250 60 ¿total es mayor a 500? si total = 510 - 10 total = 500 4. Una tienda hace un descuento de $10 si el total de la compra está entre $100 y $200 y hace un descuento de $20 si el total de la compra es mayor de $200. Si la compra es menor de $100, no hay descuento. El algoritmo debe calcular el precio a pagar, basado en el valor de la compra. Inicio Fin 28 1. variable total = 0 2. total = total + precio del artículo 3. si hay más artículos regresar al paso 2 4. si total > 100 y total < 200 total = total -10 5. si total > 200 total = total -20 6. Imprimir “El total es $” total Lógica computacional Tercera estructura: Ciclos de acciones Un ciclo es una estructura que nos permite repetir una o varias acciones. ¿Recuerdas el algoritmo para crear un pastel? Tal vez queremos hacer varios pasteles y tendremos que repetir el mismo procedimiento cierto número de veces. Vamos a suponer que eres un supervisor y cada hora, durante tu jornada de trabajo, tienes que vigilar a través de una ventana. El resto del tiempo debes permanecer en tu lugar de trabajo y sólo cada hora levantarte y observar a través de la ventana. Algoritmo para vigilar desde una ventana Inicio Llegar puntual a la jornada laboral Ubicarse en el lugar de trabajo Mientras no termine la jornada de trabajo Ubicar la ventana por la que nos queremos asomar Si estamos sentados Levantarnos del lugar en donde estemos sentados Orientarnos hacia la ventana Si no Orientarnos hacia la ventana Fin Si Dirigirnos hacia la ventana Si está cerrada Abrirla Fin Si Observar por la ventana Regresar al lugar de trabajo Mientras no haya pasado una hora Permanecer en el lugar de trabajo Fin Mientras Fin Mientras Fin Analiza con detalle los cambios en nuestro algoritmo: ¤¤ La palabra Mientras establece una condición que determina el número de veces que se repite un conjunto de acciones. ¤¤ El ciclo debe tener algún tipo de finalizador que detenga la repetición de acciones. ¤¤ El uso de sangrías te ayuda a identificar mejor cada una de las condiciones y los ciclos. Estructuras Algorítmicas Secuenciales - Asignación - Entrada - Salida Condicionales - Simples - Dobles - Múltiples Cíclicas - Para - Mientras Que - Repita Hasta Cada bloque de instrucciones dentro de una condición o un ciclo debe indicar el inicio y fin. 29 Programación .NET ACTIVIDAD 1-09 Escribe algoritmos computacionales Para cada uno de los siguientes problemas, escribe un algoritmo que lo solucione. Después pide a un compañero que ejecute una prueba de escritorio a tu algoritmo para asegurarse de que, sin importar los datos que se usen, el algoritmo no falla. Debes cuidar que haya siempre un inicio y un fin, tanto para todo el algoritmo como para cada bloque de instrucciones en condiciones o ciclos. 1. Un vendedor de arena tiene que despachar 2 kg. de producto a un cliente. Para pesar el producto el vendedor tiene una báscula. Escribe el algoritmo más adecuado que puedas pensar para despachar la cantidad exacta de arena. Inicio Fin 1. Mientras la báscula no pase de 2 kg. Agregar un puño de arena Fin mientras 2.Si la báscula pasa de 2 kg. Mientras la báscula no baje de 2 kg. Quitar un poco de arena Fin mientras Fin si Prueba de escritorio Problema 1: báscula 0 200 g 500 g 750 g 1150 g 1500 g 1800 g 2100 g 2050 g 2000 g 30 puño 200 g 300 g 250 g 400 g 350 g 300 g 300 g -50 g -50 g Lógica computacional 2. El guardia de un estadio tiene que verificar los boletos de los espectadores. Sólo podrán entrar quienes tengan boleto azul. No se sabe cuántos espectadores asistirán al evento. Escribe el algoritmo que debe seguir el guardia para cumplir con las reglas. Inicio Fin 1. Mientras la fila no se acabe 2. Revisar boleto del primer espectador 3. Si es azul Aceptar 4. Si no Rechazar 5. Recorrer fila Fin Mientras Prueba de escritorio Problema 2: Personas en la fila 5 4 3 2 1 0 Boleto ¿Aceptar? Azul Rojo Azul Azul Rojo Sí No Sí Sí No 3. Analiza el siguiente algoritmo y contesta las preguntas. X = 10 Mientras X>0, Repetir: Mostrar el valor actual de X X = X-1 Fin Mientras a.¿Qué es lo que hace este programa? Muestra los números del 10 al 1 utilizando a x como variable. b.¿Cuántas veces se repite el ciclo? 10 31 Programación .NET c.Realiza una prueba de escritorio y anota el valor de x en cada repetición. Prueba de escritorio: Repetición X 1 10 2 9 3 8 4 7 5 6 6 5 7 4 8 3 9 2 10 1 Salida de pantalla 4. Analiza el siguiente algoritmo y contesta las preguntas. Pedir el valor de X, y pedir el valor de Y Mientras X>Y, Repetir: Y = Y+1 Fin del ciclo Mostrar el valor actual de Y a.¿Qué es lo que hace este programa? Si X es mayor a Y va a aumentar el valor de Y hasta que sea igual a X y lo muestra en pantalla. b.Realiza una prueba de escritorio asignando valores a X y Y, donde X > Y. Prueba de escritorio Repetición X 0 16 1 2 3 4 5 6 32 Y 10 11 12 13 14 15 16 Salida de pantalla 16 Lógica computacional tema G Diagramas de flujo Un diagrama de flujo es la forma de representar algoritmos de forma gráfica. El diagrama permite que la secuencia a seguir sea más entendible, especialmente cuando hay condiciones y ciclos. Se basa en la utilización de diversos símbolos universales que representan operaciones específicas. Se les llaman diagramas de flujo por que los símbolos se conectan por medio de flechas para indicar la secuencia de una operación. A continuación se describen algunos símbolos utilizados para hacer diagramas de flujo. El uso del rectángulo representa un proceso o acción a realizarse, como por ejemplo la asignación de un valor a una variable. El rombo se utiliza para representar una condición o decisión. Normalmente el flujo de información entra por arriba y sale por un lado si la condición se cumple o por el lado opuesto si la condición no se cumple. En el interior del rombo se escribe la condición que hay que evaluar. El paralelogramo indica un proceso de entrada o salida, en otras palabras, indica un proceso donde se recibe o donde se entrega información. El óvalo representa el inicio o el fin de un algoritmo. Todas las acciones a realizarse en el algoritmo se encuentran entre el inicio y fin del diagrama de flujo. Este símbolo representa una entrada de datos utilizando el teclado y describe la asignación de un valor a una variable. En su interior se debe escribir el nombre de la variable en la que queremos que se almacene el dato tecleado. Estos símbolos se conocen como conectores. Representan la continuación de un diagrama cuando éste no cabe en una sola hoja. El círculo hace referencia a la continuación de un diagrama dentro de la misma hoja, mientras que el pentágono hace referencia hacia la continuación de un diagrama en otra página. Este símbolo representa una salida de datos en un dispositivo electrónico, por ejemplo en una impresora. Este símbolo representa una salida de datos pero sólo en el monitor. Las flechas representan la forma de conexión entre los demás símbolos. La dirección de la flecha determina el flujo de ejecución. ¿Recuerdas el algoritmo para vigilar a través de una ventana? Observa cómo se ve mucho más claro en un diagrama de flujo. 33 Programación .NET Inicio Llegar puntual a la jornada laboral Ubicarnos en nuestro lugar de trabajo 1 ¿Estamos sentados? Falso Verdadero Levantarnos del lugar donde estamos sentados Orientarnos hacia la ventana Orientarnos hacia la ventana Dirigirnos hacia la ventana ¿Está cerrada? Verdadero Falso Abrirla Observar por la ventana Regresar a nuestro lugar de trabajo Falso ¿Ha pasado una hora? Verdadero ¿Ha terminado la jornada laboral? Falso 1 Verdadero Fin Recuerda que para cada problema puede haber una gran variedad de algoritmos, ya que todos utilizamos nuestra propia lógica. Probablemente tú tengas en mente otro proceso para lograr el objetivo de vigilar por una ventana. Lo importante es que se logre el objetivo de la mejor manera posible. 34 Lógica computacional ACTIVIDAD 1-10 Diagramas de flujo Representa en diagrama de flujo los siguientes algoritmos. La calidad de los diagramas es importante, por lo que debes utilizar reglas o plantillas para que los diagramas se vean ordenados y limpios. 1. Utiliza el algoritmo para encender un vehículo que realizaste anteriormente y dibuja el diagrama de flujo. Inicio Abrir la puerta del vehículo Entrar al vehículo Es vehículo estándar Verdadero Falso Verificar que esté en parking Pisar el clutch Insertar la llave en la ranura Girar la llave Fin 35 Programación .NET 2. Utiliza el algoritmo para determinar si un número entero X es par o impar y dibuja el diagrama de flujo. Inicio Determinar el problema Elegir una posible solución Indicar los pasos a seguir Realizar una prueba del algoritmo La prueba encontró errores Falso Verdadero Corregir los errores La solución fue satisfactoria Verdadero Fin 36 Falso Lógica computacional 3. Dibuja un diagrama de flujo del algoritmo que te permita saber si un número entero X es primo. A Inicio Bandera = 0 Bandera = 0 Falso Verdadero El número El número es primo no es primo número número < 1 Fin Verdadero Falso número = 2 Verdadero A Falso i=2 Bandera = o e i < numero/2 Falso A Verdadero número MOD i = 0 Falso Verdadero Bandera = 1 i=i+1 37 Programación .NET ¿Qué aprendiste? TEMA A:Describe detalladamente las secuencias lógicas dentro de la computación. TEMA B: A definir un algoritmo como un conjunto de pasos que permiten alcanzar un objetivo. TEMA C: Mencionar ejemplos de errores de sintaxis y errores lógicospara tener la certeza de que logra su objetivo. TEMA D:A diferenciar las características entre los términos variable, incognita y constante. TEMA E: A expresar relaciones entre variables y/o constantes por medio de operadores para obtiener un resultado. TEMA F: A diseña algoritmos empleando la secuencia, decisión y ciclos de acciones. TEMA G:A representar en un diagrama de flujo algunos algoritmos. EVALUACIÓN 01 1. ¿Qué es una variable? Es un campo de memoria que almacena información, la cual puede cambiar en cualquier momento. 2. ¿Qué es una incógnita? Una literal de la cual se desconoce su valor. 3. Describe qué es compilación: Es el proceso mediante el cual la computadora revisa que el programa que has escrito cumpla con las reglas sintácticas del lenguaje de programación que estés utilizando 38 El pseudocódigo, también llamado programación falsa, es una guía que sirve para que el programador sepa los pasos a seguir para lograr un resultado y así adecuarlo al lenguaje de programación de su preferencia. Un id ad 02 NIVEL: Intermedio Pseudocód igo DURACIÓN SUGERIDA: 8 SESIONES / 45-50 MINUTOS Durante el desarrollo de esta unidad aprenderás a: AReconocer pseudocódigos. B Identificar el Diagrama (N-S) y su aplicación en los algoritmos. C Realizar algunos algoritmos en diversos ejercicios, utilizando decisiones simples. DProgramar algoritmos en diversos ejercicios, utilizando decisiones en secuencia. E Organiza algoritmos en diversos ejercicios, utilizando decisiones de cascada o anidadas. F Construye diferentes algoritmos utilizando las funciones de los ciclos (mientras, para, hacer-mientras, hacer-hasta, y ciclos anidados). GAplicar las herramientas Arreglos y Matrices para generar la solución de problemas. Programación .NET Autor: Carlos Zepeda Chehaibar Programación .NET tema A Pseudocódigo El pseudocódigo es un lenguaje de especificación de algoritmos, de uso fácil y sintaxis similar al lenguaje de programación. Es un paso más cercano a los lenguajes de computadora, pero te permite concentrarte en las estructuras y acciones, en vez de preocuparte por la sintaxis del lenguaje en el que se va a programar. Cuando un algoritmo se escribe en pseudocódigo, en vez de en palabras comunes, su traducción a cualquier lenguaje de programación será muy sencilla. Para escribir pseudocódigos hay que cumplir algunos requisitos que facilitarán la posterior transcripción del algoritmo a un lenguaje de computadora: ¤¤ Asignar un nombre. Se debe poner un título al algoritmo que haga referencia a su contenido o función. ¤¤ Declarar variables. Es necesario especificar los nombres de las variables y el tipo de dato que van a almacenar. ¤¤ Delimitar estructuras. Todas las estructuras deben delimitarse entre un Inicio y un Fin. ¤¤ Identificar mensajes. Los mensajes que deseas que se muestren al usuario deberán escribirse entre comillas. Declarar una variable consiste en escribir el tipo de dato que puede guardar, seguido del nombre de la variable. Para separar el tipo de dato del nombre de la variable se utilizan dos puntos (:). Puedes declarar dos o más variables del mismo tipo, separando sus nombres con comas, por ejemplo: Entero: edad Real: estatura, peso, sueldo Cadena: nombre, dirección Para asignar un valor a una variable primero se escribe el nombre de la variable, luego el signo de igualdad (=) y después el valor que se va a asignar a la variable. Por ejemplo: edad = 14 estatura = 1.76 sueldo = 750.80 nombre = “Alejandra” Antes de analizar a detalle la forma correcta de escribir las estructuras en forma de pseudocódigo, veamos un ejemplo simple que sólo utiliza una secuencia de instrucciones. ¿Puedes comprender su funcionamiento? Realiza una prueba de escritorio. Programa Identificar usuario Inicio Cadena: nom Escribir “Bienvenido. Teclea tu nombre” Leer nom Escribir “Hola”, nom Fin 40 Pseudocódigo tema B Diagramas de Nassi – Schneiderman (N-S) El diagrama N-S, también conocido como diagrama de Chapin, es una técnica que combina la descripción textual del pseudocódigo, con la representación gráfica del diagrama de flujo. Cuenta con un conjunto limitado de símbolos para representar los pasos del algoritmo, por lo que se apoya en expresiones del lenguaje natural utilizando un conjunto de palabras reservadas. Las palabras reservadas más utilizadas son: Inicio, Fin, Leer, Escribir, Mientras, Repetir, Hasta, Para, Incrementar, Decrementar, Hacer Función, Entero Real, Carácter, Cadena, Lógico, Retornar. Veamos como ejemplo un algoritmo que sirve para calcular el área y perímetro de cualquier rectángulo. El usuario debe proporcionar los valores de la base y la altura. Algoritmo para calcular el área y perímetro de un rectángulo. Inicio 1. Pedir al usuario el valor de la base (b) 2. Pedir al usuario el valor de la altura (h) 3. Calcular el área con la fórmula A=b*h 4. Calcular el perímetro con la fórmula P= 2*(b+h) 5. Mostrar al usuario los valores de A y P Fin Este simple algoritmo se puede representar con un diagrama de flujo, como se muestra a continuación: Inicio b ,h A= b * h P= 2* (b+h) A, P Fin 41 Programación .NET También sabemos que, para que la traducción posterior a un lenguaje de programación sea más sencilla, es conveniente escribirlo en forma de pseudocódigo, por ejemplo así: Pseudocódigo para calcular el área y perímetro de un rectángulo. Inicio Entero: b, h, A, P Pedir b Pedir h A = b*h P=2*(b+h) Mostrar A Mostrar P Fin Para realizar el diagrama N-S tenemos que hacer el siguiente análisis. Datos de entrada: b y h (base y altura) Datos de salida: A y P (área y perímetro) Procesos: A = b * h , P = 2 * (b + h) Diagrama N-S: Inicio Entero: b, h, A, P Leer b, h A=b*h P = 2 * (b + h) Escribir “El área es:”, A Escribir “El perímetro es:”, P Fin Hasta este punto parece que el diagrama N-S no tiene diferencia alguna con el pseudocódigo, con la excepción de que está dentro de una especie de recuadro con filas. Empezarás a notar cambios cuando tengas que representar estructuras. Diagrama N-S de estructuras de decisión Considera ahora el siguiente caso. Queremos diseñar un programa para encontrar el valor absoluto de un número entero. Recuerda que para los enteros positivos el valor absoluto es el mismo número, mientras que para los negativos, basta cambiar el signo para encontrar el valor absoluto. Datos de entrada: num (cualquier número entero positivo o negativo) Datos de salida: absnum (valor absoluto de num) Proceso: absnum = num * (-1) Recuerda que este proceso sólo se realiza si num es menor que cero. Diagrama N-S: 42 Inicio Entero:num, absnum Leer num num<0 Si No absnum=num*(-1) absnum=num Escribir” valor absoluto”, absnum Fin del algoritmo Pseudocódigo Para ejemplificar un algoritmo de decisión múltiple, considera un algoritmo para identificar el mayor y menor de dos números enteros dados. Datos de entrada: num1, num2 Datos salida: mayor, menor Proceso: comparación Diseño de la solución Inicio Entero: n1, n2 Leer n1, n2 n1 = n2 Si Si Escribir “Números iguales” No n1 > n2 Escribir n1,”Mayor” Escribir n2,”Menor” No Escribir n2,”Mayor” Escribir n1,”Menor” Fin del algoritmo ACTIVIDAD 2-01 Diagramas N-S Representa en diagrama N-S (diagrama de Chapin) los siguientes algoritmos. Recuerda que la claridad es importante, por lo que debes utilizar regla para tener una máxima limpieza. 1. Algoritmo que te permita encender un vehículo. Inicio Abrir la puerta del vehículo Entrar al vehículo Es estándar Si No Verificar que esté Pisar el clutch en parking Insertar la llave en la ranura Girar la llave Fin del algoritmo 43 Programación .NET 2. Algoritmo que te permita hacer un pastel. Inicio Comprar los ingredientes Mezclar los ingredientes Vaciar la mezcla en un molde para pastel Prender el horno Esperar unos minutos Abrir el horno El horno está caliente Meter el pastel al horno Esperar unos minutos Abrir el horno El pastel está listo Sacar el pastel del horno Fin del algoritmo 3. Algoritmo que te permita determinar si un número es par o impar. Inicio Entero: n Entrar al vehículo n MOD2 = 0 Si Mostrar: “Es par” Fin del algoritmo 44 No Mostrar: “Es impar” Pseudocódigo 4. Algoritmo que te permita desarrollar algoritmos. Inicio Determinar el problema Elegir una posible solución Indicar los pasos a seguir ¿Hay posibles errores? Corregir fallas Realizar prueba del algoritmo ¿La solución fue satisfactoria? Fin del algoritmo 5. Algoritmo que te permita saber si un número es primo. Inicio Si Entero: bandera, número, i = 0 No Mostrar: Mostrar: “El número “El número es primo” no es primo” Leer número número > 1 número = 2 o número = 1 Si i=2 bandera = 0 e i < número/2 Bandera = 0 No Fin del algoritmo número MODi= 0 Si bandera = 1 No i=i+1 45 Programación .NET tema C Pseudocódigos de la estructura Si-Entonces- Si no Ya hemos estudiado que cuando en un algoritmo hay que tomar una decisión, se utiliza el condicional Si. Ya has escrito varios algoritmos utilizando esta estructura de decisión. Ahora verás la forma correcta de escribir esta estructura en forma de pseudocódigo. En la toma de decisiones que dependen de una condición, la o las instrucciones que formen parte de la estructura sólo se ejecutan si se cumple una condición. Adicionalmente se pueden incluir una o varias instrucciones que se ejecuten sólo en caso de que no se cumpla la condición. Un ejemplo en nuestro propio lenguaje sería algo así: Si hace frío entonces usar un abrigo ir al cine Si no usar ropa fresca ir a la playa Fin_Si Su estructura general es la siguiente: Si (Condición) entonces Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición sea Verdadera Si no Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición sea Falsa Fin_Si Veamos un algoritmo de ejemplo. Se debe leer un número y determinar si éste es negativo o positivo. Programa Decisiones en Secuencia Inicio Entero: num Escribir “Digite un número entero” Leer num Si num < 0 Escribir “El número digitado es negativo” Si no Escribir “El número digitado es positivo” Fin _ Si Fin 46 Pseudocódigo ACTIVIDAD 2-02 Decisiones simples Realiza un algoritmo para cada uno de los ejercicios, utilizando decisiones simples. 1. Determinar si un alumno aprueba o reprueba una materia, basado en el promedio de 5 calificaciones. Escríbelo en pseudocódigo. Inicio Fin Entero: total = 0, i = 0, calificacion = 0 Mientras i < 5 Leer calificacion total = total + calificacion i = i + 1 Fin mientras Si total /5 > 5 Mostrar “Aprobado” Si no Mostrar “Reprobado” Fin si 2. Realiza un algoritmo para determinar si una persona es mayor de edad. Escríbelo en pseudocódigo. Inicio Fin Entero: Edad = 0 Leer Edad Si Edad > 18 Mostrar “Mayor de edad” Si no Mostrar “Menor de edad” Fin si 3. Leer un número y determinar si es un número primo. Escríbelo en pseudocódigo. Inicio Entero: bandera = numero = i = 0 Repetir Leer numero Hasta que numero > 1 Si numero <> 2 i = 2 47 Programación .NET Fin Mientras bandera = 0 e i < numero/2 Si numero MOD 2 = 0 Bandera = 1 Fin si i = i + 1 Fin mientras Fin si Si bandera = 0 Mostrar “Es primo” Si no Mostrar “No es primo” Fin si 4. Leer un número y determinar si es número par. Escríbelo en pseudocódigo. Inicio Fin Entero: numero Leer numero Si numero MOD 2 = 0 Mostrar “El número es par” Fin si 5. Leer un número y determinar si es número impar. Escríbelo en pseudocódigo. Inicio Fin 48 Entero numero Leer numero Si numero MOD 2 <> Mostrar “Es impar” Fin si Pseudocódigo tema D Decisiones en secuencia Este tipo de estructura se utiliza cuando se deben realizar varias preguntas (condiciones) en las que no es importante el “Si no” de cada decisión. Su esquema general es el siguiente: Si condición1 Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición1 sea Verdadera Si condición2 Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición2 sea Verdadera Si condición3 Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición3 sea Verdadera Si condición4 Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición4 sea Verdadera Realiza una prueba de escritorio del siguiente ejemplo. Inicio Entero: numero Escribir “Digite un número” Leer numero Si numero =0 Llamar a recepción Si numero =1 Llamar a vigilancia Si numero =2 Llamar a mantenimiento Si numero >2 Mensaje “Error, número invalido” Fin ACTIVIDAD 2-03 Decisiones en secuencia Realiza un algoritmo para cada uno de los ejercicios, utilizando decisiones en secuencia. 1. Realiza un algoritmo para un buzón de voz de al menos 4 opciones. Escríbelo como pseudocódigo. Inicio Entero: numero Mostrar “Elija una opción” Leer numero Si numero = 0 Escuchar mensajes nuevos 49 Programación .NET Fin Si numero = 1 Escuchar mensajes antiguos Si numero = 2 Borrar mensaje Si numero = 3 Mandar un mensaje a otro usuario Si numero > 3 Mostrar “Opción no válida” 2. Leer una calificación numérica y determinar si es Deficiente, Regular, Bien, Muy bien o Excelente. Escríbelo como pseudocódigo. Inicio Fin Entero: calificacion Si calificacion < 5 Mostrar “Deficiente” Si calificacion = 6 o calificacion = 7 Mostrar “Regular” Si calificacion = 8 Mostrar “Bien” Si calificacion = 9 Mostrar “Muy bien” Si calificacion = 10 Mostrar “Excelente” 3. Realizar un algoritmo que indique, según el número, el nombre del mes. Escríbelo como pseudocódigo. Inicio 50 Entero: mes Leer mes Si mes < 0 o mes > 12 Mostrar “Número no válido” Si mes = 1 Mostrar “Enero” Si mes = 2 Mostrar “Febrero” Pseudocódigo Fin Si mes = 3 Mostrar “Marzo” Si mes = 4 Mostrar “Abril” Si mes = 5 Mostrar “Mayo” Si mes = 6 Mostrar “Junio” Si mes = 7 Mostrar “Julio” Si mes = 8 Mostrar “Agosto” Si mes = 9 Mostrar “Septiembre” Si mes = 10 Mostrar “Octubre” Si mes = 11 Mostrar “Noviembre” Si mes = 12 Mostrar “Diciembre” 4. Realizar un algoritmo que indique el tipo de un triángulo, dependiendo de las medidas de sus tres ángulos. Inicio Entero: a1, a2, a3 Leer a1, a2, a3 Mientras a1+a2+a3 <> 180 Leer a1, a2, a3 Si a1=a2 y a1=a3 y a2=a3 Mostrar “Triángulo equilátero” Si (a1=a2 y a3<> a1) o (a1=a3 y a2<> a1) o (a2=a3 y a1<> a2) Mostrar “Triángulo isóceles” Si a1=90 o a2=90 o a3=90 Mostrar “Triángulo rectángulo” Si a1>90 o a2>90 o a3>90 Mostrar “Triángulo obtusángulo” Si a1<90 o a2<90 o a3<90 Mostrar “Triángulo acutángulo” Fin 51 Programación .NET tema E Decisiones en cascada o anidadas En este tipo de decisiones, un nuevo condicional completo se coloca dentro de la opción Si o de la opción Si no de otro condicional. A veces es muy conveniente utilizar esta estructura porque permite optimizar el programa y escribir menos instrucciones. Por ejemplo, analiza este caso: Si llueve entonces no salir de casa Si no Si hace frío usar abrigo ir al cine Si no usar ropa fresca ir a la playa Fin_Si Fin_Si Observa que el grupo de instrucciones en letra cursiva (el condicional interno) sólo se ejecuta en el caso de que la primera condición sea falsa. Si la primera condición es verdadera (si llueve), todo el segundo condicional es ignorado. El esquema general es el siguiente. Si condición1 entonces Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición1 sea Verdadera Si no Si condición2 entonces Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición2 sea Verdadera Si no Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición2 sea Falsa Fin _ si Fin _ si También es posible tener un esquema como éste: Si condición1 entonces Si condición2 entonces Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición2 sea Verdadera Si no Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición2 sea Falsa Fin_si Si no Fin_si Instrucciones a ejecutar en caso de que la condición1 sea Falsa De acuerdo a las necesidades de cada algoritmo, se pueden anidar dos, tres o más decisiones. Realiza una prueba de escritorio de este ejemplo: se debe leer un número entero y determinar si es de uno, dos, tres, cuatro o más dígitos. Además hay que verificar que el número no sea negativo. 52 Pseudocódigo Programa Decisión en Cascada Inicio Entero:num Escribir “Por favor, digite un número entero” Leer num Si num < 0 num = num * (-1) Fin _ si Si num > = 1 y num < = 9 entonces Escriba “El número tiene 1 dígito” Si no Si num > = 10 y num < 99 entonces Escriba “El número tiene 2 dígitos” Si no Si num > = 100 y num < 999 entonces Escriba “El número tiene 3 dígitos” Si no Si num > 1000 y num < = 9999 entonces Escriba “El número tiene 4 dígitos” Si no Escriba “El número tiene más de 4 dígitos” Fin _ si Fin _ si Fin _ si Fin _ si ACTIVIDAD 2-04 Decisiones anidadas Realiza un algoritmo para cada uno de los siguientes ejercicios, utilizando decisiones anidadas o en cascada. 1. Leer un número entero de dos dígitos y determinar si un dígito es múltiplo del otro. Inicio Entero: num, aux1, aux2 Leer num Mientras num<10 o num >99 Leer num aux1= num/10 aux2= num MOD 10 Si aux1< aux2 Si aux2 MOD aux1 = 0 53 Programación .NET Si no Fin Fin si Mostrar “El segundo dígito es múltiplo del primero” Fin si Si aux1 MOD aux2 = 0 Mostrar “El primer dígito es múltiplo del segundo” Fin si 2. Leer dos números enteros. Si la diferencia entre los dos es menor o igual a 10, entonces mostrar en pantalla todos los enteros comprendidos entre el menor y el mayor de los números leídos. Inicio Entero: num1, num2, cont, aux Leer num1, num2 Si num1< num2 aux=num1 num1=num2 num2=aux Fin si cont=num1-num2 Si cont < 10 Mientras cont > 0 Mostrar num1 - cont cont = cont - 1 Fin mientras Fin si Fin 3. Leer dos números enteros de 2 dígitos. Si la diferencia entre los dos números es par mostrar en pantalla la suma de los dos números; si dicha diferencia es un número menor que 10 entonces mostrar en pantalla el producto de los dos números; y si la diferencia entre los números leídos termina en 4 mostrar en pantalla la diferencia. 54 Pseudocódigo Inicio Fin Entero: num1, num2, aux Leer num1 Mientras num1<10 y num1 >99 Leer num1 Leer num2 Mientras num2<10 y num2 >99 Leer num2 Si num2 > num1 aux=num1 num1=num2 num2=aux Fin si aux=num1-num2 Si aux MOD 2 = 0 Mostrar num1+num2 Si aux < 10 Mostrar num1*num2 Si aux MOD 10 = 4 Mostrar aux 4. Leer un número entero de 2 dígitos. Si el número termina en 1 mostrar en pantalla su primer dígito, si termina en 2 mostrar en pantalla la suma de sus dígitos y si termina en 3 mostrar en pantalla el producto de sus dos dígitos. Inicio Fin Entero: num Leer num Mientras num<10 y num>99 Leer num Fin mientras Si num MOD 10 = 1 Mostrar num/10 Si num MOD 10 = 2 Mostrar num MOD 10 + num/10 Si num MOD 10 = 3 Mostrar num MOD 10 * num/10 55 Programación .NET tema F Ciclos Un ciclo es una estructura que permite repetir o iterar un conjunto de acciones la cantidad de veces que determine una condición. El ciclo siempre debe tener un inicio y un final. Para facilitar la escritura de algoritmos se utilizan tres formas de ciclos. Aunque siempre que necesites repetir instrucciones puedes usar cualquiera de los tres ciclos, siempre hay alguno que resulta más conveniente o que permite escribir menos instrucciones. 2-01 LÁMINA Ciclos ACTIVIDAD 2-05 Ciclo Mientras Realiza un algoritmo para cada uno de los siguientes problemas, utilizando la estructura del ciclo Mientras. 1. Leer un número entero y mostrar todos los pares comprendidos entre 1 y el número leído. Escríbe el pseudocódigo. Inicio Fin Entero num, cont = 2 Leer num Mientras num < 1 Leer num Fin mientras Mientras cont < num Mostrar cont cont =cont + 2 Fin mientras 2. Mostrar en pantalla todos los enteros impares comprendidos entre 20 y 150. 56 Pseudocódigo Inicio Fin Entero cont = 21 Mientras cont < 150 Mostrar cont cont =cont + 2 Fin mientras 3. Leer un número entero y determinar si es un número primo. Inicio Fin Entero: bandera = i = 0, numero Leer numero Mientras numero < 0 Leer numero Si numero <> 0 y numero <> 1 i = 2 Mientras bandera = 0 e i < numero/2 Si numero MOD i = 0 Bandera = 1 i = i + 1 Fin si Fin mientras Fin si Si bandera = 0 Mostrar “Es primo” Fin si 4. Leer cualquier número entero y mostrar en pantalla su tabla de multiplicar. Escribe el pseudocódigo y dibuja un diagrama N-S. o diagrama de flujo. Inicio Fin Entero num, i = 1 Leer num Mientras i < 12 Mostrar num “*” i i + + Fin mientras Inicio Entero: num, i = 1 Leer num i < 12 Mostrar num “*” i i++ Fin 57 Programación .NET ACTIVIDAD 2-06 Ciclo Para Realiza un algoritmo para cada uno de los ejercicios, utilizando la estructura del ciclo Para. 1. Mostrar en pantalla todos los enteros comprendidos entre 1 y 15 Inicio Fin Entero: i Para i = 1 hasta 15 Mostrar i Fin para 2. Generar en orden los números del 1 al 10, utilizando un ciclo que vaya de 10 a 1 Inicio Fin Entero: i Para i = 10 hasta 1 Mostrar 11 - i Fin para 3. Mostrar en pantalla los primeros 20 múltiplos de 4. Inicio Fin Entero: num Para num = 1 hasta 20 Mostrar 4* num Fin para 4. Sumar los números primos comprendidos entre el 1 y el 22. Inicio 58 Entero: total = 0, num Para num = 1 hasta 22 Si num es primo total = total + num Pseudocódigo Fin Fin para Mostrar total Fin si 5. Mostrar en pantalla los números pares comprendidos entre el 20 y el 30. Inicio Entero: i Para i = 20 hasta 30 Mostrar i i = i + 1 Fin para Fin ACTIVIDAD 2-07 Ciclo Hacer Mientras Realiza un algoritmo para cada uno de los ejercicios, utilizando la estructura del ciclo HacerMientras. 1. 1. Leer un número y calcular su factorial. Inicio Fin Entero: num, prod = 1, fact = 1 Leer num Mientras num < 1 Leer num Hacer fact* = prod prod + = 1 Mientras prod < num Mostrar fact 2. Mostrar en pantalla todos los impares comprendidos entre 1 y 100. Inicio Entero: num = 1 59 Programación .NET Hacer Fin Mostrar num num + = 2 Mientras num < 99 3. Leer dos números enteros y mostrar todos los múltiplos de 4 comprendidos entre el menor y el mayor. Inicio Fin Entero: a, b, i = 1, aux Leer a, b Si b > a aux = a a = b b = aux Fin si Mientras a MOD 4 <> 0 y a < b a + = 1 Fin mientras Hacer Mostrar a a = a + 4 Mientras a < b 4. Leer dos números enteros y sumar todos los valores enteros que haya entre el menor y el mayor. Inicio Fin 60 Entero: a, b, suma, aux Leer a, b Si b < a aux = a a = b Fin si Hacer suma + = a a + = 1 Mientras a < b Pseudocódigo 5. Sumar números leídos uno a uno, hasta que el usuario ingrese un 9. Al final debe mostrarse la suma. Escribe el pseudocódigo y dibuja el diagrama de flujo. Inicio Fin Entero: suma, num Hacer Leer num suma + = num Mientras num <> 9 Mostrar suma Inicio Entero = suma, num num suma + = num num <>a Verdadero Falso suma Fin ACTIVIDAD 2-08 Ciclo Hacer - Hasta Realiza un algoritmo para cada uno de los ejercicios, utilizando la estructura del ciclo HacerHasta. 1. Leer un número entero y mostrar todos los pares comprendidos entre 1 y el número leído. Inicio Fin Entero: num, i = 2 Leer num Si num > i Hacer Fin si Mostrar i i + = 2 Hasta i < num 61 Programación .NET 2. Mostrar en pantalla todos los pares comprendidos entre 20 y 100. Inicio Fin Entero: num = 20 Hacer Mostrar num num + = 2 Hasta num > 100 3. Leer dos números enteros y mostrar todos los múltiplos de 4 comprendidos entre el menor y el mayor. Inicio Fin Entero: a, b, aux Leer a,b Si b > a aux = a a = b b = aux Fin si Mientras a MOD 4 <> 0 y a < b a + = 1 Fin mientras Hacer Si a < b Mostrar a a + = 4 Hasta a > b 4. Leer dos números enteros y sumar los valores enteros que estén entre el menor y el mayor. Inicio 62 Entero: a, b, aux, suma Leer a, b Si b > a aux = a a = b b = aux Fin si Hacer Pseudocódigo suma + = a a++ Hasta a > b Fin 5. Sumar números leídos uno a uno, hasta que el usuario ingrese un 9. Al final debe mostrarse la suma. Escribe el pseudocódigo y dibuja el diagrama de flujo. Inicio Fin Entero: num, suma Hacer Leer num suma + = num Hasta num = 9 Mostrar suma ACTIVIDAD 2-09 Ciclos anidados 1. Utilizando ciclos anidados, escribe el algoritmo para generar las siguientes parejas de enteros. Inicio x y 2 0 2 1 3 0 3 1 4 0 4 1 5 0 Fin Entero x, y Para x = 2 hasta 5 Para y = 0 hasta 1 Si x = 5 y y = 1 Terminar algoritmo Si no Mostrar x Mostrar y Fin si Fin para Fin para 63 Programación .NET 2. Utilizando ciclos anidados generar las siguientes parejas de números. Puedes usar una variable auxiliar para llevar la cuenta de las repeticiones en el ciclo interno. x y 4 1 4 2 4 3 5 4 5 5 5 6 6 7 6 8 6 9 Inicio Fin Entero x, aux, y = 1 Para x = 4 hasta 6 Para aux = 1 hasta 3 Mostrar x Mostrar y y + = 1 Fin para Fin para 3. Utilizando tres ciclos anidados generar las siguientes ternas de números 64 x y z 1 1 1 1 1 2 1 1 3 1 2 1 1 2 2 1 2 3 2 1 1 2 1 2 2 1 3 2 2 1 2 2 2 2 2 3 Inicio Fin Entero: x, y, z Para x = 1 hasta 2 Para y = 1 hasta 2 Para z = 1 hasta 3 Mostrar x, y, z Fin para Fin para Fin para Pseudocódigo ACTIVIDAD 2-10 Escribiendo pseudocódigos matemáticos 1. Usando un ciclo escribe el pseudocódigo de un programa que muestre en pantalla la tabla de multiplicar que pida el usuario, es decir, si el usuario teclea un 7, en la pantalla debe verse: 7X1=7 7 X 2 = 14 7 X 3 = 21... etcétera Inicio Entero: num, i Leer num Para i = 1 hasta 12 Mostrar num “*” i “=” num * i Fin para Fin 2. Cuatro números dados por el usuario representan dos fracciones, donde el N1 es el numerador de la primera fracción, D1 es el denominador de la primera fracción, N2 es el numerador de la segunda fracción y D2 es el denominador de la segunda fracción. Dados estos cuatro números, escribe el pseudocódigo para obtener el numerador (N3) y el denominador (D3) de la fracción que resultaría de multiplicar las dos primeras fracciones. Inicio Fin Entero: N1, N2, D1, D2 Leer N1, N2 Hacer Leer D1 Hasta que D1 <> 0 Hacer Leer D2 Hasta que D2 <> 0 Mostrar “El producto de las fracciones es” N1* N2 “sobre” D1* D2 65 Programación .NET tema G Arreglos y matrices 2-02 LÁMINA Arreglos y matrices ACTIVIDAD 2-11 Arreglos Para cada uno de los ejercicios, escribe con pseudocódigo un programa que dé solución a lo que se pide. 1. Leer las edades de 7 personas (números enteros), almacenarlas en un arreglo y determinar cuántas de esas personas son mayores de edad. Además del pseudocódigo realiza la prueba de escritorio. Inicio Fin si Fin 66 Entero: edad [7], i Para i = 1 hasta 7 Leer edad [i] Fin para Para i = 1 hasta 7 Mostrar “Persona número” edad[i] “es” Si edad [i] < 18 Mostrar “Menor de edad” Si no Mostrar “Mayor de edad” Fin para Pseudocódigo Edad 1 2 3 4 5 6 7 8 10 14 18 21 25 17 i: 1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7 Persona número 1 es menor de edad Persona número 2 es menor de edad Persona número 3 es menor de edad Persona número 4 es mayor de edad Persona número 5 es mayor de edad Persona número 6 es mayor de edad Persona número 7 es menor de edad 2. Leer 8 enteros, almacenarlos en un arreglo y determinar en qué posición del arreglo está el mayor número leído. Además escribir cuál es el número mayor del arreglo. Inicio Fin Entero: mayor [8], aux, M, i Para i = 1 hasta 8 Leer mayor [i] Fin para aux = 1 M = mayor[i] > M Para i = 2 hasta 8 Si mayor[i] > M aux = i M = mayor [i] Fin_si Fin para Mostrar “El número mayor es” Mostrar M Mostrar “Que se encuentra en la posición” Mostrar aux 67 Programación .NET 3. Almacenar en un arreglo de 10 posiciones los 10 primeros números primos comprendidos entre 150 y 320. Luego mostrarlos en pantalla. Inicio Fin Entero: primos[10], i, cont cont = , i = 150 Mientras cont < 10 e i < 320 Si i es numero primo primos [cont] = i i ++ cont ++ Fin si Fin mientras Para i = 1 hasta contador -1 Mostrar primos [i] Fin para 4. Leer 15 números enteros, almacenarlos en un arreglo y determinar si existe al menos un número repetido. Inicio Fin 68 Entero: R[15], i, j, n = 0 Para i = 1 hasta 15 Leer R [i] Fin para Para i = 1 hasta 14 Para j = i + 1 hasta 15 Si R [i] = R[j] n = 1 Fin si Fin para Fin para Si n = 1 Mostrar “Existen repeticiones” Fin si Pseudocódigo ACTIVIDAD 2-12 Matrices Escribe un programa, en formato de pseudocódigo, para cada uno de los siguientes problemas: 1. Se debe crear la siguiente matriz y asignar en cada posición los valores que se muestran. Utiliza ciclos. 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 Inicio Fin Entero A[4,4], i, j Para i = 1 hasta 4 Para j = 1 hasta 4 Si i = j A[i, j]=1 Si no A [i, j]= 0 Fin si Fin para Fin para 2. Se debe crear la siguiente matriz y asignar en cada posición los valores que se muestran. Utiliza ciclos. 1 2 3 4 2 4 6 8 3 6 9 12 4 8 12 16 Inicio Fin Entero A[4,4], i, j, N Para i = 1 hasta 4 Para j = 1 hasta 4 A[i, j]= i * j Fin para Fin para 69 Programación .NET 3. Se debe crear la siguiente matriz y asignar en cada posición los valores que se muestran. Utiliza ciclos. 2 3 4 5 3 4 5 6 4 5 6 7 5 6 7 8 Inicio Fin Entero A[4,4], i, j, N Para i = 1 hasta 4 N = i + 1 Para j = 1 hasta 4 A[i, j]= N Fin para Fin para 4. Se tiene una matriz de 4 filas por 4 columnas, en la que se han almacenado 16 datos de tipo entero. Debes determinar en qué fila y en qué columna se encuentra el número mayor. Inicio Fin 70 Entero: A[4,4], i, j, m, n m = 1, n = 1 Para i = 1 hasta 4 Para j = 1 hasta 4 Si A [i, j] > A [m, n] m = i n = j Fin si Fin para Fin para Mostrar “El número mayor se encuentra en” Mostrar i “,” j Mostrar “Y tiene un valor de” Mostrar A [i, j] Pseudocódigo 5. Se debe crear la siguiente matriz y asignar en cada posición los valores que se muestran. Utiliza ciclos. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Inicio Fin Entero A[4,4], i, j, N N = 1 Para i = 1 hasta 4 Para j = 1 hasta 4 A[i, j]= N N++ Fin para Fin para 6. Se tiene una matriz de 4 filas por 3 columnas, en la que se han almacenado 12 datos de tipo entero. Debes leer cada dato y calcular la suma de los elementos de cada fila. Utiliza algún ciclo. Inicio Fin Entero: A[4,3], i, j, s1 = s2 = s3 = s4 = 0 Para i = 1 hasta 4 Para j = 1 hasta 3 Fin para Fin para Leer A [i, j] Para i = 1 hasta 3 s1 + = A [1, i] Fin para Para i = 1 hasta 3 s2 + = A [2, i] Fin para Para i = 1 hasta 3 s3 + = A [3, i] Fin para Para i = 1 hasta 3 s4 + = A [4, i] Fin para 2-03 LÁMINA Glosario de conceptos algoritmos 71 Programación .NET ¿Qué aprendiste? TEMA A:A crea un mapa conceptual con las estructuras de los pseudocódigos realizando una prueba de escritorio. TEMA B: A emplear algunos algoritmos en el diagrama N-S. TEMA C: A estimar las decisiones simples al trabajar con algoritmos en el pseudocódigo de la estructura. TEMA D:A utilizar dentro de la ejecución de algoritmos, las decisiones en secuencia correspondientes. TEMA E: Diferencía las decisiones en cascada y las decisiones anidadas en una programación. TEMA F: A elegir el tipo de ciclo adecuado en la creación de algoritmos. TEMA G:A desarrollar un programa, en formato de pseudocódigo, para cada ejercicio matemático. EVALUACIÓN 02 1. ¿Qué es una variable? Es un campo de memoria que almacena información, la cual puede cambiar en cualquier momento. 2. ¿Qué es una incógnita? Una literal de la cual se desconoce su valor. 3. Describe qué es compilación: Es el proceso mediante el cual la computadora revisa que el programa que has escrito cumpla con las reglas sintácticas del lenguaje de programación que estés utilizando 72 .NET soporta más de 20 lenguajes de programación, entre los cuales se encuentran: C#, Visual Basic .NET, Delphi (Object Pascal), C++, F#, J#, Perl, Python, Fortran, Prolog, Cobol y PowerBuilder. Un id ad 03 NIVEL: Intermedio .N ET DURACIÓN SUGERIDA: 7 SESIONES / 45-50 MINUTOS Durante el desarrollo de esta unidad aprenderás a: AIdentificar la plataforma .NET, también su kit de desarrollo .Net Framework, que le permitirán desarrollar aplicaciones simples o complejas. B Conocer el entorno de C# y su instalación. C Describir los elementos que conforman un programa, conocerá los diferentes tipos de datos ó como hacer la declaración de estos. DEvaluar el valor de las variables en diferentes operaciones. E Operar las sentencias de control. F Conocer las definiciones de método,arreglo y colecciones, su uso e importancia. Programación .NET Autor: Carlos Zepeda Chehaibar Programación .NET tema A Introducción Microsoft.NET es el conjunto de nuevas tecnologías en las que Microsoft ha estado trabajando durante los últimos años con el objetivo de obtener una plataforma sencilla y potente para distribuir el software en forma de servicios que puedan ser suministrados remotamente y que puedan comunicarse y combinarse unos con otros de manera totalmente independiente de la plataforma, lenguaje de programación y modelo de componentes con los que hayan sido desarrollados. Ésta es la llamada plataforma .NET, y a los servicios antes comentados se les denomina servicios Web. Para crear aplicaciones para la plataforma .NET, tanto servicios Web como aplicaciones tradicionales (aplicaciones de consola, aplicaciones de ventanas, servicios de Windows NT, etc.), Microsoft ha publicado el denominado kit de desarrollo de software conocido como .NET Framework SDK que incluye las herramientas necesarias tanto para su desarrollo, distribución y ejecución, por otra parte Visual Studio.NET permite realizar las mismas tareas a través de un entorno gráfico basado en ventanas. 3-01 LÁMINA Microsoft .NET Entorno de desarrollo (IDE) El entorno de desarrollo integrado (IDE) de Visual C# es un conjunto de herramientas de desarrollo expuestas a través de una interfaz de usuario común. Algunas de las herramientas se comparten con otros lenguajes de Visual Studio, y otras, como el compilador de C#, son exclusivas de Visual C#. En este tema se proporcionan vínculos a las herramientas de Visual C# más importantes. Visual C# es parte de la familia Visual Studio, un conjunto de herramientas de que los desarrolladores en cualquier nivel se puede utilizar para crear aplicaciones personalizadas utilizando la configuración básica. Visual C# (pronunciado como c Sharp) esta diseñado para la construcción de una gran variedad de aplicaciones que se ejecutan en .NET Framework, C# es simple, poderoso, con seguridad de tipos y Orientado a Objetos. 3-01 VIDEO 74 Instalando Visual C# Express 2010 .NET tema B Entorno de programación Como en la mayoría de los programas de Microsoft, al ejecutar un programa te da la bienvenida, en la página principal puedes crear un nuevo proyecto o abrir uno creado con anterioridad. Imagen 3-1: Página Principal La mayoría de los proyetos que desarrollaras a lo largo de este curso, serán programados bajo la opción Aplicación de consola. Para generar un proyecto nuevo de consola selecciona Nuevo proyecto/Plantillas instaladas/Visual C#/Aplicación de consola, luego haz clic en Aceptar. Imagen 3-2: Nuevo proyecto 75 Programación .NET Esto hace que el programa prepare nuestra área de trabajo que queda como lo muestra a continuación, el área de trabajo contiene el Editor de código, cuadro de herramientas, Explorador de soluciones y propiedades. A demás cuenta con las barras de menú comunes. 5 1 3 2 4 6 Imagen 3-3: Espacio de trabajo de Visual C# 2010 Express 1. Barra de menús: Integrada por un conjunto de menús desplegables que aloja comandos, herramientas u opciones, que se le pueden aplicar o configurar al documento o programa. 2. Cuadro de Herramientas: Muestra iconos para los controles y otros elementos que se pueden agregar a los proyectos. Para abrir el Cuadro de herramientas, haz clic en menú Vista/Cuadro de herramientas. 3. Explorardor de soluciones: Permite ver elementos y realizar tareas de administración de elementos en un proyecto. 4. Propiedades: Muestra las opciones que se pueden configurar del objeto activo. 5. Editor de Código: En el se escribe o modifica el código fuente de una aplicación. Es posible acercar el texto presionando la tecla <CTRL> y gira la rueda del ratón. Además, al hacer clic en un símbolo, todas las instancias de ese símbolo se resaltan automáticamente. 6. Lista de errores: Ayuda a acelerar el desarrollo de aplicaciones, debido a que en ella se muestran los errores, advertencias y mensajes que se generan cuando edita y compila código. 76 .NET Hola mundo Básicamente una aplicación en C# puede verse como un conjunto de uno o más ficheros de código fuente con las instrucciones necesarias para que la aplicación funcione como se desea y que son pasados al compilador para que genere un ejecutable. Cada uno de estos ficheros no es más que un fichero de texto plano escrito usando caracteres Unicode y siguiendo la sintaxis propia de C#. 3-02 LÁMINA Consola y Buffer de entrada T IP Cuando se crea un nuevo proyecto es recomendable poner el nombre a nuestro proyecto en el ejemplo de hola mundo el nombre debe ser HolaMundo, ojo no debe de haber espacios intermedios entre los nombres. 3-02 VIDEO Mi primera aplicación PROYECTO 3-01 Mi primera aplicación El programa que vamos a desarrollar mostrará sencillamente el texto “Hola Mundo” en la consola (a partir de ahora, la consola es la ventana de DOS). De entrada, Visual Studio .NET nos ha escrito casi todo el código. Es el que sigue: using System; namespace HolaMundo { /// <summary> /// Summary description for Class1. /// </summary> 77 Programación .NET } class Class1 { static void Main(string[] args) { // // TO DO: Add code to start application here // } } Siempre que crees una aplicación de Consola en C#, se agregará este código. Seguro que, con lo que hemos visto hasta ahora, te suena mucho. La librería using System nos permitirá usar miembros de este espacio de nombres sin poner la palabra System delante. Luego hay definido un espacio de nombres para la aplicación, que se llama igual que la misma (HolaMundo). Luego está el espacio de comentarios, que sirve para que puedas poner ahí lo que quieras (un resumen de lo que hace el programa). Por último, una clase llamada Class1 con un método Main que es static, que es el método por el que empezará la ejecución del programa. Esas tres líneas que hay dentro del método contienen un comentario. Te lo traduzco: “Para hacer: Añade aquí el código para que empiece la aplicación”. O sea, que ya sabes dónde hay que escribir el código de nuestra aplicación “Hola Mundo”: en el método Main. Escribe esto: Console.WriteLine(“Hola Mundo”); Vamos a probarla, a ver qué tal funciona. Haz clic en el menú “Depurar_Iniciar”, o bien haz clic en el botón que tiene un triángulo verde apuntando hacia la derecha, o bien pulsa la tecla F5. Se ha abierto una ventana de línea de comandos y se ha cerrado rápidamente. No pasa nada. Todo está bien. Para evitar que se cierre inmediatamente después de ejecutarse tienes dos opciones: ejecutar la aplicación sin opciones de depuración (menú Depurar_Iniciar sin depurar” o bien pulsar Control+F5); o añadir una línea de código más para que espere a que se pulse Enter antes de cerrar la ventana. Yo sé que, seguramente, vas a elegir la primera de ellas (ejecutar sin depuración), pero es mejor la segunda. Escribe la siguiente línea a continuación de la que escribimos antes: string a = Console.ReadLine(); Ahora vuelve a ejecutar como hicimos la primera vez. Como ves, ahora la ventana de línea de comandos se queda abierta hasta que pulses Enter. ¿Y por qué es mejor hacerlo así que ejecutar sin depuración?. Porque si ejecutamos sin depuración, obviamente, no podremos usar las herramientas de depuración, como poner puntos de interrupción, ejecutar paso a paso y cosas así. En esta aplicación no tendría mucho sentido, es cierto, pero cuando hagamos programas más grandes 78 .NET podremos comprobar que todas estas herramientas son verdaderamente útiles. Por lo tanto, todo el código de nuestro programa terminado es este: using System; namespace HolaMundo { /// <summary> /// Summary description for Class1. /// </summary> class Class1 { static void Main(string[] args) { // // TODO: Add code to start application here // Console.WriteLine(“Hola Mundo”); string a = Console.ReadLine(); } } } Ya hemos terminado. No te olvides de guardarlo antes de salir. Con Archivo/Guardar Todo, o bien el botón con varios discos dibujados, o bien la combinación de teclas <Ctrl+Mayús+S>. Ahora realiza un programa que muestre el mensaje “Estoy realizando mi segundo programa”, también que imprima tu nombre completo, dirección y teléfono, todo en líneas separadas. Escribe el código del programa: 79 Programación .NET tema C Introducción a la programación en C# C# es un lenguaje de programación orientada a objetos y todo en él son clases. La clase es el concepto fundamental de esta metodología de programación y es quién identifica a los componentes que constituyen un programa. Todo programa en C# por más sencillo que éste sea, está constituido por más de una clase, las cuales trabajan para permitir que el programa se ejecute. Esto se da sin importar que el programador tan solo deba escribir una de ellas. 3-03 LÁMINA Otros elementos del programa Una estructura básica de un sencillo programa que se ejecutará en una consola de comandos, o al menos la parte que debe construir el programador, pero permite visualizar con detalle los elementos esenciales que soportan a cualquier aplicación de software, sin importar el entorno donde vaya a ejecutarse. public class PrimerPrograma { static void Main() { // Instrucciones } } La clase es algo así como la estructura o molde de un componente de software, y se define con la palabra clave class. El término public le informa al sistema que dicha clase y sus componentes están disponibles para ser vistos desde afuera del componente de software que la contiene, en este caso el propio programa. El programa en sí, observe, es una clase, pero no se puede perder de vista que en la práctica el programa necesita otros componentes de software para poder ejecutarse, y lo más seguro es que estos últimos de alguna manera dependan de una o más clases. Cuando se ejecuta el programa, el sistema operativo a través de la plataforma de ejecución, .NET, crea una instancia (para comenzar entiéndase, un componente de software basado en ese molde) de esta clase e interpreta las ordenes contenidas en ella. El nombre que le coloques a la clase, es una cadena de texto tomada arbitrariamente e indiferente a como se escriba, lo importante es considerar la siguiente regla: “Los nombres de los elementos deben iniciar con una letra o por un guión bajo” Todo programa desarrollado en C# debe incluir un método Main(), el cual le informa al compilador 80 .NET por donde debe iniciar y también terminar un programa. Este método o función siempre se define antecedida de la palabra clave static, la cual permite utilizar la clase directamente, sin necesidad de instanciar un objeto de ella. Esto debe ser así por que en el momentos de iniciar la ejecución de un programa, aún no se ha montado en el sistema todos los componentes necesarias para manejar objetos y por lo tanto el procesador no sabe que hacer con ellos. La palabra clave void, que antecede a Main, le dice al sistema que la función que viene en seguida no retornará ningún valor y que por lo tanto no espere nada. En C#, esta función también se puede definir como int. La función Main() puede ir como se mostró en el primer programa, o también incluir argumentos de tipo cadena de texto. Dichos argumentos se identifican por un arreglo o vector del tipo string (cadena de texto), como en la siguiente forma: static void Main(string[] argumentos) { // Instrucciones } En apariencia, los argumentos de inicio de ejecución solo son válidos para programas de consola, y no para programas que manejan un sistema gráfico de ventanas, como las aplicaciones tipo Windows. Palabras reservadas Aunque antes se han dado una serie de restricciones sobre cuáles son los nombres válidos que se pueden dar en C# a los identificadores, falta todavía por dar una, los siguientes nombres no son válidos como identificadores ya que tienen un significado especial en el lenguaje: ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ abstract, as, base, bool, break, byte, case, catch, char, checked, class, const, continue, decimal, default, delegate, do, double, else, enum, event, explicit, extern, false, finally, fixed, float, for, foreach, goto, if, implicit, in, int, interface, internal, is, lock, long, namespace, new, null, object, operator, out, override, params, private,protected, public, readonly, ref, return, sbyte, sealed, short, sizeof, stackalloc, static, string, struct, switch, this, throw, true, try, typeof, uint, ulong, unchecked, unsafe, ushort, using, virtual, void, while 81 Programación .NET Aparte de estas palabras reservadas, si en futuras implementaciones del lenguaje se decidiese incluir nuevas palabras reservadas, Microsoft dice que dichas palabras habrían de incluir al menos dos símbolos de subrayado consecutivos (__) Por tanto, para evitar posibles conflictos futuros no se recomienda dar a nuestros identificadores nombres que contengan dicha secuencia de símbolos. Literales Un literal es la representación explícita de los valores que pueden tomar los tipos básicos del lenguaje. A continuación se explica cuál es la sintaxis con que se escriben los literales en C# desglosándolos según el tipo de valores que representan: ¤¤ Literales enteros: Un número entero se puede representar en C# tanto en formato decimal como hexadecimal. En el primer caso basta escribir los dígitos decimales (0-9) del número unos tras otros, mientras que en el segundo hay que preceder los dígitos hexadecimales (0-9, a-f, A-F) con el prefijo 0x. En ambos casos es posible preceder el número de los operadores + ó – para indicar si es positivo o negativo, aunque si no se pone nada se considerará que es positivo. Ejemplos de literales enteros son 0, 5, +15, -23, 0x1A, -0x1a, etc En realidad, la sintaxis completa para la escritura de literales enteros también puede incluir un sufijo que indique el tipo de dato entero al que ha de pertenecer el literal. ¤¤ Literales reales: Los números reales se escriben de forma similar a los enteros, aunque sólo se pueden escribir en forma decimal y para separar la parte entera de la real usan el tradicional punto decimal (carácter .) También es posible representar los reales en formato científico, usándose para indicar el exponente los caracteres e ó E. Ejemplos de literales reales son 0.0, 5.1, -5.1, +15.21, 3.02e10, 2.02e-2, 98.8E+1, etc. Al igual que ocurría con los literales enteros, los literales reales también pueden incluir sufijos que indiquen el tipo de dato real al que pertenecen. ¤¤ Literales lógicos: Los únicos literales lógicos válidos son true y false, que respectivamente representan los valores lógicos cierto y falso. ¤¤ Literales de carácter: Prácticamente cualquier carácter se puede representar encerrándolo entre comillas simples. Por ejemplo, ‘a’ (letra a), ‘ ‘ (carácter de espacio), ‘?’ (símbolo de interrogación), etc. Las únicas excepciones a esto son los caracteres que se muestran en la Tabla, que han de representarse con secuencias de escape que indiquen su valor como código Unicode o mediante un formato especial tal y como se indica a continuación: 82 .NET Código de escape Unicode Código de escape especial Comilla simple \u0027 \' Comilla doble \u0022 \" Carácter nulo \u0000 \0 Alarma \u0007 \a Retroceso \u0008 \b Salto de página \u000C \f Nueva línea \u000A \n Retorno de carro \u000D \r Tabulación horizontal \u0009 \t Tabulación vertical \u000B \v Barra invertida \u005C \\ Carácter En realidad, de la tabla anterior hay que matizar que el carácter de comilla doble también puede aparecer dentro de un literal de cadena directamente, sin necesidad de usar secuencias de escape. Por tanto, otros ejemplos de literales de carácter válidos serán ‘\?’, ‘?’, ‘\f’, ‘\u0000’, ‘\\’, ‘\’’, etc. Aparte de representar los caracteres de la tabla anterior, también es posible usar los códigos de escape Unicode para representar cualquier código Unicode, lo que suele usarse para representar literales de caracteres no incluidos en los teclados estándares. Junto al formato de representación de códigos de escape Unicode ya visto, C# incluye un formato abreviado para representar estos códigos en los literales de carácter si necesidad de escribir siempre cuatro dígitos aún cuando el código a representar tenga muchos ceros en su parte izquierda. Este formato consiste en preceder el código de \x en vez de \u. De este modo, los literales de carácter ‘\U00000008’, ‘\u0008’, ‘\x0008’, ‘\x008’, ‘\x08’ y ‘\x8’ son todos equivalentes. Hay que tener en cuenta que este formato abreviado sólo es válido en los literales de carácter, y no a la hora de dar nombres a los identificadores. ¤¤ Literales de cadena: Una cadena no es más que una secuencia de caracteres encerrados entre comillas dobles. Por ejemplo ?Hola, mundo?, ?camión?, etc. El texto contenido dentro estos literales puede estar formado por cualquier número de literales de carácter concatenados y sin las comillas simples, aunque si incluye comillas dobles éstas han de escribirse usando secuencias de escape porque si no el compilador las interpretaría como el final de la cadena. 83 Programación .NET Variables Una variable puede verse simplemente como un hueco en el que se puede almacenar un objeto de un determinado tipo al que se le da un cierto nombre. Para poderla utilizar sólo hay que definirla indicando cual será su nombre y cual será el tipo de datos que podrá almacenar, lo que se hace siguiendo la siguiente sintaxis: <tipoVariable> <nombreVariable>; Una variable puede ser definida dentro de una definición de clase, en cuyo caso se correspondería con el tipo de miembro que hasta ahora hemos denominado campo. También puede definirse como un variable local a un método, que es una variable definida dentro del código del método a la que sólo puede accederse desde dentro de dicho código. Otra posibilidad es definirla como parámetro de un método, que son variables que almacenan los valores de llamada al método y que, al igual que las variables locales, sólo puede ser accedidas desde código ubicado dentro del método. El siguiente ejemplo muestra como definir variables de todos estos casos: class A { int x, z; int y; void F(string a, string b) { Persona p; } } En este ejemplo las variables x, z e y son campos de tipo int, mientras que p es una variable local de tipo Persona y a y b son parámetros de tipo string. Como se muestra en el ejemplo, si un método toma varios parámetros las definiciones de éstos se separan mediante comas (carácter ,), y si queremos definir varios campos o variables locales (no válido para parámetros) de un mismo tipo podemos incluirlos en una misma definición incluyendo en sus nombres separados por comas. Con la sintaxis de definición de variables anteriormente dada simplemente definimos variables pero no almacenamos ningún objeto inicial en ellas. El compilador dará un valor por defecto a los campos para los que no se indique explícitamente ningún valor según se explica en el siguiente apartado. Sin embargo, a la variables locales no les da ningún valor inicial, pero detecta cualquier intento de leerlas antes de darles valor y produce errores de compilación en esos casos. Ya hemos visto que para crear objetos se utiliza el operador new. Por tanto, una forma de asignar un valor a la variable p del ejemplo anterior sería así: 84 .NET Persona p; p = new Persona(“José”, 22, “76543876-A”); Sin embargo, C# también proporciona una sintaxis más sencilla con la que podremos asignar un objeto a una variable en el mismo momento se define. Para ello se la ha de definir usando esta otra notación: <tipoVariable> <nombreVariable> = <valorInicial>; Así por ejemplo, la anterior asignación de valor a la variable p podría rescribirse de esta otra forma más compacta: Persona p = new Persona(“José”, 22, “76543876-A”); La especificación de un valor inicial también combinarse con la definición de múltiples variables separadas por comas en una misma línea. Por ejemplo, las siguientes definiciones son válidas: Persona p1 = new Persona(“José”, 22, “76543876-A”), p2 = new Persona(“Juan”, 21, “87654212-S”); Y son tratadas por el compilador de forma completamente equivalentes a haberlas declarado como: Persona p1 = new Persona(“José”, 22, “76543876-A”); Persona p2 = new Persona(“Juan”, 21, “87654212-S”); 3-04 LÁMINA Otros tipos de variables Tipos de datos Son ciertos tipos de datos tan comúnmente utilizados en la escritura de aplicaciones que en C# se ha incluido una sintaxis especial para tratarlos. Por ejemplo, para representar números enteros de 32 bits con signo se utiliza el tipo de dato System.Int32 definido en la BCL, aunque a la hora de crear un objeto “a” de este tipo que represente el valor 2 se usa la siguiente sintaxis: System.Int32 a = 2; Como se ve, no se utiliza el operador new para crear objeto System.Int32, sino que directamente se indica el literal que representa el valor a crear, con lo que la sintaxis necesaria para crear entero de este tipo se reduce considerablemente. Es más, dado lo frecuente que es el uso de 85 Programación .NET este tipo también se ha predefinido en C# el alias int para el mismo, por lo que la definición de variable anterior queda así de compacta: int a = 2; System.Int32 no es el único tipo de dato básico incluido en C#. En el espacio de nombres System se han incluido todos estos: Tipo CTS Descripción Valores que acepta System.Object object Clase base de todos los tipos del CTS Cualquier objeto System.String string Cadenas de caracteres Cualquier cadena System.SByte sbyte Byte con signo Desde -128 hasta 127 System.Byte byte Byte sin signo Desde 0 hasta 255 System.Int16 short Enteros de 2 bytes con signo Desde -32.768 hasta 32.767 System.UInt16 ushort Enteros de 2 bytes sin signo Desde 0 hasta 65.535 System.Int32 int Enteros de 4 bytes con signo Desde -2.147.483.648 hasta 2.147.483.647 System.UInt32 uint Enteros de 4 bytes sin signo Desde 0 hasta 4.294.967.295 System.Int64 long Enteros de 8 bytes con signo Desde -9.223.372.036.854.775.808 hasta 9.223.372.036.854.775.807 System.UInt64 ulong Enteros de 8 bytes sin signo Desde 0 , hasta 18.446.744.073.709.551.615 System.Char char Caracteres Unicode de 2 bytes Desde 0 hasta 65.535 System.Single float Valor de coma flotante de 4 bytes Desde 1,5E-45 hasta 3,4E+38 System.Double double Valor de coma flotante de 8 bytes Desde 5E-324 hasta 1,7E+308 System.Boolean bool Verdadero/falso true ó false decimal Valor de coma flotante de 16 bytes (tiene 28-29 dígitos de precisión) Desde 1E-28 hasta 7,9E+28 System.Decimal 86 Alias C# .NET Pese a su sintaxis especial, en C# los tipos básicos son tipos del mismo nivel que cualquier otro tipo del lenguaje. Es decir, heredan de System.Object y pueden ser tratados como objetos de dicha clase por cualquier método que espere un System.Object, lo que es muy útil para el diseño de rutinas genéricas que admitan parámetros de cualquier tipo y es una ventaja importante de C# frente a lenguajes similares como Java donde los tipos básicos no son considerados objetos. El valor que por defecto se da a los campos de tipos básicos consiste en poner a cero toda el área de memoria que ocupen. Esto se traduce en que los campos de tipos básicos numéricos se inicializan por defecto con el valor 0, los de tipo bool lo hacen con false, los de tipo char con ‘\u0000’, y los de tipo string y object con null. Ahora que sabemos cuáles son los tipos básicos, es el momento de comentar cuáles son los sufijos que admiten los literales numéricos para indicar al compilador cuál es el tipo que se ha de considerar que tiene. Por ejemplo, si tenemos en una clase los métodos: public static void F(int x) {...} public static void F(long x) ...} Ante una llamada como F(100), ¿a cuál de los métodos se llamara? Pues bien, en principio se considera que el tipo de un literal entero es el correspondiente al primero de estos tipos básicos que permitan almacenarlo: int, uint, long, ulong, por lo que en el caso anterior se llamaría al primer F() Para llamar al otro podría añadirse el sufijo L al literal y hacer la llamada con F(100L). Sufijo Tipo del literal entero Posibles sufijos válidos: ninguno Primero de: int, uint, long, ulong L ó l[9] Primero de: long, ulong Uóu Primero de: int, uint UL, Ul, uL, ul, LU, Lu, lU ó lu ulong Sufijos que admiten los literales reales: Fóf float ninguno, D ó d double Móm decimal 3-03 VIDEO Declaración de variables 87 Programación .NET tema D Operadores, constantes y enumeraciones Operadores Un operador en C# es un símbolo formado por uno o más caracteres que permite realizar una determinada operación entre uno o más datos y produce un resultado. 3-04 VIDEO Operadores Unarios A continuación se describen cuáles son los operadores incluidos en el lenguaje clasificados según el tipo de operaciones que permiten realizar, aunque hay que tener en cuenta que C# permite la redefinición del significado de la mayoría de los operadores según el tipo de dato sobre el que se apliquen, por lo que lo que aquí se cuenta se corresponde con los usos más comunes de los mismos: ¤¤ Operaciones aritméticas: Los operadores aritméticos incluidos en C# son los típicos de suma (+), resta (-), producto (*), división (/) y módulo (%) También se incluyen operadores de “menos unario” (–) y “más unario” (+). Relacionados con las operaciones aritméticas se encuentran un par de operadores llamados checked y unchecked que permiten controlar si se desea detectar los desbordamientos que puedan producirse si al realizar este tipo de operaciones el resultado es superior a la capacidad del tipo de datos de sus operandos. Estos operadores se usan así: checked(<expresiónAritmética>) unchecked(<expresiónAritmética>) Ambos operadores calculan el resultado de <expresiónAritmética> y lo devuelven si durante el cálculo no se produce ningún desbordamiento. Sin embargo, en caso de que haya desbordamiento cada uno actúa de una forma distinta: checked provoca un error de compilación si <expresiónAritmética> es una expresión constante y una excepción System.OverflowException si no lo es, mientras que unchecked devuelve el resultado de la expresión aritmética truncado para que quepa en el tamaño esperado. Por defecto, en ausencia de los operadores checked y unchecked lo que se hace es evaluar las operaciones aritméticas entre datos constantes como si se les aplicase checked y las operaciones entre datos no constantes como si se les hubiese aplicado unchecked. ¤¤ Operaciones lógicas: Se incluyen operadores que permiten realizar las operaciones lógicas típicas: “and” (&& y &), “or” (|| y |), “not” (!) y “xor” (^). 88 .NET Los operadores && y || se diferencia de & y | en que los primeros realizan evaluación perezosa y los segundos no. La evaluación perezosa consiste en que si el resultado de evaluar el primer operando permite deducir el resultado de la operación, entonces no se evalúa el segundo y se devuelve dicho resultado directamente, mientras que la evaluación no perezosa consiste en evaluar siempre ambos operandos. Es decir, si el primer operando de una operación && es falso se devuelve false directamente, sin evaluar el segundo; y si el primer operando de una || es cierto se devuelve true directamente, sin evaluar el otro. ¤¤ Operaciones relacionales: Se han incluido los tradicionales operadores de igualdad (==), desigualdad (!=), “mayor que” (>), “menor que” (<), “mayor o igual que” (>=) y “menor o igual que” (<=). 3-05 LÁMINA Operadores 3-05 VIDEO Operadores Binarios Constantes Una constante es una variable cuyo valor puede determinar el compilador durante la compilación y puede aplicar optimizaciones derivadas de ello. Para que esto sea posible se ha de cumplir que el valor de una constante no pueda cambiar durante la ejecución, por lo que el compilador informará con un error de todo intento de modificar el valor inicial de una constante. Las constantes se definen como variables normales pero precediendo el nombre de su tipo del modificador const y dándoles siempre un valor inicial al declararlas. O sea, con esta sintaxis: const <tipoConstante> <nombreConstante> = <valor>; Así, ejemplos de definición de constantes es el siguiente: const int a = 123; const int b = a + 125; Dadas estas definiciones de constantes, lo que hará el compilador será sustituir en el código generado todas las referencias a las constantes a y b por los valores 123 y 248 respectivamente, 89 Programación .NET por lo que el código generado será más eficiente ya que no incluirá el acceso y cálculo de los valores de a y b. Nótese que puede hacer esto porque en el código se indica explícitamente cual es el valor que siempre tendrá a y, al ser este un valor fijo, puede deducir cuál será el valor que siempre tendrá b. Para que el compilador pueda hacer estos cálculos se ha de cumplir que el valor que se asigne a las constantes en su declaración sea una expresión constante. Por ejemplo, el siguiente código no es válido en tanto que el valor de x no es constante: // x es una variable normal, no una constante int x = 123; // Error: x no tiene porqué tener valor constante (aunque aquí lo tenga) const int y = x +123; Debido a la necesidad de que el valor dado a una constante sea precisamente constante, no tiene mucho sentido crear constantes de tipos de datos no básicos, pues a no ser que valgan null sus valores no se pueden determinar durante la compilación sino únicamente tras la ejecución de su constructor. La única excepción a esta regla son los tipos enumerados, cuyos valores se pueden determinar al compilar. Todas las constantes son implícitamente estáticas, por lo se considera erróneo incluir el modificador static en su definición al no tener sentido hacerlo. De hecho, para leer su valor desde códigos externos a la definición de la clase donde esté definida la constante, habrá que usar la sintaxis <nombreClase>.<nombreConstante> típica de los campos static. Por último, hay que tener en cuenta que una variable sólo puede ser definida como constante si es una variable local o un campo, pero no si es un parámetro. 3-06 LÁMINA Variales de sólo lectura Enumeración Una enumeración o tipo enumerado es un tipo especial de estructura en la que los literales de los valores que pueden tomar sus objetos se indican explícitamente al definirla. Por ejemplo, una enumeración de nombre Tamaño cuyos objetos pudiesen tomar los valores literales Pequeño, Mediano o Grande se definiría así: enum Tamaño { Pequeño, Mediano, Grande } 90 .NET Para entender bien la principal utilidad de las enumeraciones vamos a ver antes un problema muy típico en programación: si queremos definir un método que pueda imprimir por pantalla un cierto texto con diferentes tamaños, una primera posibilidad sería dotarlo de un parámetro de algún tipo entero que indique el tamaño con el que se desea mostrar el texto. A estos números que los métodos interpretan con significados específicos se les suele denominar números mágicos, y su utilización tiene los inconvenientes de que dificulta la legibilidad del código (hay que recordar qué significa para el método cada valor del número) y su escritura (hay que recordar qué número ha de pasársele al método para que funcione de una cierta forma). Una alternativa mejor para el método anterior consiste en definirlo de modo que tome un parámetro de tipo Tamaño para que así el programador usuario no tenga que recordar la correspondencia entre tamaños y números. Véase así como la llamada (2) del ejemplo que sigue es mucho más legible que la (1): obj.MuestraTexto(2); // (1) obj.MuestraTexto(Tamaño.Mediano); // (2) Además, estos literales no sólo facilitan la escritura y lectura del código sino que también pueden ser usados por herramientas de documentación, depuradores u otras aplicaciones para sustituir números mágicos y mostrar textos muchos más legibles. Por otro lado, usar enumeraciones también facilita el mantenimiento del código. Por ejemplo, si el método (1) anterior se hubiese definido de forma que 1 significase tamaño pequeño, 2 mediano y 3 grande, cuando se quisiese incluir un nuevo tamaño intermedio entre pequeño y mediano habría que darle un valor superior a 3 o inferior a 1 ya que los demás estarían cogidos, lo que rompería el orden de menor a mayor entre números y tamaños asociados. Sin embargo, usando una enumeración no importaría mantener el orden relativo y bastaría añadirle un nuevo literal. Otra ventaja de usar enumeraciones frente a números mágicos es que éstas participan en el mecanismo de comprobación de tipos de C# y el CLR. Así, si un método espera un objeto Tamaño y se le pasa uno de otro tipo enumerado, se producirá, según cuando se detecte la incoherencia, un error en compilación o una excepción en ejecución. Sin embargo, si se hubiesen usado números mágicos del mismo tipo en vez de enumeraciones no se habría detectado nada, pues en ambos casos para el compilador y el CLR serían simples números sin ningún significado especial asociado. 3-07 LÁMINA Enumeraciones 91 Programación .NET Definición de enumeración: Ya hemos visto un ejemplo de cómo definir una enumeración. Sin embargo, la sintaxis completa que se puede usar para definirlas es: enum <nombreEnumeración> : <tipoBase> { <literales> } En realidad una enumeración es un tipo especial de estructura (luego System.ValueType será tipo padre de ella) que sólo puede tener como miembros campos públicos constantes y estáticos. Esos campos se indican en , y como sus modificadores son siempre los mismos no hay que especificarlos (de hecho, es erróneo hacerlo). El tipo por defecto de las constantes que forman una enumeración es int, aunque puede dárseles cualquier otro tipo básico entero (byte, sbyte, short, ushort, uint, int, long o ulong) indicándolo en <tipoBase>. Cuando se haga esto hay que tener muy presente que el compilador de C# sólo admite que se indiquen así los alias de estos tipos básicos, pero no sus nombres reales (System.Byte, System.SByte, etc.) Si no se especifica valor inicial para cada constante, el compilador les dará por defecto valores que empiecen desde 0 y se incrementen en una unidad para cada constante según su orden de aparición en la definición de la enumeración. Así, el ejemplo del principio del tema es equivalente a: enum Tamaño:int { Pequeño = 0, Mediano = 1, Grande = 2 } Es posible alterar los valores iniciales de cada constante indicándolos explícitamente como en el código recién mostrado. Otra posibilidad es alterar el valor base a partir del cual se va calculando el valor de las siguientes constantes como en este otro ejemplo: enum Tamaño { Pequeño, Mediano = 5, Grande } En este último ejemplo el valor asociado a Pequeño será 0, el asociado a Mediano será 5, y el asociado a Grande será 6 ya que como no se le indica explícitamente ningún otro se considera que este valor es el de la constante anterior más 1. Obviamente, el nombre que se de a cada constante ha de ser diferente al de las demás de su misma enumeración y el valor que se de a cada una ha de estar incluido en el rango de valores admitidos por su tipo base. Sin embargo, nada obliga a que el valor que se de a cada 92 .NET constante tenga que ser diferente al de las demás, y de hecho puede especificarse el valor de una constante en función del valor de otra como muestra este ejemplo: enum Tamaño { Pequeño, Mediano = Pequeño, Grande = Pequeño + Mediano } En realidad, lo único que importa es que el valor que se dé a cada literal, si es que se le da alguno explícitamente, sea una expresión constante cuyo resultado se encuentre en el rango admitido por el tipo base de la enumeración y no provoque definiciones circulares. Por ejemplo, la siguiente definición de enumeración es incorrecta ya que en ella los literales Pequeño y Mediano se han definido circularmente: enum TamañoMal { Pequeño = Mediano, Mediano = Pequeño, Grande } Nótese que también la siguiente definición de enumeración también sería incorrecta ya que en ella el valor de B depende del de A implícitamente (sería el de A más 1): enum EnumMal { A = B, B } PROYECTO 3-02 Cálculo de sueldo Realiza un programa para calcular el sueldo de una persona, conociendo la cantidad de horas trabajadas y el costo de la hora: 1. Crear un nuevo proyecto llamado CalculoSueldo. a.Define las siguientes variables: ¤¤ int horasTrabajadas; ¤¤ float costoHora; ¤¤ float sueldo; ¤¤ string linea; 93 Programación .NET b.Escribe un mensaje en la pantalla solicitando “Ingrese las horas trabajadas:” c.Almacena en la variable línea lo que se introduzca con el teclado. d.Almacena en horas trabajadas el parseo a entero de la variable línea (int.Parse (linea)). e.Solicita que se ingrese el pago por hora. f. Almacena en línea la cantidad ingresada por el usuario. g.Almacena en costoHora el paseo a flotante de la variable línea(float.Parse (línea)). h.En la variable sueldo haz la multiplicación de las horas por el costo. i. Muestra en pantalla el resultado . j. Haz una pausa para que no se cierre la pantalla inmediatamente. 2. Escribe a continuación el código fuente del programa: using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace CalculoSueldo { class Program { static void Main(string[] args) { int horasTrabajadas; float costoHora; float sueldo; string linea; Console.Write(“Ingrese Horas trabajadas:”); linea = Console.ReadLine(); horasTrabajadas = int.Parse(linea); Console.Write(“Ingrese el pago por hora:”); linea = Console.ReadLine(); costoHora = float.Parse(linea); sueldo = horasTrabajadas * costoHora; Console.Write(“El sueldo total del operario es:”); Console.Write(sueldo); Console.ReadLine(); } } } 94 .NET tema E Sentencias de control Condicionales Las instrucciones condicionales son instrucciones que permiten ejecutar bloques de instrucciones sólo si se da una determinada condición. En los siguientes apartados de esta unidad se describen cuáles son las instrucciones condicionales disponibles en C#. ¤¤ Instrucción IF: Permite ejecutar ciertas instrucciones sólo si de da una determinada condición. Su sintaxis de uso es la sintaxis: if (<condición>){ <instruccionesIf>} else{ <instruccionesElse>} El significado de esta instrucción es el siguiente: se evalúa la expresión <condición>, que ha de devolver un valor lógico. Si es cierta (devuelve true) se ejecutan las <instruccionesIf>, y si es falsa (false) se ejecutan las <instruccionesElse> La rama else es opcional, y si se omite y la condición es falsa se seguiría ejecutando a partir de la instrucción siguiente al if. En realidad, tanto <instruccionesIf> como <instruccionesElse> pueden ser una única instrucción o un bloque de instrucciones. Ejemplo: Si (te portas bien) { te compro un helado; te dejo ver la tele; } de lo contrario { te castigo en tu cuarto; te quedas sin cenar; } 3-06 VIDEO Condicional IF ¤¤ Instrucción Switch: Permite ejecutar unos u otros bloques de instrucciones según el valor de una cierta expresión. Su estructura es: switch (<expresión>) { case <valor1>: <bloque1> <siguienteAcción> case <valor2>: <bloque2> <siguienteAcción> ... default: <bloqueDefault> <siguienteAcción> } 95 Programación .NET El significado de esta instrucción es el siguiente: se evalúa. Si su valor es se ejecuta el, si es se ejecuta , y así para el resto de valores especificados. Si no es igual a ninguno de esos valores y se incluye la rama default, se ejecuta el ; pero si no se incluye se pasa directamente a ejecutar la instrucción siguiente al switch. Los valores indicados en cada rama del switch han de ser expresiones constantes que produzcan valores de algún tipo básico entero, de una enumeración, de tipo char o de tipo string. Además, no puede haber más de una rama con el mismo valor. En realidad, aunque todas las ramas de un switch son opcionales siempre se ha de incluir al menos una. Además, la rama default no tiene porqué aparecer la última si se usa, aunque es recomendable que lo haga para facilitar la legibilidad del código. Ejemplo: comprobemos (opcion) { en caso de 1: te descuento un Nada más; en caso de 2: te descuento un Nada más; en caso de 3: te descuento un Nada más; en otro caso: no te descuento Nada más; } 10%; 5%; 2%; nada; 3-07 VIDEO Instrucción Switch Ciclos Son instrucciones que permiten ejecutar repetidas veces una instrucción o un bloque de instrucciones mientras se cumpla una condición. Es decir, permiten definir bucles donde ciertas instrucciones se ejecuten varias veces. A continuación se describen cuáles son las instrucciones de este tipo incluidas en C#. ¤¤ Ciclo While: Permite ejecutar un bloque de instrucciones mientras se de una cierta instrucción. Su sintaxis de uso es: while (<condición>) { <instrucciones> } 96 .NET Su significado es el siguiente: Se evalúa la <condición> indicada, que ha de producir un valor lógico. Si es cierta (valor lógico true) se ejecutan las <instrucciones> y se repite el proceso de evaluación de <condición> y ejecución de <instrucciones> hasta que deje de serlo. Cuando sea falsa (false) se pasará a ejecutar la instrucción siguiente al while. En realidad <instrucciones> puede ser una única instrucción o un bloque de instrucciones. 3-08 VIDEO Ciclo While ¤¤ Ciclo For: Es una variante de while que permite reducir el código necesario para escribir los tipos de bucles más comúnmente usados en programación. Su sintaxis es: for (<inicialización>; <condición>; <modificación>){ <instrucciones> } El significado de esta instrucción es el siguiente: se ejecutan las instrucciones de <inicialización>, que suelen usarse para definir e inicializar variables que luego se usarán en <instrucciones>. Luego se evalúa <condición>, y si es falsa se continúa ejecutando por la instrucción siguiente al for; mientras que si es cierta se ejecutan las <instrucciones> indicadas, luego se ejecutan las instrucciones de <modificación> -que como su nombre indica suelen usarse para modificar los valores de variables que se usen en <instrucciones> - y luego se reevalúa <condición> repitiéndose el proceso hasta que ésta última deje de ser cierta. En <inicialización> puede en realidad incluirse cualquier número de instrucciones que no tienen porqué ser relativas a inicializar variables o modificarlas, aunque lo anterior sea su uso más habitual. En caso de ser varias se han de separar mediante comas (,), ya que el carácter de punto y coma (;) habitualmente usado para estos menesteres se usa en el for para separar los bloques de <inicialización>, <condición> y <modificación> Además, la instrucción nula no se puede usar en este caso y tampoco pueden combinarse definiciones de variables con instrucciones de otros tipos. Con <modificación> pasa algo similar, ya que puede incluirse código que nada tenga que ver con modificaciones pero en este caso no se pueden incluir definiciones de variables. Como en el resto de instrucciones hasta ahora vistas, en <instrucciones> puede ser tanto una única instrucción como un bloque de instrucciones. Además, las variables que se definan en <inicialización> serán visibles sólo dentro de esas <instrucciones>. 3-09 VIDEO Ciclo For 97 Programación .NET Uso De Break Y Continue Como se comento uno de los usos de la sentencia break es terminar un case en la sentencia switch. Otro uso es forzar la terminación inmediate de un ciclo, saltando la prueba condicional del ciclo. Cuando se encuentra la sentencia break en un bucle, la computadora termina inmediatamente el ciclo y el control del programa pasa a la siguiente sentecia del ciclo. Por ejemplo: main() { int t; for(t=0; t<100; t++) { printf(“%d “, t); if (t==10) break; } } Este programa muestra en pantalla los números del 0 al 10, cuando alcanza el valor 10 se cumple la condición de la sentencia if, se ejecuta la sentencia break y sale del ciclo. La sentencia continue funciona de manera similar a la sentencia break. Sin embargo, en vez de forzar la salida, continue fuerza la siguiente iteración, por lo que salta el código que falta para llegar a probar la condición. Por ejemplo, el siguiente programa visualizará sólo los números pares: main() { int x; for( x=0; x<100; x++) { if (x%2) continue; printf(“%d “,x); } } 3-08 LÁMINA 98 Sentencias de control .NET PROYECTO 3-03 Sentencias de control 1. En Visual C# 2010 Express, crea un nuevo proyecto de consola y escribe el siguiente código: using System; class HolaMundoIf { public static void Main(String[] args) { if (args.Length > 0){ Console.WriteLine(“Hola {0}!”, args[0]);} else{ Console.WriteLine(“Hola mundo!”);} } } 2. Presiona la tecla <F5>, notarás que aparece una ventana de Consola que se abre y cierra. 3. En la Ventana resultados aparecerá la ruta dónde se ejecuta la aplicación y su nombre. Es similar a esta: “C:\Users\Administrador\AppData\Local\Temporary Projects\ ConsoleApplication1\bin\Debug\ConsoleApplication1.exe”, localiza y copia el texto.Si no vez la ventana de resultados haz clic en menú Depurar/Ventanas/Resultados. 4. Ejecuta la consola de Windows®, escribe el comando cd (change directory), haz clic con el botón derecho del ratón, selecciona pegar del menú contextual y presiona <Enter>. ¿Qué función realliza este programa? 5. Escribe el nombre del programa, en este caso ConsoleAplication1.exe, seguido de tu nombre “Tu nombre”. ¿Qué función realliza ahora este programa? 6. Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. NOTAS: 99 Programación .NET 7. Crea otro proyecto de consola nuevo y escribe el siguiente código: using System; class HolaMundoSwitch { public static void Main(String[] args) { if (args.Length > 0) switch(args[0]) { case “José”: Console.WriteLine(“Hola José. Buenos días”); break; case “Paco”: Console.WriteLine(“Hola Paco. Me alegro de verte”); break; default: Console.WriteLine(“Hola {0}”, args[0]); break; } else Console.WriteLine(“Hola Mundo”); } } 8. De manera similar a la anterior busca la ruta del programa y ejecútalo desde la Consola de Windows®. ¿Qué función realliza este programa? 9. Ejecuta el programa, pero ahora escribe Paco, ¿Qué función realliza? 10.Ejecuta el programa agregando el texto José. ¿Qué función realliza? 11.Ejecuta el programa agregando cualquier texto. ¿Qué función realliza? 12.Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. 100 .NET tema F Métodos, Arreglos y Colecciones Métodos Un método es un conjunto de instrucciones a las que se les da un determinado nombre de tal manera que sea posible ejecutarlas en cualquier momento sin tenerlas que rescribir sino usando sólo su nombre. A estas instrucciones se les denomina cuerpo del método, y a su ejecución a través de su nombre se le denomina llamada al método. La ejecución de las instrucciones de un método puede producir como resultado un objeto de cualquier tipo. A este objeto se le llama valor de retorno del método y es completamente opcional, pudiéndose escribir métodos que no devuelvan ninguno. La ejecución de las instrucciones de un método puede depender del valor de unas variables especiales denominadas parámetros del método, de manera que en función del valor que se dé a estas variables en cada llamada la ejecución del método se pueda realizar de una u otra forma y podrá producir uno u otro valor de retorno. Al conjunto formado por el nombre de un método y el número y tipo de sus parámetros se le conoce como signatura del método. La signatura de un método es lo que verdaderamente lo identifica, de modo que es posible definir en un mismo tipo varios métodos con idéntico nombre siempre y cuando tengan distintos parámetros. Cuando esto ocurre se dice que el método que tiene ese nombre está sobrecargado. ¤¤ Definición De Método: Para definir un método hay que indicar tanto cuáles son las instrucciones que forman su cuerpo como cuál es el nombre que se le dará, cuál es el tipo de objeto que puede devolver y cuáles son los parámetros que puede tomar. Esto se indica definiéndolo así: <tipoRetorno> <nombreMétodo>(<parámetros>) { <cuerpo> } En <tipoRetorno> se indica cuál es el tipo de dato del objeto que el método devuelve, y si no devuelve ninguno se ha de escribir void en su lugar. Como nombre del método se puede poner en <nombreMétodo> cualquier identificador válido. Como se verá más adelante en Interfaces, también es posible incluir en <nombreMétodo> información de explicitación de implementación de interfaz, pero por ahora podemos considerar que siempre será un identificador. Aunque es posible escribir métodos que no tomen parámetros, si un método los toma se ha de indicar en <parámetros> cuál es el nombre y tipo de cada uno, separándolos con comas si son más de uno y siguiendo la sintaxis que más adelante se explica. El <cuerpo> del método también es opcional, pero si el método retorna algún tipo de objeto entonces ha de incluir al menos una instrucción return que indique cuál objeto. 101 Programación .NET La sintaxis anteriormente vista no es la que se usa para definir métodos abstractos. Como ya se vio en el Tema Clases, en esos casos lo que se hace es sustituir el cuerpo del método y las llaves que lo encierran por un simple punto y coma (;) Más adelante en este tema veremos que eso es también lo que se hace para definir métodos externos. A continuación se muestra un ejemplo de cómo definir un método de nombre Saluda cuyo cuerpo consista en escribir en la consola el mensaje “Hola Mundo” y que devuelva un objeto int de valor 1: int Saluda() { Console.WriteLine(“Hola Mundo”); return 1; } 3-09 LÁMINA Métodos externos ¤¤ Llamada A Métodos: La forma en que se puede llamar a un método depende del tipo de método del que se trate. Si es un método de objeto (método no estático) se ha de usar la notación: <objeto>.<nombreMétodo> (<valoresParámetros>) El <objeto> indicado puede ser directamente una variable del tipo de datos al que pertenezca el método o puede ser una expresión que produzca como resultado una variable de ese tipo (recordemos que, debido a la herencia, el tipo del <objeto> puede ser un subtipo del tipo donde realmente se haya definido el método); pero si desde código de algún método de un objeto se desea llamar a otro método de ese mismo objeto, entonces se ha de dar el valor this a <objeto>. En caso de que sea un método de tipo (método estático), entones se ha de usar: <tipo>.<nombreMétodo> (<valoresParámetros>) Ahora en <tipo> ha de indicarse el tipo donde se haya definido el método o algún subtipo suyo. Sin embargo, si el método pertenece al mismo tipo que el código que lo llama entonces se puede usar la notación abreviada: <nombreMétodo> (<valoresParámetros>) El formato en que se pasen los valores a cada parámetro en <valoresParámetros> a aquellos métodos que tomen parámetros depende del tipo de parámetro que sea. 102 .NET Parámetros La forma en que se define cada parámetro de un método depende del tipo de parámetro del que se trate. En C# se admiten cuatro tipos de parámetros: parámetros de entrada, parámetros de salida, parámetros por referencia y parámetros de número indefinido. ¤¤ Parámetros De Entrada: Un parámetro de entrada recibe una copia del valor que almacenaría una variable del tipo del objeto que se le pase. Por tanto, si el objeto es de un tipo valor se le pasará una copia del objeto y cualquier modificación que se haga al parámetro dentro del cuerpo del método no afectará al objeto original sino a su copia; mientras que si el objeto es de un tipo referencia entonces se le pasará una copia de la referencia al mismo y cualquier modificación que se haga al parámetro dentro del método también afectará al objeto original ya que en realidad el parámetro referencia a ese mismo objeto original. Para definir un parámetro de entrada basta indicar cuál el nombre que se le desea dar y el cuál es tipo de dato que podrá almacenar. Para ello se sigue la siguiente sintaxis: <tipoParámetro> <nombreParámetro> Por ejemplo, el siguiente código define un método llamado Suma que toma dos parámetros de entrada de tipo int llamados par1 y par2 y devuelve un int con su suma: int Suma(int par1, int par2) { return par1+par2; } Como se ve, se usa la instrucción return para indicar cuál es el valor que ha de devolver el método. Este valor es el resultado de ejecutar la expresión par1+par2; es decir, es la suma de los valores pasados a sus parámetros par1 y par2 al llamarlo. En las llamadas a métodos se expresan los valores que se deseen dar a este tipo de parámetros indicando simplemente el valor deseado. Por ejemplo, para llamar al método anterior con los valores 2 y 5 se haría <objeto>.Suma(2,5), lo que devolvería el valor 7. ¤¤ Parámetros De Salida: Un parámetro de salida se diferencia de uno de entrada en que todo cambio que se le realice en el código del método al que pertenece afectará al objeto que se le pase al llamar dicho método tanto si éste es de un tipo por valor como si es de un tipo referencia. Esto se debe a que lo que a estos parámetros se les pasa es siempre una referencia al valor que almacenaría una variable del tipo del objeto que se les pase. Cualquier parámetro de salida de un método siempre ha de modificarse dentro del cuerpo del método y además dicha modificación ha de hacerse antes que cualquier lectura de su valor. Si esto no se hiciese así el compilador lo detectaría e informaría de ello con un error. Por esta razón es posible pasar parámetros de salida que sean variables no inicializadas, pues se garantiza que en el método se inicializarán antes de leerlas. Además, tras la llamada 103 Programación .NET a un método se considera que las variables que se le pasaron como parámetros de salida ya estarán inicializadas, pues dentro del método seguro que se las inicializa. Nótese que este tipo de parámetros permiten diseñar métodos que devuelvan múltiples objetos: un objeto se devolvería como valor de retorno y los demás se devolverían escribiéndolos en los parámetros de salida. Los parámetros de salida se definen de forma parecida a los parámetros de entrada pero se les ha de añadir la palabra reservada out. O sea, se definen así: out <tipoParámetro> <nombreParámetro> Al llamar a un método que tome parámetros de este tipo también se ha preceder el valor especificado para estos parámetros del modificador out. Una utilidad de esto es facilitar la legibilidad de las llamadas a métodos. Por ejemplo, dada una llamada de la forma: a.f(x, out z) Es fácil determinar que lo que se hace es llamar al método f() del objeto a pasándole x como parámetro de entrada y z como parámetro de salida. Además, también se puede deducir que el valor de z cambiará tras la llamada. Sin embargo, la verdadera utilidad de forzar a explicitar en las llamadas el tipo de paso de cada parámetro es que permite evitar errores derivados de que un programador pase una variable a un método y no sepa que el método la puede modificar. 3-10 LÁMINA Otros parámetros Namespace Del mismo modo que los ficheros se organizan en directorios, los tipos de datos se organizan en namespace, por un lado, esto permite tenerlos más organizados facilitando su localización. De hecho, así es como se halla organizada la BCL, de modo que todas las clases más comúnmente usadas en cualquier aplicación se hallan en el namespace llamado System, las de acceso a bases de datos en System.Data, las de realización de operaciones de entrada/salida en System.IO, etc. Por otro lado, los namespace también permiten poder usar en un mismo programa varias clases con igual nombre si pertenecen a espacios diferentes. La idea es que cada fabricante defina sus tipos dentro de un namespace propio para que así no haya conflictos si varios fabricantes definen clases con el mismo nombre y se quieren usar a la vez en un mismo programa. 104 .NET Obviamente para que esto funcione no han de coincidir los namespace de cada fabricante, y una forma de conseguirlo es dándoles el nombre de la empresa fabricante, o su nombre de dominio en Internet, etc. 3-11 LÁMINA Importación de Namespace ¤¤ Definicion de namespace: Para definir un namespace se utiliza la siguiente sintaxis: namespace <nombreEspacio> { <tipos> } Los así definidos pasarán a considerase miembros del namespace llamado. Aparte de clases, estos tipos pueden ser también interfaces, estructuras, tipos enumerados y delegados. A continuación se muestra un ejemplo en el que definimos una clase de nombre ClaseEjemplo perteneciente a un namespace llamado EspacioEjemplo: namespace EspacioEjemplo { class ClaseEjemplo {} } El verdadero nombre de una clase, al que se denomina nombre completamente calificado, es el nombre que le demos al declararla prefijado por la concatenación de todos los namespace a los que pertenece ordenados del más externo al más interno y seguido cada uno de ellos por un punto (carácter). Por ejemplo, el verdadero nombre de la clase ClaseEjemplo antes definida es EspacioEjemplo.ClaseEjemplo. Si no definimos una clase dentro de una definición de namespace -como se ha hecho en los ejemplos de temas previos- se considera que ésta pertenece al llamado namespace global y su nombre completamente calificado coincidirá con el identificador que tras la palabra reservada class le demos en su definición (nombre simple).Aparte de definiciones de tipo, también es posible incluir como miembros de un namespace a otros namespace. Es decir, como se muestra el siguiente ejemplo es posible anidar namespace: namespace EspacioEjemplo { namespace EspacioEjemplo2 { class ClaseEjemplo {} } } 105 Programación .NET Ahora ClaseEjemplo tendrá EspacioEjemplo.EspacioEjemplo2.ClaseEjemplo como nombre completamente calificado. En realidad es posible compactar las definiciones de namespace anidados usando esta sintaxis de calificación completa para dar el namespace de nombres a definir. Es decir, el último ejemplo es equivalente a: namespace EspacioEjemplo.EspacioEjemplo2 { class ClaseEjemplo {} } En ambos casos lo que se ha definido es una clase ClaseEjemplo perteneciente al namespcae EspacioEjemplo2 que, a su vez, pertenece al espacio EspacioEjemplo. PROYECTO 3-04 Errores 1. En Visual C# 2010 Express, crea un nuevo proyecto de consola y escribe el siguiente código: using System; class ParámetrosEntrada { public int a = 1; public static void F(ParametrosEntrada p) { p.a++; } public static void G(int p) { p++; } public static void Main() { int obj1 = 0; ParámetrosEntrada obj2 = new ParámetrosEntrada(); G(obj1); F(obj2); Console.WriteLine(“{0}, {1}”, obj1, obj2.a);; } } 2. ¿Qué tarea realliza este programa? 106 .NET 3. ¿Cuál fue el error que marcó? Arreglos Los arreglos son estructuras de datos complejos (en el sentido de que no son atómicas) que agrupan datos de un mismo tipo en particular, llamado el tipo base del arreglo. El tipo base de un arreglo puede ser cualquiera de los tipos básicos de C#, o incluso algunos tipos complejos como las clases. Un arreglo es también ejemplo de un modelo. Un arreglo puede considerarse como ejemplo de una variable compuesta capaz de almacenar uno o más datos al mismo tiempo. Datos y Variables Significado Información Datos: 30, agosto, 3.1416, 1, 3, 5, 7, 9, 11 Variable 30 Arreglo: 3 Constante_numérica Factor_de_crecimiento Resultado_nota Estructuras, Modelos de datos 5 7 9 11 13 Impares Numeros_serie Infracciones Registro: 30 Datos_alumno Datos_lluvia Datos_tiempo Archivo: Careta Transparencia documento 3 agtosto 5 7 9 3.1416 11 13 La sintaxis del lenguaje permite referirse a cada uno de los elementos que constituyen el arreglo empleando índices. Esto es posible pues los elementos del arreglo están numerados en forma jerárquica y consecutiva, empezando en 0 en cada dimensión. La siguiente imagen muestra un ejemplo de un arreglo llamado numeros, cuya posición 0 almacena el valor 10, la posición 1 el valor de 21, etc. Este arreglo en total almacena n+1 elementos. El valor de n, depende de la memoria que pueda tener el computador y el tipo de elementos que se almacenen en el arreglo. Este es un ejemplo de un archivo de texto. Un archivo de texto se caracteriza por estar compuesto de caracteres ASCII solamente. En un archivo de texto se puede editar programas en C. Generalmente tienen la extensión: txt. Bat. .C Los arreglos, al igual que el resto de las variables se identifican con un nombre. Al emplear ese nombre, se hace referencia a la estructura de datos como un todo, es decir, con todos sus elementos. El lenguaje interpreta dicho nombre como un puntero. Cuando se utiliza el nombre del arreglo en forma indexada, es decir, combinado con índices, se hace referencia a un elemento particular, del tipo base, dentro de la estructura compleja. 3-10 VIDEO Arreglos 107 Programación .NET El lenguaje C# no controla la validez de los índices que se emplean para referenciar un arreglo. Esto quiere decir que es posible cometer errores graves y difíciles de detectar en este sentido. Más adelante se presenta un ejemplo en este sentido. Declaración de arreglos Los arreglos, al igual que las demás variables deben declararse antes de poder utilizarlas, y cumplen con las mismas reglas de alcance y vida. Los arreglos de una sola dimensión reciben también el nombre de vectores. La sintaxis de la declaración de un arreglo unidimensional es la siguiente: <tipo-base>[] <identificador>; Observaciones: ¤¤ El <tipo-base> puede ser cualquiera de los tipos básicos del lenguaje, o incluso algunos complejos como estructuras. ¤¤ El <identificador> es el nombre que distinguirá el arreglo. ¤¤ Los corchetes [] son obligatorios y denotan que el identificador descrito, del tipobase indicado, es un arreglo (lista de elementos del tipo base). ¤¤ En esta declaración NO se define el tamaño que tendrá el arreglo (aunque se puede determinar las dimensiones, lo que se verá más adelante). El tamaño del arreglo se determina en una segunda declaración, que puede ir en la siguiente línea, como se muestra a continuación. <identificador> = new <tipo-base> [<NumElementos>] En esta declaración, se dimensiona el arreglo con una cantidad determinada de elementos, todos correspondientes a tipo-base. Es posible hacer la declaración del arreglo y su dimensionamiento en una misma sentencia: <tipo-base>[] <identificador> = new <tipo-base>[<NumElementos>] Adicionalmente es factible declarar, dimensionar, e inicializar un arreglo con todos sus elementos, en una sola declaración: <tipo-base>[] <identificador> = {valor1, valor2, ..., valorN}; Esta última declaración implícitamente dimensiona el arreglo para almacenar los N elementos descritos, por lo que no se requiere dimensionarlo aparte. Es decir: ¤¤ Con los valores indicados entre llaves {} se inicializarán los elementos del arreglo. ¤¤ Los valores deben ser del <tipo-base> del arreglo. También es factible declarar, dimensionar, e inicializar un arreglo con todos sus elementos, en una sola declaración, pero sólo indicando un subconjunto de los valores que el arreglo puede guardar: 108 .NET <tipo-base>[] <identificador> = new <tipo-base>[N] {valor1, ..., valorM}; Donde M<N, y N debe ser una expresión constante, como por ejemplo 10. Es factible hacer una declaración donde M>N, en cuyo caso, el real dimensionamiento del arreglo se regirá por M. 3-12 LÁMINA Arreglos Multidimensionales Funciones mas comunes con arreglos En C#, los arreglos se representan con un tipo específico, y por ello cuentan con sus propios atributos y métodos específicos. Por ejemplo, para obtener el largo (la cantidad de elementos dimensionados) de un arreglo, o para ordenarlo. ¤¤ Largo de un arreglo: En el caso de los arreglos unidimensionales, el tamaño o cantidad de elementos se obtiene con la propiedad Length. Ejemplo: int [] numeros = { 1,2,3,4,5,6 } Console.WriteLine(“Largo: {0}”, numeros.Length); ¤¤ Ordenar y revertir el orden de un arreglo: En el caso de los arreglos que sean de uno de los tipos predefinidos (int, float, char, etc.), es factible ordenarlos en forma creciente, aprovechando el método básico Sort() de la clase Array: int [] numeros = { 4,5,2,3,1,6 } Array.Sort(numeros); // 1,2,3,4,5,6 En el mismo caso en que se pueda ordenar un arreglo, se puede reordenar exactamente al revés de como está, aprovechando el método básico Reverse() de la clase Array: int [] numeros = { 1,2,3,4,5,6 } Array.Reverse(numeros); // 6,5,4,3,2,1 Búsqueda en arreglos Para realizar las búsquedas en arreglos se usa la instrucción Foreach. Esta sentencia de control de flujo, especialmente diseñada para este tipo de estructuras, donde se manejan listas de elementos, todos del mismo tipo. Foreach depende de la definición previa de un arreglo de elementos del mismo tipo, los cuales puede recorrer individualmente sin conocer el tamaño explícitamente (como se requiere en otras instrucciones, por ejemplo en el for). La sintaxis de uso es: foreach ( <tipo> <variable> in <arreglo> ) { <instrucciones> } 109 Programación .NET Donde: ¤¤ < tipo> es el tipo básico de los elementos contenidos en el arreglo. ¤¤ <arreglo> es el arreglo de elementos a revisar. ¤¤ <variable> es un identificador de una variable local del foreach() que se usará para ver un elemento del arreglo en cada iteración. PROYECTO 3-05 Arreglos 1. En Visual C# 2010 Express, crea un nuevo proyecto de consola y escribe el siguiente código: using using using using System; System.Collections.Generic; System.Linq; System.Text; namespace UsoArreglo { class Program { int[] numeros; public Program(int[] arreglo) { numeros = new int[arreglo.Length]; for (int i = 0; i < numeros.Length; i++) numeros[i] = arreglo[i]; } public void Ordenar() { Array.Sort(numeros); } public void Reordenar() { Array.Reverse(numeros); } public void Imprimir() { foreach (int i in numeros) Console.Write(“{0} “, i); Console.WriteLine(); } } class MainApp { static void Main() { int[] numeros = { 2, 5, 6, 1, 3, 4 }; Program a = new Program(numeros); Console.WriteLine(“Arreglo original”); a.Imprimir(); Console.WriteLine(“Arreglo ordenado”); a.Ordenar(); a.Imprimir(); Console.WriteLine(“Arreglo invertido”); 110 .NET } } } a.Reordenar(); a.Imprimir(); Console.ReadLine(); 2. ¿Qué función realliza este programa? 3. Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. Listas Una lista es un conjunto de nodos, cada uno de los cuales tiene dos campos: uno de información y un apuntador al siguiente nodo de la lista. Además un apuntador externo señala el primer nodo de la lista. Representación gráfica de un nodo: La información puede ser cualquier tipo de dato simple, estructura de datos o inclusive uno o más objetos. La dirección al siguiente nodo es un puntero. Representación gráfica de una lista: Como decíamos, una lista es una secuencia de nodos (en este caso cuatro nodos). La información de los nodos en este caso es un entero y siempre contiene un puntero que guarda la dirección del siguiente nodo.raiz es otro puntero externo a la lista que contiene la dirección del primer nodo. El estado de una lista varía durante la ejecución del programa: De esta forma representamos gráficamente una lista vacía. Si insertamos un nodo en la lista quedaría luego: Si insertamos otro nodo al principio con el valor 9 tenemos: Igualmente podemos borrar nodos de cualquier parte de la lista. Esto nos trae a la mente el primer problema planteado: el desarrollo del procesador de texto. Podríamos utilizar una lista que inicialmente estuviera vacía e introdujéramos un nuevo nodo con cada línea que escribe el operador. Con esta estructura haremos un uso muy eficiente de la memoria. 111 Programación .NET Tipos de listas Según el mecanismo de inserción y extracción de nodos en la lista tenemos los siguientes tipos: ¤¤ Listas tipo pila. ¤¤ Listas tipo cola. ¤¤ Listas genéricas. Una lista se comporta como una pila si las inserciones y extracciones las hacemos por un mismo lado de la lista. También se las llama listas LIFO (Last In First Out - último en entrar primero en salir) Una lista se comporta como una cola si las inserciones las hacemos al final y las extracciones las hacemos por el frente de la lista. También se las llama listas FIFO (First In First Out - primero en entrar primero en salir). Una lista se comporta como genérica cuando las inserciones y extracciones se realizan en cualquier parte de la lista. Podemos en algún momento insertar un nodo en medio de la lista, en otro momento al final, borrar uno del frente, borrar uno del fondo o uno interior, etc. Pilas Una lista se comporta como una pila si las inserciones y extracciones las hacemos por un mismo lado de la lista. También se las llama listas LIFO (Last In First Out - último en entrar primero en salir). Una pila al ser una lista puede almacenar en el campo de información cualquier tipo de valor (int, char, float, vector de caracteres, un objeto, etc). Para estudiar el mecanismo de utilización de una pila supondremos que en el campo de información almacena un entero (para una fácil interpretación y codificación). Inicialmente la PILA está vacía y decimos que el puntero raíz apunta a null (Si apunta a null decimos que no tiene una dirección de memoria): Insertamos un valor entero en la pila: insertar(10). Luego de realizar la inserción la lista tipo pila queda de esta manera: un nodo con el valor 10 y raiz apunta a dicho nodo. El puntero del nodo apunta a null ya que no hay otro nodo después de este. Insertamos luego el valor 4: insertar(4). Ahora el primer nodo de la pila es el que almacena el valor cuatro. raiz apunta a dicho nodo. Recordemos que raiz es el puntero externo a la lista que almacena la dirección del primer nodo. El nodo que acabamos de insertar en el campo puntero guarda la dirección del nodo que almacena el valor 10. Ahora qué sucede si extraemos un nodo de la pila. ¿Cuál se extrae? 112 .NET Como sabemos, en una pila se extrae el último en entrar. Al extraer de la pila tenemos: extraer(). La pila ha quedado con un nodo. Hay que tener cuidado que si se extrae un nuevo nodo la pila quedará vacía y no se podrá extraer otros valores (avisar que la pila está vacía). 3-11 VIDEO Pilas Colas Una lista se comporta como una cola si las inserciones las hacemos al final y las extracciones las hacemos por el frente de la lista. También se las llama listas FIFO (First In First Out - primero en entrar primero en salir). 3-12 VIDEO Colas 3-13 LÁMINA Pilas y Colas PROYECTO 3-06 Pilas 1. En Visual C# 2010 Express, crea un nuevo proyecto de consola y escribe el siguiente código: using using using using System; System.Collections.Generic; System.Linq; System.Text; namespace PilasArray { 113 Programación .NET class Program { static void Main(string[] args) { //Tamaño de pila int Max = 5; //Creando arreglo de pila string[] pilaArreglo = new string[Max]; string Elemento = string.Empty; string x = string.Empty; //Menú de inicio usando un switch case do { Console.Write(“\n\nMenú \n 1)Meter elemento a la pila \n 2)Muestra pila \n 3)Obtiene elemento de la cima \n 4) Suprime elemento de la cima \n 0)Salir \n\n”); x = Console.ReadLine(); switch (x) { case “1”: Console.Write(“INGRESAR VALORES A LA PILA \n”); Console.Write(“Escriba el dato a ingresar a la pila:”); Elemento = Console.ReadLine(); // Espera entrada de teclado while (string.IsNullOrEmpty(Elemento)) { Console.Write(“Ingrese un valor válido a la pila:”); Elemento = Console.ReadLine(); } if (estaLlena(pilaArreglo)) { Console.Write(“La pila está llena, imposible agregar nuevo valor \n”); } else { Meter(pilaArreglo, Elemento);//Usar método de agregar elemento } break; case “2”: Console.Write(“MOSTRAR PILA \n”); if (esVacia(pilaArreglo)) { Console.Write(“La pila está vacia \n”); } else { Mostrar(pilaArreglo);//Usa método para imprimir el contenido de la pila } break; case “3”: 114 .NET CIMA \n”); Console.Write(“OBTIENE ELEMENTO DE LA if (esVacia(pilaArreglo)) { Console.Write(“La pila está vacia \n”); } else { Elemento = Cima(pilaArreglo);//Usa método para obtener el ultimo valor que se agrego Console.Write(“El elemento de la cima es: {0} \n”, Elemento); } break; case “4”: Console.Write(“SUPRIME ELEMENTO DE LA PILA \n”); if (esVacia(pilaArreglo)) { Console.Write(“La pila está vacia \n”); } else { Suprime(pilaArreglo);//Usa método para eliminar el ultimo valor que se agrego Console.Write(“El elemento de la cima suprimido”); } break; default: Console.Write(“Opción no válida”); break; } } while (!x.Equals(“0”)); } //Método que valida si la pila esta vacia static public bool esVacia(string[] _ pilaArreglo) { bool fl = true; for (int i = _ pilaArreglo.Length - 1; i >= 0; i--) { if ( _ pilaArreglo[i] != null) { fl = false; break; } } return fl; } //Método que valida si la pila esta llena static public bool estaLlena(string[] _ pilaArreglo) { bool fl = false; int count = 0; for (int i = _ pilaArreglo.Length - 1; i >= 0; i--) 115 Programación .NET { if ( _ pilaArreglo[i] != null) { count += 1; ; } } if (count == _ pilaArreglo.Length) { fl = true; } return fl; } //Método que verifica cual es el elemento que esta arriba de la pila static public string Cima(string[] _ pilaArreglo) { string elemento = string.Empty; for (int i = _ pilaArreglo.Length - 1; i >= 0; i--) { if ( _ pilaArreglo[i] != null) { elemento = _ pilaArreglo[i]; break; } } return elemento; } //Método que elimina un elemento de la pila static public bool Suprime(string[] _ pilaArreglo) { bool fl = false; for (int i = _ pilaArreglo.Length - 1; i >= 0; i--) { if ( _ pilaArreglo[i] != null) { _ pilaArreglo[i] = null; fl = true; break; } } return fl; } //Método que agrega un elemento a la pila static public bool Meter(string[] _ pilaArreglo, string _ elemento) { bool fl = false; for (int i = _ pilaArreglo.Length - 1; i >= 0; i--) { if ( _ pilaArreglo[i] != null) { _ pilaArreglo[i + 1] = _ elemento; fl = true; break; } else if ( _ pilaArreglo[i] == null && i == 0) { _ pilaArreglo[i] = _ elemento; fl = true; 116 .NET } break; } return fl; } } } //Método que muestra el contenido de la pila static public void Mostrar(string[] _ pilaArreglo) { for (int i = _ pilaArreglo.Length - 1; i >= 0; i--) { if ( _ pilaArreglo[i] != null) { Console.Write( _ pilaArreglo[i] + “\n”); } } } 2. ¿Qué función realliza este programa? 3. Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. 4. Responde correctamente: a.¿Qué es una lista? Una lista es un conjunto de nodos, cada uno de los cuales tiene dos campos: uno de información y un apuntador al siguiente nodo de la lista. b.¿Qué es una lista LIFO? Es una lista que se comporta como una pila. Si las inserciones y extracciones las hacemos por un mismo lado de la lista recibe el nombre delistas LIFO (Last In First Out - último en entrar primero en salir). c.¿Qué es una lista FIFO? Cuando una lista se comporta como una cola, las inserciones las hacemos al final y las extracciones las hacemos por el frente de la lista, las denominamos listas FIFO (First In First Out - primero en entrar primero en salir). 117 Programación .NET ¿Qué aprendiste? TEMA A:A reconocer los principales elementos que componen el entorno de desarrollo en .NET TEMA B: A identificar Visual C# como entorno de desarrollo. TEMA C: A desarrollar aplicaciones sencillas en modo consola. TEMA D:A escribir una operación algebráica, cambiando valores a las variables que se indican. TEMA E: A utilizar las sentencias de control en sus aplicaciones. TEMA F: A desarrollar ampliamente la aplicación de las matrices, arreglos y colecciones de objetos. EVALUACIÓN 03 1. Define enumeración. Una enumeración o tipo enumerado es un tipo especial de estructura en la que los literales de los valores que pueden tomar sus objetos se indican explícitamente al definirla. 2. ¿Para qué sirven las instrucciones condicionantes? Las instrucciones condicionales son instrucciones que permiten ejecutar bloques de instrucciones sólo si se da una determinada condición. 3. ¿Para qué sirven los ciclos? Son instrucciones que permiten ejecutar repetidas veces una instrucción o un bloque de instrucciones mientras se cumpla una condición. 4. ¿Qué es un método? Un método es un conjunto de instrucciones a las que se les da un determinado nombre de tal manera que sea posible ejecutarlas en cualquier momento sin tenerlas que rescribir sino usando sólo su nombre. 118 Los objetos son entidades con valores bien diferenciados en sus atributos, que son: estado, comportamiento e identidad. Un id ad 04 NIVEL: Intermedio P rogra mación or ientad a a objeto s DURACIÓN SUGERIDA: 4 SESIONES / 45-50 MINUTOS Durante el desarrollo de esta unidad aprenderás a: AReconocer el concepto de clase y el modo de acceso a estas en la programación con C#. B Realizar interfaces graficas usando los diferentes controles que proporciona C#. C Conocer y manejar excepciones en C#. DNombrar los requerimientos para el manejo de archivos en C#. Programación .NET Autor: Carlos Zepeda Chehaibar Programación .NET tema A Clases y Objetos C# es un lenguaje orientado a objetos puro, lo que significa que todo con lo que vamos a trabajar en este lenguaje son objetos. Un objeto es un agregado de datos y de métodos que permiten manipular dichos datos, y un programa en C# no es más que un conjunto de objetos que interaccionan unos con otros a través de sus métodos. Una clase es la definición de las características concretas de un determinado tipo de objetos. Es decir, de cuáles son los datos y los métodos de los que van a disponer todos los objetos de ese tipo. Por esta razón, se suele decir que el tipo de dato de un objeto es la clase que define las características del mismo. 4-01 VIDEO Clases Definición de clases La sintaxis básica para definir una clase es la que a continuación se muestra: class <nombreClase> { <miembros> } De este modo se definiría una clase de nombre <nombreClase> cuyos miembros son los definidos en <miembros> Los miembros de una clase son los datos y métodos de los que van a disponer todos los objetos de la misma. Un ejemplo de cómo declarar una clase de nombre A que no tenga ningún miembro es la siguiente: class A {} Una clase así declarada no dispondrá de ningún miembro a excepción de los implícitamente definidos de manera común para todos los objetos que creemos en C#. Aunque en C# hay muchos tipos de miembros distintos, por ahora vamos a considerar que estos únicamente pueden ser campos o métodos y vamos a hablar un poco acerca de ellos y de cómo se definen: ¤¤ Campos: Un campo es un dato común a todos los objetos de una determinada clase. Para definir cuáles son los campos de los que una clase dispone se usa la siguiente sintaxis dentro de la zona señalada como <miembros> en la definición de la misma: <tipoCampo> <nombreCampo>; El nombre que demos al campo puede ser cualquier identificador que queramos siempre y cuando siga las reglas descritas en Aspectos Léxicos para la escritura de identificadores y no coincida con el nombre de ningún otro miembro previamente definido en la definición de clase. 120 Programación orientada a objetos Los campos de un objeto son a su vez objetos, y en <tipoCampo> hemos de indicar cuál es el tipo de dato del objeto que vamos a crear. Éste tipo puede corresponderse con cualquiera que los predefinidos en la BCL o con cualquier otro que nosotros hallamos definido siguiendo la sintaxis arriba mostrada. A continuación se muestra un ejemplo de definición de una clase de nombre Persona que dispone de tres campos: { } class Persona string Nombre; // Campo de cada objeto Persona que almacena su nombre int Edad; // Campo de cada objeto Persona que almacena su edad string NIF; // Campo de cada objeto Persona que almacena su NIF Según esta definición, todos los objetos de clase Persona incorporarán campos que almacenarán cuál es el nombre de la persona que cada objeto representa, cuál es su edad y cuál es su NIF. El tipo int incluido en la definición del campo Edad es un tipo predefinido en la BCL cuyos objetos son capaces de almacenar números enteros con signo comprendidos entre -2.147.483.648 y 2.147.483.647 (32 bits), mientras que string es un tipo predefinido que permite almacenar cadenas de texto que sigan el formato de los literales de cadena. Para acceder a un campo de un determinado objeto se usa la sintaxis: <objeto>.<campo> Por ejemplo, para acceder al campo Edad de un objeto Persona llamado p y cambiar su valor por 20 se haría: p.Edad = 20; En realidad lo marcado como <objeto> no tiene porqué ser necesariamente el nombre de algún objeto, sino que puede ser cualquier expresión que produzca como resultado una referencia no nula a un objeto (si produjese null se lanzaría una excepción del tipo predefinido System.NullPointerException). ¤¤ Métodos: Un método es un conjunto de instrucciones a las que se les asocia un nombre de modo que si se desea ejecutarlas basta referenciarlas a través de dicho nombre en vez de tener que escribirlas. Dentro de estas instrucciones es posible acceder con total libertad a la información almacenada en los campos pertenecientes a la clase dentro de la que el método se ha definido, por lo que como al principio del tema se indicó, los métodos permiten manipular los datos almacenados en los objetos. La sintaxis que se usa en C# para definir los métodos es la siguiente: <tipoDevuelto> <nombreMétodo> (<parametros>) { <instrucciones> } Todo método puede devolver un objeto como resultado de la ejecución de las instrucciones que lo forman, y el tipo de dato al que pertenece este objeto es lo que se indica en 121 Programación .NET <tipoDevuelto>. Si no devuelve nada se indica void, y si devuelve algo es obligatorio finalizar la ejecución de sus instrucciones con alguna instrucción return <objeto>; que indique qué objeto ha de devolverse. 4-01 LÁMINA Operador New Accesibilidad La accesibilidad es la característica que podemos aplicar a cualquiera de los elementos que definamos en nuestro código. Dependiendo de la accesibilidad declarada tendremos distintos tipos de accesos a esos elementos. Los modificadores de accesibilidad que podemos aplicar a los tipos y elementos definidos en nuestro código pueden ser cualquiera de los mostrados en la siguiente lista: ¤¤ p ublic: Acceso no restringido. Este es modificador de accesibilidad con mayor “cobertura”, podemos acceder a cualquier miembro público desde cualquier parte de nuestro código. Aunque, como veremos, este acceso no restringido puede verse reducido dependiendo de dónde lo usemos. ¤¤ protected: Acceso limitado a la clase contenedora o a los tipos derivados de esta clase. Este modificador solamente se usa con clases que se deriven de otras. ¤¤ internal: Acceso limitado al proyecto actual (o ensamblado). ¤¤ protected internal: Acceso limitado al proyecto actual o a los tipos derivados de la clase contenedora. Una mezcla de los dos modificadores anteriores. ¤¤ private: Acceso limitado al tipo contenedor. Es el más restrictivos de todos los modificadores de accesibilidad. Estos modificadores de accesibilidad los podemos usar tanto en clases, estructuras, interfaces, enumeraciones, delegados, eventos, métodos, propiedades y campos. Aunque no serán aplicables en espacios de nombres (Namespace) ni en los miembros de las interfaces y enumeraciones. 4-02 LÁMINA Anidación de tipos Accesibilidad de Variables Las variables declaradas dentro de un procedimiento solo son accesibles dentro de ese procedimiento, en este caso solo se puede aplicar el ámbito privado, aunque no podremos usar 122 Programación orientada a objetos la instrucción private, sino declararlas de la forma habitual. La accesibilidad de un tipo, variable o procedimiento en la que no hemos indicado el modificador de accesibilidad dependerá del sitio en el que lo hemos declarado. Por ejemplo, las clases y estructuras definidas a nivel de un espacio de nombres solo pueden ser declaradas como public o internal, y si no llevan un modificador de accesibilidad, por defecto serán internal, es decir serán visibles en todo el proyecto actual. Por otro lado, las interfaces y enumeraciones por defecto serán públicas. Cuando la clase, estructura, interfaz o enumeración está definida dentro de otro tipo, la accesibilidad predeterminada será private, pero admitirán cualquiera de los modificadores, salvo las interfaces y enumeraciones que no pueden ser protected. Por otro lado, los miembros de esos tipos también permiten diferentes niveles de accesibilidad, en el caso de las interfaces y enumeraciones, siempre serán públicos, aunque no se permite el uso de esa instrucción. Los miembros de las clases y estructuras serán privados de forma predeterminada, en el caso de las clases, en esos miembros podemos indicar cualquiera de los cinco niveles de accesibilidad, mientras que en las estructuras no podremos declarar ningún miembro como protected o protected internal, ya que una estructura no puede usarse como base de otro tipo de datos. PROYECTO 4-01 Colas 1. En Visual C# 2010 Express, crea un nuevo proyecto de consola y escribe el siguiente código: using using using using System; System.Collections.Generic; System.Linq; System.Text; namespace ColasCirculares { class Program { static void Main(string[] args) { int T = 5; //Tamaño del arreglo string[] ColaArreglo = new string[T]; //cola string Elemento = string.Empty; //Dato int Frente = -1; //Frente int NE = 0;//Número de elementos en la cola string x = string.Empty; //Menú do { Console.Write(“\n\nMenú \n 1)Meter elemento a la cola elemento de la cola \n 3)Muestra cola \n 0)Salir \n\n”); \n 2)Sacar 123 Programación .NET x = Console.ReadLine(); //Switch que espera la opción switch (x) { case “1”: Console.Write(“INGRESAR VALORES A LA COLA \n”); Console.Write(“Escriba el dato a ingresar a la cola:”); Elemento = Console.ReadLine(); while (string.IsNullOrEmpty(Elemento)) { Console.Write(“Ingrese un valor válido a la cola:”); Elemento = Console.ReadLine(); } if (!estaLlena(NE, T)) { Meter(ref Frente, ref NE, T, ColaArreglo, Elemento);// Llama al método de agregar elemento a la cola } else { Console.Write(“La cola está llena”); } break; case “2”: Console.Write(“SACAR ELEMENTO DE LA COLA \n”); if (!estaVacia(NE)) { Elemento = Sacar(ref Frente, ref NE, T, ColaArreglo);// Llama al método que elimina un elmento de la cola Console.Write(“El elemento que se saco de la cola es {0}”, Elemento); } else { Console.Write(“La cola está vacia \n”); } break; case “3”: Console.Write(“MOSTRAR COLA \n”); if (!estaVacia(NE)) { MuestraCola(Frente, ColaArreglo);//Llama al método para mostrar el contenido de la cola } else { Console.Write(“La cola está vacia \n”); } break; default: Console.Write(“Opción no válida”); break; } } while (!x.Equals(“0”)); } //Método que agrega elementos a la cola public static void Meter(ref int _ frente, ref int _ numeroElementosCola, int _ tamañoCola, string[] _ arregloCola, string _ elemento) 124 Programación orientada a objetos { int i; if ( _ frente != -1) { i = ( _ frente + _ numeroElementosCola); } else { i = 0; _ frente = i; } _ arregloCola[i] = _ elemento; _ numeroElementosCola += 1; } //Método que elimina un elemento de la cola public static string Sacar(ref int _ frente, ref int _ numeroElementosCola, int _ tamañoCola, string[] _ arregloCola) { string _ elemento; _ elemento = _ arregloCola[ _ frente]; _ arregloCola[ _ frente] = null; //Mueve los índices para evitar desperdiciar un registro for (int i = 0; i < _ arregloCola.Length; i++) { if (i < _ arregloCola.Length - 1) { _ arregloCola[i] = _ arregloCola[i + 1]; _ arregloCola[i + 1] = null; } } _ frente = 0; _ numeroElementosCola -= 1; return _ elemento; } //Método que verifica que la cola no este llena public static bool estaLlena(int _ numeroElementosCola, int _ tamañoCola) { bool fl = false; //Si ambos son iguales la cola está llena if ( _ numeroElementosCola == _ tamañoCola) { fl = true; } return fl; } //Método que verifica que la cola no este vacia public static bool estaVacia(int _ numeroElementosCola) { bool fl = false; //Si es igual a cero la cola está vacia if ( _ numeroElementosCola == 0) { fl = true; } return fl; } //Método que muestra el contenido de la cola private static void MuestraCola(int _ frente, string[] _ arregloCola) 125 Programación .NET { } } for (int i = 0; i < _ arregloCola.Length; i++) { if ( _ frente == i) { Console.Write(“[Frente] “ + _ arregloCola[i]); } else { Console.Write(“[“ + i + “ ] “ + _ arregloCola[i]); } Console.Write(“\n”); } } 2. ¿Qué sucede con el método MuestraCola? 3. Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. 4. ¿Qué es una clase? Una clase es la definición de las características concretas de un determinado tipo de objetos. 5. ¿Qué es accesibilidad? La accesibilidad es la característica que podemos aplicar a cualquiera de los elementos que definamos en nuestro código. 6. ¿Que es un objeto en C#? Un objeto es un agregado de datos y de métodos que permiten manipular dichos datos, y un programa en C# no es más que un conjunto de objetos que interaccionan unos con otros a través de sus métodos. 126 Programación orientada a objetos tema B Interfaz Hasta ahora hemos resuelto todos los algoritmos haciendo las salidas a través de una consola en modo texto. La realidad es que es muy común la necesidad de hacer la entrada y salida de datos mediante una interfaz más amigable con el usuario. En C# existen varias librerías de clase para implementar interfaces visuales. Utilizaremos las Windows Forms. Para crear una aplicación que utilice esta librería debemos crear un proyecto. Los pasos son los siguientes: a.Desde el menú de opciones del Visual Studio .Net seleccionamos la opción: Archivo/ Nuevo proyecto... b.Seleccionamos la plantilla “Aplicación de Windows Forms”. Imagen 4-1: Cuadro de diálogo: Nuevo proyecto c.Ahora ya tenemos un esqueleto para desarrollar nuestra aplicación. Si vemos la ventana Explorador de soluciones tenemos tres archivos generados en forma automática: Program.cs, Form1.cs y Form1.Designer.cs: Imagen 4-2: Ventana: Explorador de soluciones d.Ahora podemos seleccionar un control visual de la ventana Cuadro de herramientas (seleccionemos el control Button) y seguidamente presionemos el botón izquierdo del mouse dentro del formulario que se encuentra en la parte central del Visual Studio .net: Imagen 4-3: Control “Button” 127 Programación .NET e.Ahora podemos analizar la ventana Propiedades que nos muestra las propiedades del objeto seleccionado del formulario. Podemos por ejemplo, si tenemos seleccionado el botón cambiar la propiedad text (la misma cambia la etiqueta que muestra el botón): Imagen 4-4: Ventana Propiedades f. Cuando ejecutamos la aplicación el resultado podemos ver que es muy distinto a la interfaz en modo texto vista hasta el momento: g.Por último vamos a ver los contenidos de los archivos generados automáticamente por el programa Imagen 4-5: Programa en ejecución 4-02 VIDEO Interfaz gráfica Ventana Propiedades Esta ventana permite inicializar los valores de las propiedades del objeto que se encuentra seleccionado en el formulario (Button, MonthCalendar, TextBox etc.). Por ejemplo si disponemos dos objetos de la clase Button y seleccionamos uno de ellos podremos editar las propiedades del mismo en ell. A medida que seleccionamos un objeto en la ventana de “Diseño” podemos ver como se actualiza la ventana Propiedades. Por ejemplo, la propiedad Text de la clase Button permite fijar la etiqueta que muestra el botón. Ventana Eventos La ventana de eventos coincide con la ventana de propiedades. Para activar la lista de eventos disponibles para un objeto debemos presionar el botón . Podemos observar la lista de eventos que puede reaccionar el objeto seleccionado en ese momento. Por ejemplo, si tenemos seleccionado un objeto de la clase Button el evento más 128 Programación orientada a objetos común que deberemos implementar es el Click (este evento se dispara cuando en tiempo de ejecución del programa se presiona el botón). Para disponer el código para dicho evento debemos hacer doble clic sobre dicho evento (esto hace que se active la ventana del editor y genere automáticamente el método asociado a dicho evento): private void button1 _ Click(object sender, EventArgs e) { } 4-03 LÁMINA Controles comunes PROYECTO 4-02 Botones 1. Abre Visual C# 2010 Express. En un proyecto nuevo con la plantilla Aplicación de Windows Forms, elabora un formulario debe contener: ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ ¤¤ Siete botones. Un control Label A cada botón asignale un día de la semana. Cada botón debe responder al evento Click. Utiliza la instrucción label1.Text = “”; para que al presionar un boton el control label muestre el día seleccionado. 2. Cuida el aspecto de tu formulario, conservando el orden de los días y utiliza las opciones del la ventana propiedades para que el texto del control Label, sea atractivo visualemente. 3. Escribe el código fuente de tu programa: using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; 129 Programación .NET using System.Windows.Forms; namespace WindowsFormsApplication6 { public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { label1.Text = “Lunes”; } private void button2_Click(object sender, EventArgs e) { label1.Text = “Martes”; } private void button3_Click(object sender, EventArgs e) { label1.Text = “Miercoles”; } private void button4_Click(object sender, EventArgs e) { label1.Text = “Jueves”; } private void button5_Click(object sender, EventArgs e) { label1.Text = “Viernes”; } private void button6_Click(object sender, EventArgs e) { label1.Text = “Sábado”; } private void button7_Click(object sender, EventArgs e) { label1.Text = “Domingo”; } } } 4. Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. 130 Programación orientada a objetos tema C Excepciones (Instrucción Try) Una vez lanzada una excepción es posible escribir código que es encargue de tratarla. Por defecto, si este código no se escribe la excepción provoca que la aplicación aborte mostrando un mensaje de error en el que se describe la excepción producida (información de su propiedad Message) y dónde se ha producido (información de su propiedad StackTrace) Así, dado el siguiente código fuente de ejemplo: using System; class PruebaExcepciones { static void Main() { A obj1 = new A(); obj1.F(); } } class A { public void F() { G(); } static public void G() { int c = 0; int d = 2/c; } } Al compilarlo no se detectará ningún error ya que al compilador no le merece la pena calcular el valor de c en tanto que es una variable, por lo que no detectará que dividir 2/c no es válido. Sin embargo, al ejecutarlo se intentará dividir por cero en esa instrucción y ello provocará que aborte la aplicación mostrando el siguiente mensaje: Unhandled Exception: System.DivideByZeroException: Attempted to divide by zero. at PruebaExcepciones.Main() Como se ve, en este mensaje se indica que no se ha tratado una excepción de división por cero (tipo DivideByZeroException) dentro del código del método Main() del tipo PruebaExcepciones. Si al compilar el fuente hubiésemos utilizado la opción /debug, el compilador habría creado un fichero .pdb con información extra sobre las instrucciones del ejecutable generado que permitiría que al ejecutarlo se mostrase un mensaje mucho más detallado con información sobre la instrucción exacta que provocó la excepción, la cadena de llamadas a métodos que llevaron a su ejecución y el número de línea que cada una ocupa en el fuente: Unhandled Exception: System.DivideByZeroException: Attempted to divide by zero. at A.G() in E:\c#\Ej\ej.cs:line 22 at A.F() in E:\c#\Ej\ej.cs:line 16 at PruebaExcepciones.Main() in E:\c#\Ej\ej.cs:line 8 131 Programación .NET Si se desea tratar la excepción hay que encerrar la división dentro de una instrucción try con la siguiente sintaxis: try <instrucciones> catch (<excepción1>) <tratamiento1> catch (<excepción2>) <tratamiento2> ... finally <instruccionesFinally> El significado de try es el siguiente: si durante la ejecución de las <instrucciones> se lanza una excepción de tipo <excepción1> (o alguna subclase suya) se ejecutan las instrucciones <tratamiento1>, si fuese de tipo <excepción2> se ejecutaría <tratamiento2>, y así hasta que se encuentre una cláusula catch que pueda tratar la excepción producida. Si no se encontrase ninguna y la instrucción try estuviese anidada dentro de otra, se miraría en los catch de su try padre y se repetiría el proceso. Si al final se recorren todos los trys padres y no se encuentra ningún catch compatible, entonces se buscaría en el código desde el que se llamó al método que produjo la excepción. 4-04 LÁMINA Uso de Catch Si así se termina llegando al método que inició el hilo donde se produjo la excepción y tampoco allí se encuentra un tratamiento apropiado se aborta dicho hilo; y si ese hilo es el principal (el que contiene el punto de entrada) se aborta el programa y se muestra el mensaje de error con información sobre la excepción lanzada ya visto. Así, para tratar la excepción del ejemplo anterior de modo que una división por cero provoque que a d se le asigne el valor 0, se podría reescribir G() de esta otra forma: static public void G() { try { int c = 0; int d = 2/c; } catch (DivideByZeroException) { d=0; } } Para simplificar tanto el compilador como el código generado y favorecer la legibilidad del fuente, en los catchs se busca siempre orden de aparación textual, por lo que para evitar catchs absurdos no se permite definir catchs que puedan capturar e xcepciones capturables por catchs posteriores a ellos en su misma instrucción try. 132 Programación orientada a objetos También hay que señalar que cuando en <instrucciones> se lance una excepción que sea tratada por un catch de algún try -ya sea de la que contiene las <instrucciones>, de algún try padre suyo o de alguno de los métodos que provocaron la llamada al que produjo la excepción- se seguirá ejecutando a partir de las instrucciones siguientes a ese try. El bloque finally es opcional, y si se incluye ha de hacerlo tras todas los bloques catch. Las <instruccionesFinally> de este bloque se ejecutarán tanto si se producen excepciones en <instrucciones> como si no. En el segundo caso sus instrucciones se ejecutarán tras las <instrucciones>, mientras que en el primero lo harán después de tratar la excepción pero antes de seguirse ejecutando por la instrucción siguiente al try que la trató. Si en un try no se encuentra un catch compatible, antes de pasar a buscar en su try padre o en su método llamante padre se ejecutarán las <instruccionesFinally>. Sólo si dentro de un bloque finally se lanzase una excepción se aborta la ejecución del mismo. Dicha excepción sería propagada al try padre o al método llamante padre del try que contuviese el finally. Aunque los bloques catch y finally son opcionales, toda instrucción try ha de incluir al menos un bloque catch o un bloque finally. PROYECTO 4-03 Excepciones 1. Abre Visual C# 2010 Express. En un proyecto nuevo de consola escribe el siguiente código: using System; class MiException:Exception {} class Excepciones { public static void Main() { try { Console.WriteLine(“En el try de Main()”); Método(); Console.WriteLine(“Al final del try de Main()”); } catch (MiException) { Console.WriteLine(“En el catch de Main()”); } finally { Console.WriteLine(“finally de Main()”); } 133 Programación .NET } public static void Método() { try { Console.WriteLine(“En el try de Método()”); Método2(); Console.WriteLine(“Al final del try de Método()”); } catch (OverflowException) { Console.WriteLine(“En el catch de Método()”); } finally { Console.WriteLine(“finally de Método()”); } } public static void Método2() { try { Console.WriteLine(“En el try de Método2()”); throw new MiException(); Console.WriteLine(“Al final del try de Método2()”); } catch (DivideByZeroException) { Console.WriteLine(“En el catch de Método2()”); } finally { Console.WriteLine(“finally de Método2()”); } } } 2. Qué función realliza este programa? 3. Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. Recuerda ejecutar la aplicación desde la consola de Windows® para revisar su función. 134 Programación orientada a objetos tema D Archivos La manera de almacenar y recuperar información que perdure en el tiempo se basa en el uso de “memoria secundaria”, compuesta esencialmente por discos (diskettes, discos duros, CD, DVD, etc.) y ocasionalmente cintas. En cualquiera de estos medios, la unidad de almacenamiento de información se denomina archivo. 4-05 LÁMINA Archivos Complemento Streams La lectura y escritura a un archivo son hechas usando un concepto genérico llamado stream. La idea detrás del stream existe hace tiempo, cuando los datos son pensados como una transferencia de un punto a otro, es decir, como un flujo de datos. En el ambiente .NET se puede encontrar muchas clases que representan este concepto que trabaja con archivos o con datos de memoria. System. Object Marshal By Ref Object Binary Reader Binary Writer Stream Text Reader Text Writer Buffered Stream String Reader String Writer Memory Stream Stream Reader Stream Writer File Stream Un stream es como se denomina a un objeto utilizado para transferir datos. Estos datos pueden ser transferidos en dos posibles direcciones: ¤¤ Si los datos son transferidos desde una fuente externa al programa, entonces se habla de “leer desde el stream”. ¤¤ Si los datos son transferidos desde el programa a alguna fuente externa, entonces se habla de “escribir al stream”. 135 Programación .NET Frecuentemente, la fuente externa será un archivo, pero eso no necesariamente es el caso, por lo que el concepto es utilizado ampliamente con fuentes de información externas de diversos tipos. Algunas otras posibilidades fuera de los archivos incluyen: ¤¤ L eer o escribir datos a una red utilizando algún protocolo de red, donde la intención es que estos datos sean recibidos o enviados por otro computador. ¤¤ Lectura o escritura a un área de memoria. ¤¤ La Consola ¤¤ La Impresora ¤¤ Otros ... Algunas clases que C# provee para resolver este acceso a fuentes diversas incluyen las clases de tipo: Reader y Writer. Bufferedstream Esta clase se utiliza para leer y para escribir a otro stream.El uso de streams para la lectura y escritura de archivo es directa pero lenta. Por esta razón la clase BufferedStream existe y es más eficiente. Puede ser utilizado por cualquier clase de stream. Para operaciones de archivo es posible utilizar FileStream, donde el buffering está ya incluido. Las clases más relacionadas con la escritura y lectura de archivos (File Input/Output o File I/O) son: ¤¤ F ileStream: Cuyo propósito es lectura y escritura de datos binarios (no de texto legible), a cualquier archivo de tipo binario, aunque se puede utilizar para acceder a cualquier tipo de archivo, inclusive los de texto. ¤¤ StreamReader y StreamWriter: Las cuales están diseñadas para lectura y escritura de archivos de texto. Estas clases se asumen como de un nivel más alto que FileStream. Una observación acerca de la declaración de nombres/rutas de archivos en C#. Usualmente, la ruta de un archivo contiene el carácter ‘\’, que en C# se utiliza como caracter de control para símbolos especiales (como el cambio de línea: ‘\n’). Sin embargo, entendiendo que no es el mismo sentido el que se le quiere dar en la interpretación de rutas de archivos (por ej: “C:\Mis documentos\Programas\ejemplo.cs”), se utiliza una sintaxis particular, anteponiendo el símbolo ‘@’ antes del string con la ruta del archivo. Es decir: string rutaarchivo = @”C:\Temp\archivo.txt”; Esta declaración evita la interpretación de los dos caracteres ‘\’ como símbolos especiales y el string queda correctamente inicializado. 136 Programación orientada a objetos PROYECTO 4-04 Archivos externos 1. Abre Visual C# 2010 Express. En un proyecto nuevo de consola escribe el siguiente código: using System; using System.IO; static void Main(string[] args) { string fileName = “temp.txt”; FileStream stream = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read); StreamReader reader = new StreamReader(stream); while (reader.Peek() > -1) Console.WriteLine(reader.ReadLine()); reader.Close(); } using System; using System.IO; /// Permite leer un archivo /// <param name=”sFileName”>Nombre del archivo</param> Private void ReadFile(string sFileName) { string sPath = “c:\\folder\\”; string sFileName = sPath + “archivo.txt”; //verifico que exista el archivo if (File.Exists(sFileName)) { FileStream fs = new FileStream(sFileName,FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.ReadWrite); StreamReader sr = new StreamReader(fs); //Leo toda la información del archivo string sContent = sr.ReadToEnd(); //cierro los objetos fs.Close(); sr.Close(); Response.Write(“Contenido = “ + sContent); } } static void Main(string[] args) { string sPath = “c:\\folder\\”; string sFileName = sPath + “archivo.txt”; ReadFile(sFileName); } 2. ¿Qué función realliza este programa? 3. Guarda el programa en la ubicación que indique tu profesor. 137 Programación .NET ¿Qué aprendiste? TEMA A:A reconocer que un objeto contiene toda la información que permite definirlo e identificarlo frente a otros objetos. TEMA B: A elaborar aplicaciones que se ejecutan desde un entorno gráfico. TEMA C: A controlar resultados inesperados en sus aplicaciones mediante excepciones. TEMA D:A utilizar archivos externos en el desarrollo de aplicaciones. EVALUACIÓN 04 1. 1. ¿Qué es una clase? Una clase es la definición de las características concretas de un determinado tipo de objetos. 2. ¿Para que sirve el cuadro de herramientas de Visual C# 2010 Express? El cuadro de herramientas contiene todas las componentes visuales que nos permiten elaborar nuestro formulario. 3. ¿En dónde se coloca el bloque finally? El bloque finally es opcional, y si se incluye ha de hacerlo tras todas los bloques catch 4. ¿Qué es la memoria secundaria? La manera de almacenar y recuperar información que perdure en el tiempo se basa en el uso de “memoria secundaria”, compuesta esencialmente por discos (diskettes, discos duros, CD, DVD, etc.) y ocasionalmente cintas 5. ¿Qué es un stream? Un stream es como se denomina a un objeto utilizado para transferir datos. 138