Presentación
Este texto fue elaborado para estudiantes de un curso
inicial de programación, específicamente para los
alumnos de primer año de la Escuela de Ingeniería
Forestal de la Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales de
la Universidad de Los Andes, Mérida – Venezuela. Sin
embargo, puede ser utilizado por estudiantes de otras carreras o
por cualquier persona que desee aprender a programar.
Se asume que el lector no tiene experiencia previa en
programación, por lo que se hace especial énfasis
en la lógica básica. El lenguaje de
programación utilizado es Visual Basic, por ser un
lenguaje de fácil aprendizaje y muy atractivo para
programadores principiantes y expertos, debido a la sencillez con
que permite hacer programas para Windows.
En general, los textos sobre Visual Basic están
orientados a lectores que han programado en otros lenguajes, por
lo cual se dedican a explicar detalladamente las
características propias de este lenguaje, la sintaxis,
controles, eventos, funciones, etc., sin profundizar en la
lógica de programación. Por otra parte, en su gran
mayoría la bibliografía sobre lógica de
programación utiliza pseudo-código, o se orienta a
otros lenguajes clásicos en la enseñanza de
programación, tales como Pascal.
Por tal razón, en este texto se presta especial
atención a las estructuras básicas de
programación, mostrando sus aplicaciones en Visual Basic.
En los primeros capítulos, los programas que se construyen
siguen el enfoque tradicional, es decir, son programas
secuenciales donde el usuario introduce los datos, el programa
hace los cálculos y muestra los resultados. Por lo tanto,
no se aprovechan las facilidades que Visual Basic brinda para la
construcción de interfaces gráficas. Más
adelante, en el capítulo 5 se explica cómo realizar
programas con una interfaz gráfica, introduciendo los
conceptos de formulario, controles y programación por
eventos.
Es importante aclarar que este texto no es una
referencia precisa de Visual Basic, pues sólo trata
aspectos básicos del mismo; sobre este lenguaje existe
abundante bibliografía y material en Internet, así
como también la ayuda disponible en el programa. El
objetivo es presentar algunos conceptos básicos de
programación utilizando Visual Basic, así como
también ejemplos y ejercicios propuestos que permitan una
mejor compresión de la teoría.
1. Conceptos
básicos de programación
1.1 ¿Qué es la
programación?
Es la acción de escribir programas
de computación con el fin de resolver un determinado
problema.
El arte de programar implica escribir
instrucciones para decirle a la computadora cómo procesar
información específica.
Antes de comenzar a programar, es necesario conocer los
conceptos de dato, constante, variable, algoritmo y diagrama de
flujo. Asimismo, es conveniente definir los pasos que deben
seguirse para construir un programa.
1.2
Datos
Un dato es la representación de un hecho, evento
o elemento del mundo real. Por ejemplo, un empleado
de una empresa puede ser representado por varios datos: nombre,
cédula de identidad, cargo, edad, sexo, etc.
Puede decirse que los datos son todos
aquellos objetos que la computadora puede procesar.
1.3 Tipos de
datos
Los tipos de datos básicos utilizados en
computación son los siguientes:
– Entero
– Real
– Carácter
– Cadena de caracteres
– Lógico
1.3.1 Datos de tipo entero:
son números que no tienen componentes fraccionarios o
decimales. Pueden ser negativos o positivos.
Ejemplos de datos tipo entero son:
-2 25000
30 -1250
1.3.2 Datos de tipo real:
son números que tienen punto decimal y pueden ser
positivos o negativos.
Ejemplos:
801.3 3550.5
-3.5 -100.1
1.3.3 Datos de tipo
carácter: son símbolos que el computador
reconoce. Un carácter puede ser una letra (A, B, ……,
Z, a, b,……z), un dígito (1, 2, …..,9) o un
símbolo ( ! , @ , # , $ , % , ^ , * , & ,
+, – , ………).
Un dato de este tipo sólo contiene
un carácter, y debe estar entre comillas. Ejemplos:
"M", "&", "9"
1.3.4 Datos de tipo cadena de
caracteres: son datos que contienen una sucesión de
caracteres delimitada por comillas.
Los siguientes son datos de tipo cadena de
caracteres: "Simón Bolivar"
"Lic. Mendoza"
"31 de diciembre de 1999" "1000
$"
1.3.5 Datos de tipo lógico: son
datos que sólo pueden tomar uno de dos valores, verdadero
o falso. Se conocen también como datos de tipo booleano.
Este tipo de datos se utiliza para representar las alternativas
(si / no) a determinadas condiciones.
Ejemplo: se desea saber si una persona es
soltera, en este caso la respuesta será verdadera o falsa
y puede ser representada mediante un dato de tipo
lógico.
1.4 Constantes y
Variables
Los datos que maneja un programa pueden ser constantes o
variables. A continuación se definen ambos
términos.
1.4.1 Constante: es un
valor o dato que no puede cambiar en la ejecución de un
programa. Las constantes son valores fijos.
Una constante tiene dos atributos que la caracterizan:
nombre y valor.
Ejemplos:
Pi = 3.1416
Mínimo = 20
Empresa = "Corporación M & M"
EdadMaxima= 50
Respuesta = Falso
Clase = "A"
El valor dado a una constante determinará su
tipo. Así, Pi es una constante real ya que su valor es un
número real. Las constantes Mínimo y
EdadMáxima son de tipo entero. Empresa es una constante de
tipo cadena de caracteres. La constante clase es tipo
carácter y respuesta es de tipo lógico.
1.4.2 Variable: es un valor o dato que
puede cambiar durante la ejecución de un programa. Una
variable representa una dirección o posición de
memoria donde se guarda un dato.
Todo dato que vaya a ser introducido en la computadora,
y todo valor que se calcule a partir de otros datos en un
programa, debe manejarse como una variable.
Una variable tiene dos atributos: un nombre que la
identifica y el tipo de dato que describe su uso.
Los siguientes son ejemplos de variables:
NOMBRE | TIPO | |
Diámetro | Real | |
Nota | Entero | |
Ciudad | Cadena de caracteres |
Una variable que es de cierto tipo solamente puede tomar
valores de ese tipo. Por ejemplo, a la variable nota no
podría dársele el valor 11.5 porque su tipo es
entero y 11.5 es un número real; en este caso
se originaría un error.
1.5 Pasos para la
construcción de un programa
Elaborar un programa de computación implica
llevar a cabo una serie de pasos que comienzan con
la definición y análisis del problema, y conducen a
la implantación de un programa que lo soluciona. Los pasos
que generalmente sigue cualquier programador a la hora de
construir un programa son los siguientes:
Análisis: tiene como finalidad conocer y
comprender el problema. En esta fase se definen cuáles son
los datos necesarios, qué debe hacer el programa y
cuáles son los resultados que debe arrojar.
Una técnica que ayuda a realizar el
análisis en forma ordenada es el análisis de
entrada- proceso– salida, también llamado análisis
E-P-S, el cual se describe en la sección 1.6.
Diseño: consiste en especificar
cómo se resuelve el problema. Durante esta fase se
establece la secuencia de pasos que debe seguirse para obtener la
solución del problema. Esta secuencia de pasos es un
esquema en base al cual se escribirá el código del
programa.
Dos herramientas que se utilizan en el diseño del
programa son los algoritmos y los diagramas de flujo,
éstos se explican con detenimiento en las secciones 1.7 y
1.8 respectivamente.
Codificación: es la traducción de
cada uno de los pasos especificados en el diseño a un
lenguaje de programación, siguiendo las reglas de sintaxis
del mismo. El resultado de esta fase será el programa
escrito en el computador, llamado también código
fuente.
Ejecución y pruebas: consiste en ejecutar
(correr) el programa para observar su funcionamiento y detectar
fallas. Durante esta fase se recomienda probar el programa con
una amplia variedad de datos para encontrar y corregir todos los
errores que puedan presentarse, de esta manera se evita que el
programa produzca resultados erróneos en situaciones
específicas. A la acción de encontrar y corregir
errores se le conoce como depuración del
programa.
El resultado esperado al finalizar los cuatro pasos
antes descritos, es un programa de computación que
funcione correctamente y que solucione el problema
planteado.
A continuación se explican con detenimiento el
análisis y diseño. Para llevar a cabo la
codificación, ejecución y pruebas del programa, es
necesario conocer un lenguaje de programación;
razón por la cual en el capítulo 2 se presentan los
fundamentos básicos del lenguaje Visual Basic.
1.6
Análisis de entrada – proceso –
salida
Una manera fácil y ordenada de realizar el
análisis del problema, es dividir dicho análisis en
tres partes: entrada, proceso y salida.
Entrada: en esta parte se especifican
cuáles son los datos necesarios para resolver el problema
(datos de entrada) y de qué tipo son.
Proceso: se indican los procesos que se van a
realizar con los datos de entrada, a través de
fórmulas y expresiones escritas de la manera más
sencilla posible.
Salida: aquí se explican cuáles son
los resultados esperados.
Ejemplo 1: supóngase que se quiere
realizar un programa para calcular el área de un
triángulo. El análisis del problema usando la
técnica de entrada – proceso – salida, es el
siguiente:
Entrada
Los datos necesarios para resolver el problema
son:
b: base del triángulo. Tipo: Real h:
altura del triángulo. Tipo: Real
Proceso
Calcular el área del triángulo usando la
ecuación:
A = b × h
2
Salida
A: área del triángulo. Tipo:
Real.
1.7
Algoritmos
Un algoritmo es una secuencia ordenada de pasos que
llevan a la solución de un problema o a la
ejecución de una tarea. Los pasos deben ser simples,
claros y exactos, seguir un orden lógico, y tener un
principio y un fin. En la vida diaria se utilizan algoritmos; por
ejemplo cuando se prepara una receta de cocina o cuando se siguen
instrucciones para armar algún objeto (juguete, mueble,
etc.); en cualquier caso el algoritmo indica cada paso en el
orden apropiado.
Ejemplo 1: algoritmo para un cajero
automático simple.
1. Obtener clave secreta del
usuario
2. Si la clave no es válida, dar un
mensaje de error e ir al paso 9.
3. Si la clave es válida, preguntar
el usuario el tipo de transacción, depósito o
retiro, y la cantidad.
4. Obtener del banco el saldo
actual
5. Si el tipo de transacción es
depósito, sumar la cantidad al saldo actual.
6. Si el tipo de transacción es
retiro, consultar el saldo actual.
6.1 Si la cantidad es mayor que el saldo
actual, mostrar un mensaje de error e ir al paso 9.
6.2 Si la cantidad es igual o menor que el
saldo actual, restar la cantidad del saldo actual y entregar
efectivo.
7. Mostrar el saldo actual
8. Preguntar al usuario si desea efectuar
otra transacción. En caso afirmativo ir al paso
3.
9. Mostrar mensaje "Gracias por usar el
cajero automático"
10. Fin del algoritmo
Para ser correcto, un algoritmo debe reunir las
siguientes características:
• Debe ser claro y no
ambiguo.
• Debe resolver el problema
correctamente.
• Debe ejecutarse en un número
finito de pasos.
Durante el desarrollo de algoritmos para computadora, es
necesario idear los pasos que la máquina deberá
seguir para resolver el problema planteado. Es importante
especificar cada paso, aunque algunos parezcan demasiado obvios.
El algoritmo puede incluir fórmulas o expresiones
matemáticas.
En el siguiente ejemplo se muestra un algoritmo
típico para computadora.
Ejemplo 2: algoritmo para calcular el área
de un triángulo.
1. Obtener base del triángulo
(b)
2. Obtener altura del triángulo
(h)
3. A = b ×
h
2
4. Escribir el área (A)
5. Fin
Obsérvese que este algoritmo comienza con la
obtención de los datos necesarios para resolver el
problema, llamados datos de entrada (pasos 1 y 2); se recomienda
colocar entre paréntesis el nombre de las variables donde
se almacenarán los datos. Luego, se describe el proceso,
mediante el uso de la ecuación correspondiente (paso 3).
Una vez efectuado el proceso está la instrucción
Escribir, con la cual se indica que el resultado debe
ser presentado al usuario del programa; además se
especifica entre paréntesis el nombre de la variable que
almacenará el resultado para facilitar la
codificación.
Ejemplo 3: análisis E-P-S y
algoritmo para calcular el salario de un trabajador, al cual se
le paga de acuerdo a las horas trabajadas.
a) Análisis E-P-S Entrada
Nom: nombre del trabajador. Tipo: cadena de
caracteres nh: número de horas trabajadas. Tipo:
Real
T: tarifa por hora. Tipo: Real
Proceso
Calcular el salario del trabajador usando
la ecuación: S = nh x T
Salida
S: salario del trabajador. Tipo: Real.
b) Algoritmo
1. Obtener el nombre del trabajador
(Nom)
2. Obtener el número de horas
trabajadas (nh)
3. Obtener la tarifa por horas
(T)
4. S = nh x T
5. Escribir nombre (nom) y salario del
trabajador (S)
6. Fin
1.8 Diagramas de
flujo
Un diagrama de flujo es una representación
gráfica de un algoritmo, que utiliza
símbolos para indicar acciones. Los símbolos
se conectan a través de flechas que muestran el flujo o
secuencia del programa.
El presente texto es solo una selección del trabajo
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