PDF de programación - fundamentos de programación en Java

Fundamentos de

programación en Java



Jorge Martínez Ladrón de Guevara

Editorial EME

ISBN 978-84-96285-36-2





Contenido
1. Introducción a Java .................................... 1
Los lenguajes de programación ..........................1
Historia de Java ..................................................2
La plataforma de Java ........................................3
Entornos de desarrollo para Java .......................4
El proceso de edición y compilación....................5
La codificación de programas Java .....................6
El proceso de desarrollo de software ..................6
2. Estructura de un programa Java................. 9
La estructura de un programa Java ....................9
Los elementos de un programa Java.................13
Comentarios......................................................................... 14
Identificadores...................................................................... 14
Variables y valores ................................................................ 15
Tipos primitivos .................................................................... 17
Literales .............................................................................. 18
Operadores .......................................................................... 19
Expresiones.......................................................................... 21
Expresiones aritmético-lógicas ................................................ 22
Conversión de tipos ............................................................... 22
Las palabras reservadas de Java ............................................. 23
3. Clases y objetos........................................ 25
Clases ...............................................................26
Los elementos de una clase ..............................27
Atributos.............................................................................. 27
Métodos y constructores ........................................................ 28
Representación de clases y objetos.......................................... 32
Objetos.............................................................33
La referencia null .................................................................. 35
Referencias compartidas por varios objetos............................... 36



i

El ciclo de vida de un objeto ................................................... 39
Atributos ..........................................................40
Métodos............................................................41
Declaración de métodos ......................................................... 44
Invocación de métodos .......................................................... 45
El método main() .................................................................. 47
Parámetros y argumentos ...................................................... 48
Paso de parámetros............................................................... 50
El valor de retorno ................................................................ 52
Las variables locales de un método .......................................... 52
Sobrecarga de métodos ......................................................... 53
Constructores ...................................................54
4. Extensión de clases .................................. 59
Composición .....................................................59
Herencia ...........................................................64
Extensión de clases ............................................................... 64
Polimorfismo ........................................................................ 70
Compatibilidad de tipos ....................................74
Conversión ascendente de tipos .............................................. 74
Conversión descendente de tipos............................................. 76
Jerarquía de herencia ............................................................ 77
5. Ampliación de clases ................................ 79
Elementos de clase (Static) ..............................79
Derechos de acceso ..........................................80
Paquetes ..........................................................83
Uso ..................................................................................... 83
Nombres.............................................................................. 84
Clases predefinidas...........................................85
Las clases asociadas a los tipos primitivos ................................ 85
La clase Math ....................................................................... 86
La clase String...................................................................... 87
6. Estructuras de control .............................. 89
Estructuras de selección ...................................90

ii





Estructura if ......................................................................... 90
Estructura if else................................................................... 91
Estructura if else if ................................................................ 94
Estructura switch .................................................................. 95
El operador condicional ........................................................ 101
Estructuras de repetición................................102
Estructura while.................................................................. 103
Estructura do-while ............................................................. 107
Estructura for ..................................................................... 109
Uso de las estructuras de repetición....................................... 111
Estructuras de salto........................................115
Sentencia break .................................................................. 115
Sentencia continue .............................................................. 115
Uso de break y continue....................................................... 115
7. Estructuras de almacenamiento ............. 119
Arrays.............................................................119
Arrays multidimensionales .............................127
Uso de arrays .................................................131
Búsqueda binaria en arrays ordenados...........141
Ordenación de arrays .....................................144
El algoritmo de ordenación “Bubble Sort”................................ 145
El método sort de la clase Arrays........................................... 149
Arrays redimensionables ................................153
Uso de arrays redimensionables .....................156
8. Entrada y salida...................................... 165
Los flujos de Java ...........................................165
Entrada de datos desde el teclado ..................167
Leer y escribir en ficheros de texto.................169
Leer y escribir objetos en ficheros..................173



iii

Anexos
A. Operadores del lenguaje Java ................ 179
Operadores aritméticos ..................................179
Operadores unarios y compuestos..................179
Operadores de relación...................................181
Operadores lógicos .........................................181
Orden de precedencia de los operadores ........182
B. Referencias ............................................ 183
El lenguaje de programación Java ..................183
El API de Java.................................................184
C. Glosario .................................................. 185



iv



1. Introducción a Java

Los lenguajes de programación

Los lenguajes de programación son idiomas artificiales diseñados para
expresar cálculos y procesos que serán llevados a cabo por ordenadores. Un
lenguaje de programación está formado por un conjunto de palabras
reservadas, símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su
estructura y el significado de sus elementos y expresiones. El proceso de
programación consiste en la escritura, compilación y verificación del código
fuente de un programa.

Antes de diseñar un programa es necesario entender completamente el
problema que queremos resolver y conocer las restricciones de operación de
la aplicación. La programación es una tarea compleja y es muy importante
abordar la solución a un problema específico desde un punto de vista
algorítmico. Un algoritmo es un conjunto ordenado y finito de operaciones
que permite hallar la solución de un problema. Está definido por
instrucciones o reglas bien definidas, ordenadas y finitas que permiten
realizar una actividad. Dado un estado inicial, una entrada y una secuencia
de pasos sucesivos, se llega a un estado final y se obtiene una solución.

Para programar de forma eficaz es necesario aprender a resolver problemas
de una forma sistemática y rigurosa. Solo se puede llegar a realizar un buen
programa si previamente se ha diseñado un algoritmo. Un algoritmo dará
lugar a un programa que puede codificarse en cualquier lenguaje de
programación.

Uno de los objetivos del curso de Fundamentos de Informática es que el
alumno desarrolle habilidades de análisis y diseño de algoritmos simples
que le puedan ser de utilidad en el futuro. Es importante tener nociones
básicas de programación porque esto permitirá entender y diseñar procesos
básicos en lenguajes de uso general como Java y también en aplicaciones
informáticas de uso común en la ingeniería o el diseño. En la actualidad la
mayoría de las aplicaciones que utilizamos a diario ofrecen posibilidades de
programación. Esto facilita el diseño de pequeñas a