PDF de programación - APUNTES DE LA MATERIA DE PROGRAMACIÓN BÁSICA

APUNTES DE LA MATERIA DE

PROGRAMACIÓN BÁSICA

FACULTAD DE CIENCIAS

Por

Héctor Eduardo Medellín Anaya

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Tabla de Contenido



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Introducción


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Capítulo 1. Introducción

Capítulo 2. Resolución de problemas con la computadora

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Capítulo 3. Introducción al lenguaje de programación C




Capítulo 4. Control condicional
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Capítulo 5. Instrucciones de repetición

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Capítulo 6. Funciones


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123


Capítulo 7. Arreglos



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158

Capítulo 8. Cadenas de caracteres


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Capítulo 9. Estructuras y uniones




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190

Capítulo 10. Archivos


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215



241

Bibliografía

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Apéndices




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Introducción

Estos apuntes pretenden ser una guía práctica para los estudiantes del curso de computación
de la carrera de Ingeniero Electrónico de la Facultad de Ciencias. Se incluyen numerosos
programas tanto de ejemplos resueltos como de problemas propuestos. Los problemas
fueron resueltos utilizando el compilador de C dev-C++ que puede obtenerse de forma
gratuita en la dirección http://www.bloodshed.net/.

El primer capítulo contiene una breve historia de la computación, así como, una descripción
de las componentes de un sistema de cómputo. También se hace una introducción a las
bases numéricas.

El capítulo 2 trata de la resolución de problemas con la computadora. Se define el concepto
de algoritmo y se estudian algunos ejemplos de algoritmos. Se define el lenguaje
algorítmico que se utilizará a lo largo de todo el texto.

En el capítulo 3 se introduce a la escritura de programas en el lenguaje C. Se define el
concepto de variable en programación y se revisan los tipos básicos de variables del
lenguaje C. Se revisan las formas de asignar valores a variables, ya sea por asignación o
mediante sentencias de entrada. Por último se estudia el uso de la biblioteca math.h que
permite utilizar las funciones matemáticas más comunes y su aplicación en la evaluación
fórmulas con funciones trigonométricas, exponenciales, logarítmicas, etc.

En el cuarto capítulo se revisan las sentencias de control de decisión. Se incluyen
numerosos ejemplos de expresiones relacionales y expresiones lógicas. Con base en estas
expresiones se construyen las condicionales if e if-else. Se estudian ejemplos del uso
de la sentencia switch y del operador interrogación. Se incluyen ejemplos de anidamiento
y validación de la entrada.

El quinto capítulo está dedicado a las sentencias de repetición. Se inicia con la descripción
de la sentencia while, con ella se resuelven muchos ejemplos típicos. Se analizan
ejemplos de ciclos controlados por centinela y ciclos anidados. Posteriormente, se revisa la
sentencia for, que se utiliza, frecuentemente, en ciclos controlados por contador. Después
se analiza la sentencia do-while y se dan ejemplos de sus aplicaciones más comunes
como la validación de entrada.

El capítulo 6 es una introducción al uso de funciones en C. Se muestran ejemplos de
funciones con parámetros que regresan valores numéricos. También se incluyen funciones
sin parámetros y funciones de tipo void. Se analizan las reglas de alcance de las variables
en C. Finalmente se estudian los parámetros por referencia y funciones recursivas.

En el capítulo 7 se revisan los arreglos en el lenguaje C. Se analizan ejemplos con arreglos
de enteros de una dimensión. Se estudia la forma de pasar arreglos como parámetros a
funciones y el uso de apuntadores. Se incluye el uso de arreglos de más de una dimensión.

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En el capítulo 8 se estudia el uso de cadenas de caracteres y las bibliotecas que permiten su
manipulación.

El capítulo 9 trata de estructuras y uniones. Se estudian numerosos ejemplos del uso de
estructuras y la forma de pasar estructuras a funciones. El capítulo incluye ejemplos del uso
de estructuras anidadas y arreglos de estructuras.

El capítulo 10 es una introducción al uso de archivos en C. Se estudia la forma de leer y
escribir archivos secuenciales y archivos binarios. Se revisa el concepto de flujo en el
manejo de archivos. Se revisa la forma de leer archivos de acceso aleatorio y sus
aplicaciones.

Los apuntes incluyen numerosos ejemplos típicos de programación en cada uno de los
capítulos así como de una colección muy amplia de problemas y proyectos de
programación.

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Capítulo 1. Introducción

1.1. Breve historia de la computación

El ábaco

Las primeras herramientas de cómputo se remontan a unos 2500 años atrás. Diversas
formas de ábacos fueron utilizadas por los antiguos. Los más comunes en la actualidad son
el ábaco chino, el japonés y el ruso. La siguiente figura muestra los tres tipos de ábacos
representando al mismo número, 135,708.
Ábaco chino

Ábaco japonés

Ábaco ruso

Figura 1.1. El ábaco.

Los logaritmos

En el siglo XVII John Napier inventó los logaritmos para simplificar las operaciones de
multiplicación y división. Napier diseño unos palillos impresos con las tablas del 1 al 9 para
simplificar los cálculos. Con estos palillos, llamados también estructuras de Napier se
pueden realizar rápidamente operaciones de multiplicación mediante simples sumas de un
solo dígito. Las estructuras pueden construirse de madera, metal, cartón, etc. Las
estructuras de Napier se muestran en la siguiente figura.

Figura 1.2. Estructuras de Napier.

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La regla de cálculo

La regla de cálculo es una herramienta basada en los logaritmos. Está compuesta por dos
reglas planas que se desplazan una respecto a la otra. Tiene un dispositivo indicador,
llamado cursor, que permite seleccionar las cantidades a operar. Con la regla de cálculo es
posible hacer operaciones de multiplicación y división de forma muy rápida con una
precisión de 2 o 3 dígitos (4 en el mejor de los casos). La regla opera sumando o restando
desplazamientos en escalas logarítmicas. La siguiente figura muestra una fotografía de una
regla de cálculo.

Figura 1.3. La regla de cálculo.

Algunas reglas poseen escalas para calcular funciones trigonométricas, exponenciales y
logarítmicas. Téngase en cuenta que muchos de los cálculos que permitieron llevar el
hombre a la luna fueron realizados utilizando reglas de cálculo.

Máquinas sumadoras y multiplicadoras

Pascal (1642) Calculadora Mecánica, realizaba sumas mediante ruedas dentadas. Leibniz
(1690) la perfeccionó para realizar multiplicaciones. Joseph Marie Jacquard (1805) diseño
un telar controlado por tarjetas perforadas. Charles Babbage y Augusta Ada Byron (1834)
inventaron una serie de máquinas como la máquina diferencial, se les considera los padres
de la computadora digital moderna. Herman Hollerith utilizó tarjetas perforadas para
procesar el censo de 1890.

Primeras máquinas electrónicas

En el siglo XX los trabajos más relevantes son: entre 1939 y 1945 Alan Turing trabajo en el
proyecto Colossus en Bletchley Park, Inglaterra. En 1945 se desarrolló el Calculador e
Integrador Numérico Digital Electrónico (ENIAC) basado en trabajos de Atanasoff y Berry.
Algunas características de la ENIAC eran

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18,000 tubos de vacío
70,000 resistores
10,000 capacitores
150 kilovatios de potencia
15,000 metros cuadrados de superficie
30 toneladas de peso
trabajo 80223 h