PROGRAMACION

PROGRAMACIÓN

La programación es un proceso que se utiliza para idear y ordenar las acciones que se realizarán en el marco de un proyecto; al anuncio de las partes que componen un acto o espectáculo; a la preparación de máquinas para que cumplan con una cierta tarea en un momento determinado; a la elaboración de programas para la resolución de problemas mediante ordenadores, y a la preparación de los datos necesarios para obtener una solución de un problema.

En la actualidad, la noción de programación se encuentra muy asociada a la creación de aplicaciones informática y videojuegos. Es el proceso por el cual una persona desarrolla un programa valiéndose de una herramienta que le permita escribir el código (el cual puede estar en uno o varios lenguajes, como C++, Java y Python, entre otros) y de otra que sea capaz de “traducirlo” a lo que se conoce como lenguaje de máquina, que puede comprender el microprocesador.

Elementos de la programación

• Sintaxis

Cada lenguaje de programación tiene unas reglas especiales para la construcción de programación, a esto se le denomina sintaxis.El compilador lee el programa y comprueba que el programa sigue las reglas de sintaxis del lenguaje de programación, el compilador traduce el código fuente de Java a un código máquina (código objeto)

• Código Objeto

Consta de instrucciones máquina e información de cómo cargar el programa en la memoria antes de su ejecución.Si el compilador encuentra errores, los presentará en la pantalla, una vez corregidos los errores se vuelve a compilar sucesivamente hasta que no se produzcan más errores

• Depuración

Los programas rara vez funcionan bien la primera vez que se ejecutan, por lo que los errores que se detectan deben ser corregidos.Al proceso de encontrar errores se denomina depuración del programa, esta tarea es de las más difíciles en el proceso de programación

• Errores de sintaxis

Son aquellos que se producen cuando el programa viola la sintaxis, es decir, las reglas gramaticales del lenguaje

• Errores lógicos

Son errores del programador en el diseño del algoritmo, son difíciles de encontrar y aislar, ya que no suelen ser detectados por el compilador

• Errores de regresión

Son aquellos que son provocados cuando accidentalmente se producen al corregir un error lógico y se produce otro en otra parte del programa

• Elementos léxicos de los programas

-Identificadores

-Palabras reservadas

-Literales

-Operadores

-Separadores

-Identificador

-Es una secuencia de caracteres, letras dígitos y subrayados(_)

-El primer carácter debe de ser una letra, no un subrayado

-Las letras mayúsculas y minúsculas son diferentes para cada identificador

Una palabra reservada no puede ser utilizada como identificador, objeto o función

-Signos de Puntuación y Separadores

Todas las sentencias deben de terminar con un punto y coma

Otros signos de puntuación son:

! % & * ( )-+= { } ~ ^ \ ; ´ : < > ? , . / “

• Operadores en C

 *   multiplicación

/   división

 -Se evalúan primero, si hay muchas, se evaluan de izquierda a derecha

+   suma

-    resta

Se evalúan después, si hay muchas, se evaluan de izquierda a derecha

                  %   módulo 

 Residuo de la división entera

• Prioridad de Operadores Aritméticos: 

Todas las expresiones con paréntesis anidados se evalúan de dentro a afuera, el paréntesis más interno se evalúa primero. Dentro de una misma expresión los operadores se evalúan en el siguiente orden:

^ Exponentes

* Multiplicación, / División, % Módulo

+ Suma, - Resta

Los Operadores en na misma expresión con igual nivel de prioridad, se evaluan de izquierda a derecha 

• Algebra

Estamos acostumbrados a representar algebraicamente una ecuación, pero en la computadora es diferente, para ello podemos utilizar los paréntesis, de lo contrario el resultado puede ser diferente

• Ecuación de una línea recta

y=mx+b

y=m*x+b

• Operadores de igualdad

Algebraico

=    igual                                   = diferente de

En Java

== igual                                   != diferente de

• Operadores de relación

<  menor que

>  mayor que

<=  menor o igual que

>=  mayor o igual que

• Variable

Es un espacio en la memoria de la computadora que permite almacenar temporalmente un dato durante la ejecución de un proceso, su contenido puede cambiar durante la ejecución del programa. Para poder reconocer una variable en la memoria de la computadora, es necesario darle un nombre con el cual podamos identificarla dentro de un algoritmo.

• Constante

Es un dato numérico o alfanumérico que no cambia durante la ejecución del programa. Ejemplo: pi = 3.1416

• Clasificación de las variables

  Por su contenido Variables Numéricas: Son aquellas en las cuales se almacenan valores numéricos, positivos o negativos, es decir almacenan números del 0 al 9, signos (+ y -) y el punto decimal. Ejemplo: iva = 0.15 pi = 3.1416 costo = 2500

• Variables Lógicas: Son aquellas que solo pueden tener dos valores (cierto o falso) estos representan el resultado de una comparación entre otros datos.

• Variables Alfanuméricas: Esta formada por caracteres alfanuméricos (letras, números y caracteres especiales). Ejemplo: letra = ’a’ apellido = ’lopez’ direccion = ’Av. Libertad #190’ 

Por su uso Variables de Trabajo: Variables que reciben el resultado de una operación matemática completa y que se usan normalmente dentro de un programa. Ejemplo: Suma = a + b /c 

• Contadores: Se utilizan para llevar el control del numero de ocasiones en que se realiza una operación o se cumple una condición. Con los incrementos generalmente de uno en uno. 

• Acumuladores: Forma que toma una variable y que sirve para llevar la suma acumulativa de una serie de valores que se van leyendo o calculando progresivamente.

• Expresiones

Las expresiones son combinaciones de constantes, variables, símbolos de operación, paréntesis y nombres de funciones especiales.Cada expresión toma un valor que se determina tomando los valores de las variables y constantes implicadas y la ejecución de las operaciones indicadas. Una expresión consta de operadores y operandos. Según sea el tipo de datos que manipulan, se clasifican las expresiones en: Aritméticas Relacionales Lógicas.

 ALGORITMOS

En matemáticas, lógica, ciencias de la computación y disciplinas relacionadas, un algoritmo es un conjunto prescrito de instrucciones o reglas bien definidas, ordenadas y finitas que permiten llevar a cabo una actividad mediante pasos sucesivos que no generen dudas a quien deba hacer dicha actividad. Dados un estado inicial y una entrada, siguiendo los pasos sucesivos se llega a un estado final y se obtiene una solución. Los algoritmos son el objeto de estudio de la algoritmia.

ELEMENTOS DE UN ALGORITMO

Dado que un algoritmo es un conjunto de instrucciones elaboradas con la finalidad de resolver un problema, los elementos que se utilizan en la construcción de algoritmos son los siguientes:

1. Comandos
2. Datos
3. Variables y contantes
4. Operadores

Comandos o Palabras reservadas

Todos los lenguajes, naturales o computacionales, tienen palabras que denotan una acción. Los comandos no son más que acciones que debe interpretar y ejecutar el computador. Cada comando conserva una sintaxis determinada, es decir la forma de utilizarlo.

Datos

Un dato es un campo que puede convertirse en información. Un dato puede significar un número, una letra, un signo ortográfico o cualquier símbolo que represente una cantidad, una medida, una palabra o una descripción. La importancia de los datos está en su capacidad de asociarse dentro de un contexto para convertirse en información. Es decir, por si mismos los datos no tienen capacidad de comunicar un significado y por tanto no pueden afectar el comportamiento de quien los recibe. Para ser útiles, los datos deben convertirse en información que ofrezca un significado, conocimiento, ideas o conclusiones.

Variables y Constantes

Son  espacios  de  memoria  creados  para  contener  valores  que  de  acuerdo  a  su  naturaleza  deseen  mantenerse (Constantes) o que puedan variar (Variables).

Constante

Es un dato que permanece con un valor, sin cambios, es decir constante, a lo largo del desarrollo del algoritmo o a lo largo de la ejecución del programa. Se utiliza cuando necesitamos que el valor de determinada variable se mantenga durante la ejecución del programa o hasta tanto se requiera su cambio.

Variable

Es un dato cuyo valor puede variar a lo largo del desarrollo del algoritmo o en el transcurso de la ejecución del programa.Una  variable  descrita  o  declarada  de  un  tipo  determinado,  sólo  podrá  contener,  valores  de  ese  tipo.  Una  variable  declarada  numérica entera, no podrá contener números reales. Se utiliza cuando el dato que contiene sufrirá cambios o variará en la medida que cambien los valores que maneje.

Operadores aritméticos

Son  utilizadas  para  construir  fórmulas  matemáticas.  Las  variables  y  constantes  utilizadas  son  de  naturaleza  numérica,  es  decir  números  enteros  o  reales,  y  las  operaciones  a  efectuar  son  de  orden aritmético.

Operadores relacionales

Los  operadores  relacionales  sirven  para  expresar  las  condiciones  en  los  algoritmos. Las  variables  y  constantes utilizadas son de distinta naturaleza, el resultado de una expresión lógica y relacional es de tipo lógico.

Operadores lógicos

Se  utilizan  en  los  programas  cuando  se  requiere  conocer  o  evaluar  si  los  valores  de  variables  o  constantes determinadas  cumplen con ciertas condiciones. De cumplirse o no, permiten un conjunto de instrucciones que pueden o no ejecutarse. Una expresión lógica puede ser verdadera o falsa.

HISTORIA DE LA PROGRAMACIÓN

Gottfried Wilheml von Leibniz (1646-1716), quien aprendió matemáticas de forma autodidacta (método no aconsejable en programación) construyó una máquina similar a la de Pascal, aunque algo más compleja, podía dividir, multiplicar y resolver raíces cuadradas.

Pero quien realmente influyó en el diseño de los primeros computadores fue Charles Babbage (1793-1871). Con la colaboración de la hija de Lord Byron, Lady Ada Countess of Lovelace (1815-1852), a la que debe su nombre el lenguaje ADA creado por el DoD (Departamento de defensa de Estados Unidos) en los años 70. Babbage diseñó y construyó la "máquina diferencial" para el cálculo de polinomios. Más tarde diseñó la "máquina analitica" de propósito general, capaz de resolver cualquier operación matemática. Murió sin poder terminarla, debido al escepticismo de sus patrocinadores y a que la tecnología de la época no era lo suficientemente avanzada. Un equipo del Museo de las Ciencias de Londres, en 1991, consiguió construir la máquina analítica de Babbage, totalmente funcional, siguiendo sus dibujos y especificaciones.

Máquina diferencial de Babbage

Un hito importante en la historia de la informática fueron las tarjetas perforadas como medio para "alimentar" los computadores. Lady Ada Lovelace propuso la utilización de las tarjetas perforadas en la máquina de Babbage. Para que se enteren todos esos machistas desaprensivos, el primer programador/a fue una mujer. En 1880 el censo en Estados Unidos tardó más de 7 años en realizarse. Es obvio que los datos no eran muy actualizados. Un asistente de la oficina del censo llamado Herman Hollerit (1860-1929) desarrolló un sistema para automatizar la pesada tarea del censo. Mediante tarjetas perforadas y un sistema de circuitos eléctricos, capaz de leer unas 60 tarjetas por minuto realizó el censo de 1890 en 3 años ahorrando tiempo y dinero. Más tarde fundó la Tabulating Machine Company y en 1924 tras alguna que otra fusión nació la Internacional Bussines Machines, IBM. ¿ Os suena ?

Atanasoff Berry Computer (ABC)

Las computadoras de hoy en día se sustentan en la lógica matemática basada en un sistema binario. Dicho sistema se implementa sobre dispositivos electrónicos que permiten, o no, pasar la corriente, con lo que se consiguen los 2 estados binarios: 0 y 1. A mediados del siglo XX, cuando se empezaron a construir las primeras computadoras digitales, se utilizaban tubos de vacío para implementar los 2 estados binarios, pero ¿ cómo aparecieron estos conceptos ? Alan Mathison Turing (1912-1954) diseñó una calculadora universal para resolver cualquier problema, la "máquina de Turing". Tuvo mucha influencia en el desarrollo de la lógica matemática. En 1937 hizo una de sus primeras contribuciones a la lógica matemática y en 1943 plasmó sus ideas en una computadora que utilizaba tubos de vacío. George Boole (1815-1864) también contribuyó al algebra binaria y a los sistemas de circuitos de computadora, de hecho, en su honor fue bautizada el álgebra booleana.

EXPONENTES DE LA PROGRAMACION

• Ada Lovelace: Ada es considerada el primer programador (o, en realidad, la primera programadora) de la historia. El lenguaje de programación Ada fue nombrado en su honor. ¿Cuál fue su contribución al mundo de la programación? Ada, hija del poeta Lord Byron, desarrolló su propia poesía en el primer algoritmo diseñado para ser procesado por una máquina. Esa era la máquina analítica de Charles Babbage. Lovelace incluyó una serie de métodos para calcular, usando la máquina de Babbage, números de Bernouille, es decir, una secuencia de números racionales relacionados con la teoría de los números.
• 
  Alan Turing: nos movemos un poco más adelante en el tiempo para acercarnos a la computadora moderna. Uno de los personajes que más relevancia tuvo en el desarrollo de los ordenadores como los conocemos hoy en día es Alan Turing. Turing formalizó los conceptos de computación y algoritmos con la máquina de Turing, o, como se llamaba oficialmente, la máquina automática. La máquina de Turing puede ser adaptada para simular la lógica de cualquier algoritmo, y sirve de ayuda para comprender el funcionamiento de una computadora personal y los límites de la computación mecánica.
• 
  Linus Torvalds: una lista con los más reconocidos programadores no puede pasar sin agregar al finlandés Torvalds. Es el arquitecto principal del sistema operativo Linux. Después de conocer UNIX en la universidad, comenzó a desarrollar lo que sería su tesis: Linux. Desde la publicación del código de Linux, en 1991, hoy en día millones de personas lo usan en sus computadoras personales. Para poder terminarlo, Torvalds contó con la colaboración de los programadores de minix, por lo que su nacimiento fue enteramente colectivo, con programadores alrededor del mundo sumándose para ayudar.
• Dennis Ritchie: Ritchie es más conocido por haber desarrollado el lenguaje C, que a su vez tuvo influencias en todo tipo de lenguajes de programación y sistemas operativos. Jefe de Lucent Technologies hasta su retiro, en 2007, Ritchie es el creador de C y uno de los desarrolladores más importantes de Unix. El lenguaje C es uno de los más utilizados en la historia de la programación, y facilita muchísimas cosas. De hecho, el lenguaje, desarrollado a comienzos de los ’70, inspiró a otros lenguajes, como C++, que nació como una de sus extensiones.
• Adi Shamir: Shamir es el co-inventor del algoritmo RSA (de hecho, la S en el nombre viene de su nombre), y uno de los inventores del cryptanalásis diferencial, por lo que su trabajo tiene múltiples implicaciones en la computación moderna. RSA es un algoritmo utilizado en criptografía, el primero que permite firmas y encriptado. Es una de las herramientas más utilizadas en e-commerce, y uno de los algoritmos más seguros inventados en la historia. Otro de sus grandes aportes fue el Shamir’s Secret Sharing, un algoritmo que permite que una información sea dividida en partes, con una parte única asignada a un determinado usuario.

• John George Kemeny y Thomas Eugene Kurtz: estos dos programadores fueron los encargados, allá por los años ’60, en desarrollar el lenguaje BASIC de programación. BASIC fue el primer lenguaje simple de usar, y desarrollado por estos dos compañeros de la Universidad de Darthmouth. ¿Su propósito? Permitir que los usuarios que no estuvieran acostumbrados a los lenguajes conocidos de programación tuvieran acceso a las computadoras del campus. Hoy en día, BASIC en sus múltiples variantes es uno de los lenguajes de programación más utilizados en el mundo.
• Bill Gates: Creo que casi es innecesario hablar sobre Bill Gates, pero si estamos escribiendo sobre grandes programadores, es imposible dejar afuera al hombre que desarrolló el sistema operativo más utilizado por los ordenadores del mundo. Desde diseñar una de las versiones de BASIC primero utilizadas por los entusiastas de la computación, Gates pasó a formar Microsoft junto con Paul Allen, su compañero de Harvard. Una de sus acciones más recordadas, al menos por los defensores del software libre, fue una carta abierta en la que afirmó que no se puede desarrollar y mantener un software sin un tipo de remuneración monetaria.
• Alan Cooper: Cooper es conocido por su rol en la «humanización» del software, y por su desarrollo de Visual Basic para Microsoft. Iniciado como un sistema de búsqueda de celdas llamado Ruby, Cooper se lo vendió a Gates y éste decidió transformarlo en una herramienta de desarrollo que unió a QuickBASIC. Gracias a esta herramienta, Windows se transformó en un producto clave para el desarrollo de aplicaciones de negocios.
• Richard Brodie: para personas como yo, que lo usamos casi constantemente, Richard Brodie merece un monumento. Es el creador original de Microsoft Word, un programa que desarrolló en menos de siete meses. Esta primera versión es tan sólo uno de sus trabajos: también escribió el primer compilador de C de Microsoft, la primera versión de Notepad, y el Word para la IBM PC Jr. De hecho, Brodie tuvo tanto éxito como programador que Gates lo nombró su asistente técnico a comienzos de los años ’80, un rol desde el cual manejó el lanzamiento de Word para Windows. También estuvo encargado del proyecto Omega, que desembocó en el nacimiento de Microsoft Access.
• Brian Behlendorf: Behlendorf es una figura importantísima en el movimiento open source. Fue uno de los principales desarrolladores del Apache Web Server, y también fue miembro de la junta de directores de la Mozilla Foundation. El crecimiento astronómico de Internet en la última década se debe, en gran parte, a Apache, que en 2009 se transformó en el primer servidor en superar los 100 millones de sitios web. Behlendorf desarrolló Apache al encontrarse con que el servidor más usado a mediados de los años ’90 no podía tolerar la cantidad de usuarios registrados que su nueva compañía necesitaba.