Universidad de Costa Rica Escuela de Ciencias de la Computación e Informática

CI-1201 Programación II

REQUISITOS

OBJETIVO GENERAL

      Proveer al estudiante la formación básica necesaria para su desempeño eficiente como programador de herramientas (PH) y como programador de aplicaciones (PA) de poca complejidad que requieran equipos de programación y el uso eficiente y efectivo de ambientes de programación orientados a objetos, cuyo uso apropiado implica la reutilización de software.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

      Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:

1. Comprender la diferencia entre la especificación de una clase, de una función o de un procedimiento y su implantación. O lo que es lo mismo: comprender la diferencia entre abstracción e implementación.
2. Especificar y documentar clases, funciones y procedimientos.
3. Generar varias opciones de diseño dado un problema específico, valorarlas y escoger razonadamente una, con base en criterios tales como: simplicidad de las estructuras de datos, simplicidad de los algoritmos, ahorro evidente de memoria dinámica y de tiempo.
4. Comprender y aprender a usar una biblioteca de clases contenedoras y sus correpondientes iteradores, en la producción de otros componentes reutilizables y programas de aplicación de poca complejidad.
5. Diseñar e implantar clases contenedoras, en el contexto de una biblioteca de clases contenedoras preconstruida.
6. Comprender, usar e implementar algún tipo de árbol balanceado.
7. Comprender y aprender a usar una biblioteca de clases para la construcción de interfaces de programas de aplicación (sean estas gráficas o de texto).
8. Comprender y aplicar los conceptos de la programación por eventos en el contexto del diseño e implantación de interfaces de programas de aplicación.
9. Comprender y aplicar los siguientes conceptos: enlace dinámico, enlace estático, sobrecarga de operadores y de funciones, polimorfismo de objetos contenedores, herencia simple, composición de clases, clases abstractas y clases concretas.

CONTENIDOS

1. Clases abstractas que usualmente son ancestros de clases contenedoras concretas, tales como: objeto, contenedor y colección.
2. Clases contenedoras concretas y sus iteradores: listas simples, listas dobles, pilas, colas simples, colas de prioridad, arreglos, conjuntos, multi-conjuntos ("bag").
3. Objetos contenedores compuestos por otros objetos contenedores (como por ejemplo multilistas, etc).
4. Algún tipo de árbol de búsqueda balanceado: puede ser árboles AVL, o árboles 2-3, o árboles Btree en general, o árboles rojo-negro, etc.
5. Clases de uso común para la implantación de interfaces de programas de aplicación.
6. Programación por eventos: comunicación entre objetos en el contexto de la implementación de interfaces gráficas.
7. Los siguientes conceptos: enlace dinámico, enlace estático, sobrecarga de operadores y de funciones, polimorfismo de objetos contenedores, herencia simple, composición de clases, clases abstractas y clases concretas, abstracción, encapsulamiento y ocultamiento de información.

CONTENIDOS ESPECIFICOS

      El curso integra la teoría y la práctica. La teoría es relativamente fácil de digerir, y está bien explicada en los libros de texto. La parte práctica es más difícil de dominar, pues requiere de una exposición en carne viva a problemas reales.

      Como complemento a las prácticas, durante el curso se hará especial incapié en aplicar el concepto de abstracción, según está definido en [LG-1986]. El curso consta de varios ingredientas altamente relacionados. Primero se exponen los conceptos de abstracción y especificación en el marco del lenguaje C++, y se discuten en el contexto de la programación por objetos. También se revisan algunas técnicas generales para depuración de programas. Durante todo el curso se estudian algunos tópicos básicos de estructuras de datos.

      Con el fin de introducir muchos de los algoritmos y estructuras de datos que serán usados en el curso siguiente (CI-1303 Estructuras de datos y análisis de algoritmos), en muchos casos las tareas cortas incluirán uso de listas, colas, pilas y árboles. Para esto en el curso se cubrirá el equivalente de los dos primeros capítulos de [AHU-1984]. Durante el curso el estudiante trabajará en diversos proyectos para que logre fluidez en conceptos como punteros, uso de archivos, manejo de pantallas y ventanas, y recursividad. El estudiante conocerá las herramientas básicas del programador profesional. Se espera del estudiante un buen dominio del C++. Se hará especial énfasis en lograr que el estudiante domine los conceptos de abstracción y especificación, y se hará un extenso uso de herramientas diversas de programación.

Las tareas escritas consistirán en "premios", esto es, asignaciones cortas que cada estudiante debe cumplir. Antes de que termine el lunes de cada semana el estudiante debe instalar en una única página Internet al menos 8 filminas en las que resuma el material cubierto en la semana anterior. También debe enviarle al profesor la dirección Internet en donde dejó sus fichas de estudio, las que le servirán luego al estudiante y a todos sus compañeros para repasar la materia cubierta. Siempre debe usar formato HTML para las filiminas.       Las filminas son responsabilidad individual de cada estudiante. Si al revisarlas se detectan copias, perderá los puntos tanto el alumno que copió como el que se dejó copiar.

      Al finalizar cada lección el estudiante debe revisar el libro de texto y también el libro de Bjarne Stroustrup para determinar los capítulos y secciones en donde se discute cada uno de los temas cubiertos en la lección. Como resultado de esta investigación cada estudiante debe incluir en sus filminas un reporte con 5 secciones claramente delimitadas y que contenga los siguiente:

Al menos 8 Filminas de estudio. Número del capítulo o sección del libro de texto en el que se discute el tema. Número del capítulo o sección del libro de Stroustrup en el que se discute el tema. Número y página de los ejercicios del libro de texto relevantes al tema discutido en clase. Copia de un párrafo pequeño, de 2 o 3 renglones, tomado de alguno de estos libros.

      Los estudiantes deberán hacer al menos un programa grande (de más de 1500 líneas), y durante todo el semestre tendrán asignaciones cortas programadas. Después de tomar el curso, cada estudiante sabrá como hacer la documentación de un programa.

      Este curso requerirá de un gran esfuerzo de programación. Al terminar el curso, el estudiante será capaz de a producir programas de alta calidad.

EVALUACION

Tareas, proyectos, quices	20%	(Prof. Di Mare)
Examen Parcial #1	10%	Viernes 13 abril
Examen Parcial #2	10%	Viernes 20 abril
Examen Parcial #3	25%	Viernes 25 de mayo
Examen Final	35%	Miércoles 27 de junio

INDICE DE MATERIALES DEL CURSO

Tareas

# 1: Casos y datos de prueba para la cola circular

# 2: Casos y datos de prueba para los números racionales

# 3: Clase vector extendible

# 4: Herencia Ordenada

# 5: El árbol binario implementado con referencias "lkptr"

# 6: Arboles binarios homomorfos

# 7: Aritmética de matrices con referencias "lkptr"

# 8: Arquitectura de Tres Capas

LIBRO DE TEXTO

      Como lenguaje de programación se usa C++, por lo que conviene que el estudiante adquiera un buen libro de texto para el lenguaje, como por ejemplo el de Deitel & Deitel, que está escrito en lengua inglesa, aunque la versión en español también se puede usar, pese a que no toma en cuenta todos los cambios y detalles que forman parte del C++ estándar. Es conveniente que cada estudiante tenga acceso al libro de Bjarne Stroustrup sobre C++, que es el lenguaje que se usar  como marco de referencia en todo el curso. Este libro tiene un costo de unos $ 45, y se puede conseguir en Internet. Algunos estudiantes encontrarán necesario consultar el libro de Musser & Saini sobre la biblioteca STL de C++, aunque puede ser que el libro Nelson sea más asequible. Gran parte de la teoría del curso se está descrita en el libro de Liskov & Guttag. En los proyectos programados es necesario que los alumnos apliquen convenciones de programación, como las de Adolfo Di Mare o las de Sun Microsystems, Inc. Cada estudiante es responsable de conseguir sus libros. Además, en el sitio Internet del curso habrá material adicional (como los FAQ's).

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Adolfo Di Mare <adolfo@di-mare.com>
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