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

CI-0202 Principios de Informática

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Braulio Solano <braulio.solano@ecci.ucr.ac.cr>

http://bsolano.com/ecci/claroline/course/index.php?cid=CI0202

OBJETIVO

      Proveer formación básica en programación utilizando técnicas actuales para lograr la resolucion de problemas mediante la construcción de programas orienados al área de ingeniería y afines.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

      Al finalizar este curso el o la estudiante será capaz de:

• Diseñar, organizar e implementar algoritmos para resolver problemas específicos.
• Usar un ambiente de programación para la edición, prueba y depuración de programas.
• Reutilizar componentes de software existentes en una plataforma abierta.
• Aplicar a nivel básico buenas prácticas de construcción de software.

CONTENIDOS

Fundamentos de la Programación:

• Lenguajes de programación: concepto de programación, lenguaje máquina, lenguaje ensamblador, lenguaje de alto nivel, maquina virtual, compilador y paradigmas.
• Ciclo de vida de un programa: problema, análisis, diseño, implementación y prueba.
• Algoritmo: concepto, primitivas y ejemplos.

Introducción a la Programación Orientada a Objetos:

• Paradigma: clases e instancias, atributos y métodos, abstracción, especificación y reutilización.
• Análisis y diseño: modelaje de clases e instancias (UML).
• Compilación y ejecución en lenguaje Java.

Sistemas Numéricos y Representación de Datos:

• Bases y conversión: decimal, binaria y hexadecimal.
• Sistemas de codificación: ASCII y UNICODE.

Tipos de Datos:

• Tipos de datos: primitivos (enteros, reales, booleano y caracteres) e hileras.
• Precisión y literales: entero (byte, short, int y long), real (float y double), booleano, carácter e hilera (secuencias de escape).

Definición de Variables:

• Declaración: tipo, identificador y dirección.
• Inicialización: tipo primitivo (valor), instancia (referencia) y estado de memoria.
• Asignación y conversión (i.e. casting).
• Utilización de Variables.
• Atributos de clase: declaración, ciclo de vida, encapsulamiento y ocultamiento.
• Variables locales: declaración y ciclo de vida.
• Estáticas y constantes: declaración y ciclo de vida.

Entrada y Salida Básica:

• Entrada: parámetros de línea de comandos y diálogo.
• Salida: línea de comandos y diálogo.

Manejo de Excepciones:

• Concepto, ejemplos y definición (clase), lanzamiento y atrape.

Expresiones y Operadores:

• Aritméticos binarios (multiplicativos y aditivos) y unarios (negación y posfijos).
• Relacionales (comparación e igualdad), lógicos (binarios y unarios) y asignación.
• Evaluación y prioridad (orden de precedencia).

Instrucciones y Estructuras de Control:

• Estructuras de secuenciación ({}).
• Estructuras de selección o bifurcación (if/else y switch).
• Estructuras de repetición o iteración (while, do y for).

Métodos: Fundamentos:

• Conceptos: modularización y reutilización, declaración e invocación.
• Componentes: encabezado (identificador, parámetros y tipo de retorno) y cuerpo.
• Métodos estáticos (funciones) y ejemplos.
• Sobrecarga: declaración, firmas y resolución de llamados.

Métodos: Funcionamiento:

• Paso de argumentos: por valor y por referencia.
• Estado de memoria estática, memoria dinámica y pila de llamados.
• Reglas de alcance o ámbito en identificadores.

Constructores:

• Concepto y utilización: declaración e invocación.
• Orden de llamados.
• Destrucción de objetos y recolección de basura

Recursividad:

• Concepto y utilización.
• Orden de llamados.

Arreglos o Vectores: Fundamentos:

• Concepto, estructura y estado de memoria.
• Tipos de Datos: primitivos e instancias.
• Declaración e inicialización.
• Acceso a celdas y recorrido.
• Parámetros de tipo arreglo y paso de argumentos.

Arreglos o Vectores: Operaciones:

• Utilidad y operaciones comunes (suma, promedio, mínimo, máximo).
• Búsqueda: primitivos e instancias.
• Ordenamiento: primitivos e instancias.
• Asociación, indexación y clasificación.
• Clases contenedoras.

Matrices:

• Concepto, estructura y estado de memoria.
• Declaración e inicialización.
• Acceso a celdas y recorrido.

Hileras o Cadenas de Caracteres:

• Concepto, estado de memoria y tipos: estático y dinámico.
• Operaciones: concatenación, obtener tamaño, extraer carácter o fragmento, comparación, búsqueda, reemplazo, conversión a mayúscula o minúscula, conversión a arreglo.

Entrada y Salida: Archivos:

• Conceptos y organización física de archivos.
• Información y operaciones de gestión: información, creación y borrado.
• Procesamiento binario/textual: apertura/cierre y lectura/escritura.

Programacion avanzada desarrollando uno de los siguientes temas:

• Matrices, algoritmos y bibliotecas de álgebra lineal.
• Fundamentos de graficación y de interfaces gráficas.
• Punteros y referencias, copia y clonación de objetos.
• Algoritmos de búsqueda y ordenamiento básicos.
• herencia y polimorfismo.

EVALUACION

Tareas, proyectos, quices	30%	(Prof. Di Mare)
Examen Parcial #1	15%	viernes 17 de setiembre
Examen Parcial #2	20%	martes 2 de noviembre
Examen Final	35%	viernes 26 de noviembre

INDICE DE MATERIALES DEL CURSO

Tareas (Prof. Di Mare)

# 1: Números de Armstrong

# 2: Inversión de los valores de un vector

# 3: Comparación de vectores

# 4: Juego de toques y famas

# 5: Juego del Gato (Tic Tac Toe)

# 6: Operaciones matriciales para regresión lineal múltiple

# 7: Emparejador de cuestionarios

# 8: Tildador

Ejemplos de laboratorio (Prof. Di Mare)

Laboratorio # 1   [Java]   [C++]: Números de Armstrong

Laboratorio # 2   [Java]   [C++]: El tamaño de cada tipo de datos

Laboratorio # 3   [Java]   [C++]: while vs for [Matriz]

Laboratorio # 4   [Java]   [C++]: La clase año bisiesto

Laboratorio # 5   [Java]   [CIN]   [C++]: Calculadora de números enteros

Laboratorio # 6   [Java]   [C++]: Clase ord_int para mantener varios números ordenados

Laboratorio # 7   [Java]   [C++]: Recursividad de las funciones Fibonacci() y Factorial()

Laboratorio # 8   [Java]   [C++]: Ordenamiento por Seleccion(), Insercion() y Burbuja()

Laboratorio # 9   [Java]   [C++]: Una clase para clasificar edades

Laboratorio # 10   [C++]: La clase Bolsa para contar números

Laboratorio # 11   [C++]: Argumentos por valor y argumentos por referencia

Laboratorio # 12   [Java]   [C++]: Uso de argumentos en la línea de comandos

Laboratorio # 13   [C++]: Lectura de los nombres de archivos del directorio actual

Laboratorio # 14   [Java]   [C++]: Búsqueda lineal y binaria en un vector ordenado

Laboratorio # 15   [Java]   [C++]: Muestra cómo centrar una hilera

Laboratorio # 16   [Java]   [C++]: Muestra como usar una matriz NxM

Laboratorio # 17   [Java]   [C++]: La lista

Laboratorio # 18   [Java]: Java pasa copias de referencias

Laboratorio # 19   [Java]: Fibonacci() super-lerdo y super-rápido

Laboratorio # 20   [Java]: Manejo de Excepciones

Laboratorio # 21   [Java]: Manipulación de hileras

Laboratorio # 22   [Java]: Ventanas

Laboratorio # 23   [Java]: Iteradores

Laboratorio # 24   [Java]: Generador de todos los subconjuntos

Laboratorio # 25   [Java]: String vs StringBuffer

Herramientas

http://www.DrJava.org && DrJava.htm

http://cs.joensuu.fi/jeliot

http://www.BlueJ.org

http://www.JCreator.com

http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp

Bibliotecas de programas

http://math.nist.gov/javanumerics/jama/

http://jchart2d.sourceforge.net/

http://sourceforge.net/projects/javacsv/

http://www.jfree.org/jfreechart/

LIBRO DE TEXTO

      Como lenguaje de programación en el curso se usa Java, por lo que conviene que el estudiante adquiera un buen libro de texto para el lenguaje sobre Java, que es el lenguaje que se usará como marco de referencia en todo el curso. Cada estudiante es responsable de conseguir sus libros. Estos son buenos libros de texto:

Barnes, David J. & Kölling Michael

Programación orientada a objetos con Java, ISBN: 978-84-8322-350-5, Pearson Educación, 2007.
      http://www.bluej.org/objects-first/
      http://www.bluej.org/objects-first/resources/projects.zip

Ceballos, Francisco Javier

Java 2 - Curso de Programación - 3º ed., ISBN 970-15-1164-6, Alfaomega Ra-Ma, 2006.
      http://www.fjceballos.es/publicaciones_java.html
      http://www.ra-ma.es/down/Java2-IGyApIn3ed-Ceballos.zip

Deitel, H.M.; Deitel, P.J.

Java Cómo programar 5ta edición, ISBN 970-26-0518-0, Prentice-Hall, 2004.
      http://www.deitel.com/
      ftp://ftp.prenhall.com/pub/deitel/J_HTP/java-htp5e/examples/java5-examples.zip

BIBLIOGRAFIA

Di Mare, Adolfo

Convenciones de Programación para Pascal, Reporte Técnico ECCI­01­88, Proyecto 326­86­053, Escuela de Ciencias de la Computación e Informática, Universidad de Costa Rica, 1988.
      http://www.di-mare.com/adolfo/p/convpas.htm

Gosling,James & Joy, Bill & Steele, Guy & Bracha, Gilad

The Java Language Specification, 3rd Ed; Addison-Wesley, 2005.

Hommel, Scott (editor)

Java Code Conventions
      http://java.sun.com/docs/codeconv/CodeConventions.pdf

Stroustrup, Bjarne

"The C++ programming language (3rd ed)"; Addison-Wesley; 1998.
      http://www.research.att.com/~bs/3rd.html

Sun Microsystems

"Página oficial de Javasoft"
      http://java.sun.com

Sun Microsystems

Java^TM Platform, Standard Edition 6 API Specification
      http://java.sun.com/javase/6/docs/api/

Sun Microsystems

Trail: Learning the Java Language; The Java^TM Tutorials
      http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/

Políticas de Corrección de Tareas

• Es muy importante que el programa esté correctamente indentado y que las instrucciones estén debidamante espaciadas.
• Es muy importante que en todo el programa haya buena documentación interna.
• Uso de Doxygen/JavaDoc para la especificación de todos los métodos, funciones y campos de la clase.
• http://www.di-mare.com/adolfo/p/convpas.htm
• http://java.sun.com/docs/codeconv/CodeConventions.pdf

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