Diseño de Algoritmos y su codificación en Lenguaje C

341 Pages·2012·5.82 MB·Spanish

by  María Adriana Corona

Diseño de algoritmos y
su codificación en lenguaje C
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Diseño de algoritmos y
su codificación en lenguaje C
María Adriana Corona Nakamura
Universidad de Guadalajara
María de los Ángeles Ancona Valdez
Universidad de Guadalajara
Revisión técnica
Miguel Orozco Malo
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey,
Campus Ciudad de México
Carlos Villegas Quezada
Universidad Iberoamericana,
Ciudad de México
MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA
LISBOA • MADRID • NUEVA YORK • SAN JUAN • SANTIAGO • AUCKLAND
LONDRES • MILÁN • MONTREAL • NUEVA DELHI • SAN FRANCISCO
SÃO PAULO • SINGAPUR • ST. LOUIS • SIDNEY • TORONTO
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Director Higher Education: Miguel Ángel Toledo Castellanos
Editor sponsor: Pablo E. Roig Vázquez
Coordinadora editorial: Marcela I. Rocha Martínez
Editora de desarrollo: Ana L. Delgado Rodríguez
Supervisor de producción: Zeferino García García

DISEÑO DE ALGORITMOS Y SU CODIFICACIÓN EN LENGUAJE C
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Contenido
Prefacio ........................................................................................................................................................... xi
Capítulo 1. Conceptos básicos ............................................................................................................ 1
1.1 Definición de lenguaje de programación ................................................................................ 2
1.2 Definición de algoritmo ................................................................................................................. 2
1.3 Definición de programa de computadora .............................................................................. 3
1.4 Etapas o pasos en la creación de un programa ..................................................................... 4
1.4.1 Definición del problema ................................................................................................................................ 4
1.4.2 Análisis del problema ...................................................................................................................................... 4
1.4.3 Diseño y técnicas para la formulación de un algoritmo ..................................................................... 4
1.4.4 Codificación ........................................................................................................................................................ 5
1.4.5 Prueba y depuración ....................................................................................................................................... 6
1.4.6 Documentación ................................................................................................................................................ 6
1.4.7 Mantenimiento .................................................................................................................................................. 6
Capítulo 2. Los datos y las operaciones básicas .......................................................................... 7
2.1 Identificador ...................................................................................................................................... 8
2.2 Tipos de datos ................................................................................................................................... 8
2.2.1 Datos numéricos .............................................................................................................................................. 9
2.2.2 Datos lógicos o booleanos ............................................................................................................................ 9
2.2.3 Caracteres ............................................................................................................................................................ 10
2.2.4 Tipo void .............................................................................................................................................................. 10
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vi Contenido
2.3 Variables .............................................................................................................................................. 10
2.3.1 Declaración de variables ................................................................................................................................ 10
2.3.2 Reserva de memoria ........................................................................................................................................ 11
2.4 Constantes .......................................................................................................................................... 11
2.4.1 Uso de #define: creación de macros .......................................................................................................... 12
2.4.2 Uso de const ....................................................................................................................................................... 12
2.5 Operadores ......................................................................................................................................... 13
2.5.1 Operadores aritméticos .................................................................................................................................. 13
2.5.2 Incremento y decremento ............................................................................................................................. 14
2.5.3 Operadores relacionales ................................................................................................................................ 15
2.5.4 Operadores lógicos .......................................................................................................................................... 15
2.5.5 Operadores de asignación ............................................................................................................................ 16
2.5.6 Operador condicional (?:) .............................................................................................................................. 17
2.6 Prioridad de los operadores ......................................................................................................... 18
2.6.1 Prioridad de operadores aritméticos ......................................................................................................... 18
2.6.2 Regla asociativa ................................................................................................................................................. 18
2.7 Expresiones ......................................................................................................................................... 19
2.8 Palabras reservadas ......................................................................................................................... 20
2.9 Comentarios ....................................................................................................................................... 21
2.10 Conversión de tipos ......................................................................................................................... 21
2.10.1 Conversión forzada de tipos de datos .................................................................................................... 22
2.10.2 El operador sizeof .......................................................................................................................................... 22
Capítulo 3. Programación estructurada .......................................................................................... 27
3.1 Definición ............................................................................................................................................ 28
3.2 Estructuras de control y su clasificación .................................................................................. 28
3.3 Estructura de un algoritmo y de un programa ...................................................................... 29

3.3.1 Comentarios ........................................................................................................................................................ 29
3.3.2 Declaración archivos de cabecera o encabezado (librerías o bibliotecas) .................................. 29
3.3.3 Prototipos de funciones ................................................................................................................................. 30
3.3.4 Declaración de variables globales y constantes .................................................................................... 30
3.3.5 El programa principal o función principal main() ................................................................................. 30
3.3.6 Declaración de funciones .............................................................................................................................. 30
3.4 Estructura de control secuencial ................................................................................................. 32
3.4.1 Ejercicios resueltos de la estructura de control secuencial ............................................................... 32
3.5 Estructura de control selectiva o alternativa .......................................................................... 49
3.5.1 Estructura de control selectiva simple si (if) ........................................................................................... 50
3.5.2 Estructura de control selectiva doble si/si-no (if/else) ........................................................................ 51
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Contenido vii
3.5.3 Anidamiento o escalonamiento si-si no-si (if-else-if) .......................................................................... 52
3.5.4 Ejercicios resueltos de la estructura de control selectiva
simple si (if) y doble si/si-no (if/else) ......................................................................................................... 53
3.5.5 Estructura de control selectiva múltiple segun_sea (switch) ........................................................... 67
3.5.6 Estructura de control selectiva segun_sea (switch) anidada ........................................................... 68
3.5.7 Ejercicios resueltos de la estructura de control selectiva
múltiple segun_sea (switch) ......................................................................................................................... 68
3.6 Estructura de control repetitiva o de iteración condicional ............................................. 79

3.6.1 Contadores, acumuladores, centinelas y banderas .............................................................................. 79
3.6.2 Estructura de control repetitiva mientras (while) ................................................................................. 81
3.6.3 Ejercicios resueltos de la estructura de control repetitiva mientras (while) .............................. 82
3.6.4 Estructura de control repetitiva hacer_mientras (do while) ............................................................. 94
3.6.5 Ejercicios resueltos de la estructura de control repetitiva
hacer_mientras (do_while) ............................................................................................................................ 94
3.6.6 Estructura de control repetitiva desde (for) ............................................................................................ 107
3.6.7 Ejercicios resueltos de la estructura de control repetitiva desde (for) .......................................... 109
3.6.8 Casos especiales del for .................................................................................................................................. 118
3.6.9 Ejercicios resueltos de la estructura de control repetitiva en
casos especiales desde (for) ......................................................................................................................... 119
3.6.10 Ciclos anidados ................................................................................................................................................. 126
3.6.11 Ejercicios resueltos utilizando ciclos anidados ...................................................................................... 127
Capítulo 4. Arreglos .................................................................................................................................135
4.1 Definición ............................................................................................................................................ 136
4.2 Arreglos unidimensionales (vectores o listas) ........................................................................ 137
4.2.1 Inicialización de arreglos unidimensionales ........................................................................................... 138
4.2.2 Lectura e impresión de un arreglo unidimensional ............................................................................. 139
4.2.3 Modificación de un elemento del arreglo unidimensional ............................................................... 141
4.2.4 Arreglos de caracteres .................................................................................................................................... 141
4.2.5 Ejercicios resueltos de arreglos unidimensionales ............................................................................... 142
4.3 Arreglos bidimensionales (matrices o tablas) ........................................................................ 155
4.3.1 Inicialización de arreglos bidimensionales ............................................................................................. 156
4.3.2 Lectura e impresión de unos arreglos bidimensionales .........................................................................156
4.3.3 Modificación de un elemento de una matriz ......................................................................................... 157
4.3.4 Ejercicios resueltos de arreglos bidimensionales ................................................................................. 157
Capítulo 5. Programación modular ...................................................................................................171
5.1 Definición ............................................................................................................................................ 172
5.2 Programa principal y funciones .................................................................................................. 173
5.2.1 Programa principal o función main() ......................................................................................................... 173
5.2.2 Función ................................................................................................................................................................. 173
5.2.3 Ámbito de las variables .................................................................................................................................. 173
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viii Contenido
5.2.4 Llamada o invocación de una función ...................................................................................................... 173
5.2.5 Cómo se ejecuta un programa que contiene funciones .................................................................... 173
5.2.6 Ubicación de una función en un programa ............................................................................................ 173
5.3 Prototipo de una función .............................................................................................................. 174
5.4 Funciones sin paso de parámetros ............................................................................................ 174
5.5 Ejercicios resueltos de funciones sin paso de parámetros ................................................ 176
5.6 Funciones con paso de parámetros .......................................................................................... 189
5.6.1 Parámetros de una función ........................................................................................................................... 189
5.6.2 Paso de parámetros en una función .......................................................................................................... 189
5.6.3 Paso de parámetros en funciones con vectores y matrices .............................................................. 193
5.7 Ejercicios resueltos de funciones con paso de parámetros .............................................. 193
5.8 Recursividad ...................................................................................................................................... 213
5.9 Funciones predefinidas de lenguaje C ..................................................................................... 223
5.10 Ejercicios resueltos de funciones predefinidas de lenguaje C ......................................... 223
5.10.1 Funciones para manejo de caracteres y cadenas ............................................................................... 224
5.10.2 Funciones de pantalla .................................................................................................................................. 231
5.11 Creación de librerías en lenguaje C ........................................................................................ 237
Capítulo 6. Registros o estructuras ................................................................................................... 239
6.1 Definición de una estructura ........................................................................................................ 240
6.2 Tipos de datos definidos por el usuario typedef .................................................................... 242
6.3 Asignación de valores a los campos de una estructura ...................................................... 243
6.4 Acceso a los campos de un registro o estructura (struct ) ................................................... 244
6.5 Arreglos de estructuras .................................................................................................................. 246
6.6 Estructuras anidadas ....................................................................................................................... 247
6.7 Ejercicios resueltos de registros o estructuras (struct ) ........................................................ 248
Capítulo 7. Algoritmos de ordenamiento y búsqueda. Apuntadores ................................ 265
7.1 Ordenación ......................................................................................................................................... 266
7.1.1 Ordenación interna .......................................................................................................................................... 266
7.2 Búsquedas ........................................................................................................................................... 274
7.2.1 Búsqueda secuencial ....................................................................................................................................... 274
7.2.2 Búsqueda binaria .............................................................................................................................................. 276
7.3 Apuntadores ....................................................................................................................................... 278
7.3.1 Dirección de una variable .............................................................................................................................. 278
7.3.2 Declaración de apuntadores ........................................................................................................................ 278
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Contenido ix
7.3.3 Asignación de apuntadores .......................................................................................................................... 278
7.3.4 El operador 2. ................................................................................................................................................ 279
7.3.5 Errores usuales ................................................................................................................................................... 280
7.3.6 Apuntadores a apuntadores ......................................................................................................................... 280
7.3.7 Apuntadores para paso de parámetros por referencia ....................................................................... 280
Anexo A. Entrada y salida (e/s) en lenguaje C .............................................................................. 285
A.1 Entrada y salida formateada ........................................................................................................ 286
A.1.1 Entrada de datos: función scanf() ............................................................................................................... 286
A.1.2 Salida de datos: función printf() .................................................................................................................. 288
A.2 Entrada y salida sin formato ......................................................................................................... 290
Anexo B. Diferencias entre Turbo C, Dev-Cpp y Code::Blocks ............................................... 292
Anexo C. Aplicaciones ............................................................................................................................ 295
Anexo D. Código ASCII ............................................................................................................................ 309
Anexo E. Glosario ...................................................................................................................................... 311
Glosario de funciones en lenguaje C .................................................................................................................. 315
Entrada y salida formateada (vea el anexo A) ....................................................................................................... 316
Entrada y salida sin formato (vea el anexo A) ....................................................................................................... 316
Funciones matemáticas (librería math.h) ............................................................................................................... 317
Funciones para manejo de caracteres y cadenas ................................................................................................ 317
Operaciones con cadenas de caracteres, string.h y stdlib.h ............................................................................. 318
Funciones para la conversión de tipos, librería stdlib.h ..................................................................................... 318
Manejo de consola, librerías conio.h y conio2.h (Dev-C11 y Code::Blocks) ............................................. 318
Bibliografía y recursos de programación ......................................................................................... 320
Índice analítico ............................................................................................................................................ 323
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