Computación I

Conceptos básicos

Objetivos: Que los alumnos sean capaces de escribir expresiones aritméticas enteras o reales y que puedan declarar variables.

Temas:

Expresiones aritméticas.
Tipo de una expresión.
Declaración de variables.
El operador %.

Expresiones aritméticas

Una expresión aritmética se escribe realizando operaciones aritméticas entre variables y constantes numéricas. Por ejemplo:

    2*PI*radio
    (dist1+dist2)/difTiempo
    5
    3.14159

(Obs. PI es una constante predefinida.)

Los operadores más usados son:

+
-
* para la multiplicación
/ para la división

Obs. 1: Las expresiones se escriben en una sola línea.

Obs. 2: Existe una parentización implícita como en el álgebra matemática:

a+b*c es lo mismo que a+(b*c)
Los operadores * y / tienen prioridad sobre + y -.
a-b-c es lo mismo que (a-b)-c
Entre operadores de la misma prioridad (como + - o * /) las expresiones se asocian de izquierda a derecha.

Parentice explícitamente cuando la parentización implícita no es la adecuada o cuando tenga dudas:

    a-(b-c);

Tipo de una expresión

Una expresión puede ser entera (int en Java) o real (double). Por ejemplo, las siguientes son expresiones enteras:

   5
   5 + 2 * 20   // expresión compuesta
   5/2
   -2

Estas otras son reales:

   3.14
   3.14 * 8.5 / 2.0
   5.                 // 5.0
   1. + 1             // 2.0

Esto se puede resumir en:

Cualquier constante numérica que contenga un . es real. Si no tiene el . es entera.
Cuando a ambos lados de un operador hay subexpresiones enteras, el resultado de esa operación es entero.
Si una de las subexpresiones es real, el resultado es real.

Ejemplo:

    (4 - 1) * 5. / (5 / 2)
     |   |    |     |   |
    int int double int int
      \ /    /      \  /
      int   /        int
       \   /          /
       double        /
           \        /
            \      /
             \    /
             double

Propuesto: ¿Cuanto valen 1/2*2.0 y 2.0*1/2?

Ejercicio: Cálculo de porcentajes en un plebiscito.

Se requiere un programa que establezca el siguiente diálogo:

    Votos SI ? 80
    Votos NO ? 120
    Total de votos= 200
    SI= 40.0 %
    NO= 60.0 %

(8 minutos para que los alumnos traten de hacerlo.) Programa:

    println("Calculo de porcentajes de un plebiscito");
    print("Votos SI ? ");
    int si= readInt();
    print("Votos NO ? ");
    int no= readInt();
    print("Total de votos= "); println(si+no);
    print("SI= "); print(100.0*si/(si+no)); println(" %");
    print("NO= "); print(100.0*no/(si+no)); println(" %");

(El programa completo se encuentra en Plebiscito.java.)

Observaciones:

Hay que agregar:

    class Plebiscito extends Program {
      void run() {
        El programa
      }
    }

En los ejercicios futuros nos ahorraremos esta parte que es siempre igual.

println escribe en la consola y luego cambia de línea. print no cambia de línea.
Se puede colocar más de una instrucción en una línea.

También se puede escribir:

    println("Total de votos= "+ (si+no));

Declaración de variables

Cuando una expresión se repite una y otra vez, su valor se puede almacenar en una variable. Por ejemplo:

    int total= si+no;
    println(100.0*si/total);
    println(100.0*no/total);

La primera instrucción es una declaración. Introduce la variable total. Una declaración tiene la sintaxis:

`tipo' `identificador' = `expresión' ;

En donde `identificador' es el nombre de la variable y `expresión' es el valor inicial que se le da a esa variable.

El `tipo' puede ser int o double. Si es int, la variable sólo puede almacenar un valor entero. Si es double, solo puede almacenar un real (Ej. 2.5, -1.2, 1.0). Ejemplo:

  double perimetro= 2*PI*radio;

(Obs. a los profesores: por simplicidad no introduzcan el tipo float. Hace que en muchos caso se necesite los horrendos casts. En todo caso, con double se puede hacer todo y mejor.)

El operador %

Calcula el residuo de la división entre enteros. Por ejemplo:

7/3 es 2
7%3 es 1
8%3 es 2

En general se tiene la siguiente igualdad:

i % j <=> i - i/j*j <=> i - (i/j)*j

Ejercicios:

Escribir un programa (con diálogo) que calcule el porcentaje de votos de 3 candidatos a una elección.
(Propuesto.)

Escribir un programa que sume dos instantes de tiempo (en horas y minutos). El diálogo debe ser:

   Hora ? 8
   Minutos ? 35
   Hora ? 1
   Minutos ? 30
   Suma= 10 hrs. 5 min.

Solución:

Primero se dialoga con el usuario para obtener los datos.

    print("Hora ? ");
    int horas1= readInt();
    print("Minutos ? ");
    int minutos1= readInt();
    print("Hora ? ");
    int horas2= readInt();
    print("Minutos ? ");
    int minutos2= readInt();

Luego se suman los tiempos. Alternativa 1:

    // Sumar hora y minutos por separado
    int horas= horas1+horas2;
    int minutos= minutos1+minutos2;
    // Si minutos >= 60, pasarlos a las horas.
    print("Suma= "); print(horas+minutos/60);
    print(" hrs. "); print(minutos%60); print(" min.");

(El programa completo se encuentra en SumaHoras1.java.)

Alternativa 2

    // Sumar en minutos
    int minutos= horas1*60+minutos1 + horas2*60+minutos2;
    print("Suma= "); print(minutos/60); print(" hrs. ");
    print(minutos%60); print(" min. ");

(El programa completo se encuentra en SumaHoras2.java.)

Modificar el programa anterior para que sea capaz de sumar horas, minutos y segundos.
(Propuesto.)