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TALLER FINAL DE ALGORITMO Y PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOSI (P.O.O) ALI FRANCISCO CHARRY MARTINEZ ROMARIO OSORIO (ALUMNO) SANDY ELENA ROMERO CUELLO (DOCENTE) UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA PROGRAMA DE ING. SISTEMA RIOHACHA LA GUAJIRA 06/12/2011 TALLER FINAL DE ALGORITMO Y PROGRAMACION ORIENTADA A OBJETOSI (P.O.O) 1. Haga un resumen de la evolución de la POO y la programación moderna En 1985, E. Stroustrup extendió el lenguaje de programación C a C++, es decir C con conceptos de clases y objetos, también por esas fechas se creó desde sus bases el lenguaje EIFFEL. En 1995 apareció el más reciente lenguaje OO, Java desarrollado por SUN, que hereda conceptos de C++.El lenguaje de desarrollo más extendido para aplicaciones Web, el PHP 5, trae todas las características necesarias para desarrollar software orientado a objetos. Además de otros lenguajes que fueron evolucionando, como el Pascal a Delphi. Finalmente también otros lenguajes script como el ActionScript que si bien no es totalmente orientado a objetos pero sí posee las características.Desde este punto de vista un programa en ejecución o un sistema JAVA TEMA de información, se puede considerar como un conjunto de objetos, que como en la vida real interactúan entre sí, creándose entre ellos una serie de relaciones e interacciones, programación de punta o avanzada ya toma en cuenta, la naturaleza dinámica de los propios objetos (esto es llamada concurrencia, es decir la capacidad de existir en forma independiente. Los conceptos de la programación orientada a objetos tienen origen en Simula 67, un lenguaje diseñado para hacer simulaciones, creado por Ole-Johan Dahl y Kristen Nygaard del Centro de Cómputo Noruego en Olso. 2. Enuncie los Conceptos Fundamentales de POO y Defina cada uno de los siguientes conceptos Clase Herencia Objeto Método Evento Mensaje Propiedad o atributo Estado interno Identificación de un objeto Clase: definiciones de las propiedades y comportamiento de un tipo de objeto concreto. La instanciación es la lectura de estas definiciones y la creación de un objeto a partir de ellas. Herencia: (por ejemplo, herencia de la clase C a la clase D) Es la facilidad mediante la cual la clase D hereda en ella cada uno de los atributos y operaciones de C, como si esos atributos y operaciones hubiesen sido definidos por la misma D. Por lo tanto, puede usar los mismos métodos y variables públicas declaradas en C. Los componentes registrados como "privados" (private) también se heredan, pero como no pertenecen a la clase, se mantienen escondidos al programador y sólo pueden ser accedidos a través de otros métodos públicos. Esto es así para mantener hegemónico el ideal de OOP. Objeto: entidad provista de un conjunto de propiedades o atributos (datos) y de comportamiento o funcionalidad (métodos) los mismos que consecuentemente reaccionan a eventos. Se corresponde con los objetos reales del mundo que nos rodea, o a objetos internos del sistema (del programa). Es una instancia a una clase. Método: Algoritmo asociado a un objeto (o a una clase de objetos), cuya ejecución se desencadena tras la recepción de un "mensaje". Desde el punto de vista del comportamiento, es lo que el objeto puede hacer. Un método puede producir un cambio en las propiedades del objeto, o la generación de un "evento" con un nuevo mensaje para otro objeto del sistema. Evento: Es un suceso en el sistema (tal como una interacción del usuario con la máquina, o un mensaje enviado por un objeto). El sistema maneja el evento enviando el mensaje adecuado al objeto pertinente. También se puede definir como evento, a la reacción que puede desencadenar un objeto, es decir la acción que genera. Mensaje: una comunicación dirigida a un objeto, que le ordena que ejecute uno de sus métodos con ciertos parámetros asociados al evento que lo generó. Propiedad o atributo: contenedor de un tipo de datos asociados a un objeto (o a una clase de objetos), que hace los datos visibles desde fuera del objeto y esto se define como sus características predeterminadas, y cuyo valor puede ser alterado por la ejecución de algún método. Estado interno: es una variable que se declara privada, que puede ser únicamente accedida y alterada por un método del objeto, y que se utiliza para indicar distintas situaciones posibles para el objeto (o clase de objetos). No es visible al programador que maneja una instancia de la clase. Identificación de un objeto: un objeto se representa por medio de una tabla o entidad que esté compuesta por sus atributos y funciones correspondientes. 3. Cuáles son las características de la programación orientada a objetos Abstracción Encapsulamiento Principio de ocultación Polimorfismo Herencia Recolección de basura Abstracción: denota las características esenciales de un objeto, donde se capturan sus comportamientos. Cada objeto en el sistema sirve como modelo de un "agente" abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar su estado, y "comunicarse" con otros objetos en el sistema sin revelar cómo se implementan estas características. Los procesos, las funciones o los métodos pueden también ser abstraídos y cuando lo están, una variedad de técnicas son requeridas para ampliar una abstracción. El proceso de abstracción permite seleccionar las características relevantes dentro de un conjunto e identificar comportamientos comunes para definir nuevos tipos de entidades en el mundo real. La abstracción es clave en el proceso de análisis y diseño orientado a objetos, ya que mediante ella podemos llegar a armar un conjunto de clases que permitan modelar la realidad o el problema que se quiere atacar. Encapsulamiento: Significa reunir a todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción. Esto permite aumentar la cohesión de los componentes del sistema. Algunos autores confunden este concepto con el principio de ocultación, principalmente porque se suelen emplear conjuntamente. Principio de ocultación: Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una interfaz a otros objetos que específica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase. El aislamiento protege a las propiedades de un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellas, solamente los propios métodos internos del objeto pueden acceder a su estado. Esto asegura que otros objetos no pueden cambiar el estado interno de un objeto de maneras inesperadas, eliminando efectos secundarios e interacciones inesperadas. Algunos lenguajes relajan esto, permitiendo un acceso directo a los datos internos del objeto de una manera controlada y limitando el grado de abstracción. La aplicación entera se reduce a un agregado o rompecabezas de objetos. Polimorfismo: comportamientos diferentes, asociados a objetos distintos, pueden compartir el mismo nombre, al llamarlos por ese nombre se utilizará el comportamiento correspondiente al objeto que se esté usando. O dicho de otro modo, las referencias y las colecciones de objetos pueden contener objetos de diferentes tipos, y la invocación de un comportamiento en una referencia producirá el comportamiento correcto para el tipo real del objeto referenciado. Cuando esto ocurre en "tiempo de ejecución", esta última característica se llama asignación tardía o asignación dinámica. Algunos lenguajes proporcionan medios más estáticos (en "tiempo de compilación") de polimorfismo, tales como las plantillas y la sobrecarga de C++. Herencia: las clases no están aisladas, sino que se relacionan entre sí, formando una jerarquía de clasificación. Los objetos heredan las propiedades y el comportamiento de todas las clases a las que pertenecen. La herencia organiza y facilita el polimorfismo y el encapsulamiento permitiendo a los objetos ser definidos y creados como tipos especializados de objetos preexistentes. Estos pueden compartir (y extender) su comportamiento sin tener que volver a implementarlo. Esto suele hacerse habitualmente agrupando los objetos en clases y estas en árboles o enrejados que reflejan un comportamiento común. Cuando un objeto hereda de más de una clase se dice que hay herencia múltiple. Recolección de basura: la recolección de basura o garbagecollector es la técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente, y por tanto desvincular la memoria asociada, los objetos que hayan quedado sin ninguna referencia a ellos. Esto significa que el programador no debe preocuparse por la asignación o liberación de memoria, ya que el entorno la asignará al crear un nuevo objeto y la liberará cuando nadie lo esté usando. En la mayoría de los lenguajes híbridos que se extendieron para soportar el Paradigma de Programación Orientada a Objetos como C++ u Object Pascal, esta característica no existe y la memoria debe desasignarse manualmente. 4. Mencione por lo menos 10 lenguajes de programación orientada a objetos lenguajes de este tipo tenemos: PHP: es producida ahora por The PHP Group y sirve como el estándar de facto para PHP al no haber una especificación formal. Publicado bajo la PHP License, la Free Software Foundation considera esta licencia como software libre. C♯ :(pronunciado si sharp en inglés) es un lenguaje de programación orientado a objetos desarrollado y estandarizado por Microsoft como parte de su plataforma .NET, que después fue aprobado como un estándar por la ECMA e ISO. Ajax: acrónimo de AsynchronousJavaScript And XML (JavaScript asíncrono y XML), es una técnica de desarrollo web para crear aplicaciones interactivas o RIA (Rich Internet Applications). Estas aplicaciones se ejecutan en el cliente, es decir, en el navegador de los usuarios mientras se mantiene la comunicación asíncrona con el servidor en segundo plano. De esta forma es posible realizar cambios sobre las páginas sin necesidad de recargarlas, lo que significa aumentar la interactividad, velocidad y usabilidad en las aplicaciones. JavaScript: es un lenguaje de scripting basado en objetos no tipeado y liviano, utilizado para acceder a objetos en aplicaciones. Principalmente, se utiliza integrado en un navegador web permitiendo el desarrollo de interfaces de usuario mejoradas y páginas web dinámicas. y se caracteriza por ser un lenguaje basado en prototipos, con entrada dinámica y con funciones de primera clase. Perl: Estructuralmente, Perl está basado en un estilo de bloques como los del C o AWK, y fue ampliamente adoptado por su destreza en el procesado de texto y no tener ninguna de las limitaciones de los otros lenguajes de script. C: es un lenguaje orientado a la implementación de Sistemas Operativos, concretamente Unix. C es apreciado por la eficiencia del código que produce y es el lenguaje de programación más popular para crear software de sistemas, aunque también se utiliza para crear aplicaciones. Ruby onRails: Trata de combinar la simplicidad con la posibilidad de desarrollar aplicaciones del mundo real escribiendo menos código que con otros frameworks y con un mínimo de configuración. El lenguaje de programación Ruby permite la meta programación, de la cual Rails hace uso, lo que resulta en una sintaxis que muchos de sus usuarios encuentran muy legible Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, desarrollado por Sun Microsystems a principios de los años 90. El lenguaje en sí mismo toma mucha de su sintaxis de C y C++, pero tiene un modelo de objetos más simple y elimina herramientas de bajo nivel, que suelen inducir a muchos errores, como la manipulación directa de punteros o memoria. Python: es un lenguaje de programación de alto nivel cuya filosofía hace hincapié en una sintaxis muy limpia y que favorezca un código legible. Se trata de un lenguaje de programación multiparadigma ya que soporta orientación a objetos, programación imperativa y, en menor medida, programación funcional. Es un lenguaje interpretado, usa tipado dinámico, es fuertemente tipado y es multiplataforma. Visual Basic .NET (VB.NET) es un lenguaje de programación orientado a objetos que se puede considerar una evolución de Visual Basic implementada sobre el framework .NET. Su introducción resultó muy controvertida, ya que debido a cambios significativos en el lenguaje VB.NET no es compatible hacia atrás con Visual Basic, pero el manejo de las instrucciones es similar a versiones anteriores de Visual Basic, facilitando así el desarrollo de aplicaciones más avanzadas con herramientas modernas. No todos estos lenguajes son específicamente orientados a objetos. Sino que algunos de ellos se le han añadido extensiones orientadas a objetos. Un nuevo paso en los lenguajes de programación es la Programación orientada a aspectos (POA). Actualmente está en fase de desarrollo, pero cada vez atrae a más investigadores y empresas de todo el mundo. 5. De un ejemplo de 1 objeto y defínalo con cada uno de los conceptos fundamentales Objeto Atributos Métodos. En la programación Orientada a Objetos. Todo lo Ves como si fuera un Objeto tanto las cosas tangibles como las no tangibles Cada Objeto es Definido por algo a lo que se le llama Clase por ejemplo imaginemos la Clase Persona Todos los Objetos Tienen propiedades que son las características del Objeto en el caso de Nuestra Clase Persona puede ser El color de Su piel, edad, Nombre, fecha de Nacimiento, etc. Los Objetos También tiene algo que se llama Métodos que son las funciones que llevan a cabo los objetos en el caso de nuestra clase persona pues podríamos decir Mostrar, Comer, Dormir, Morir, etc Por ejemplo cada ventana que abres en tu Computadora es un Objeto tiene que propiedades que son el color de la ventana, su tamaño, imágenes, etc. Y tiene Sus métodos. Cerrar, Abrir. Maximizar. 6. Relación, semejanzas y diferencias entre la programación tradicional y la programación orientada a objetos. 7. Investigue como se crea, declara y se manipula un objeto en C++ y C# Creación Dinámica: Es la forma habitual de crear objetos en C++ Builder, y se realiza mediante el operador new .Cuando usamos new para instanciar un objeto, se usa una variable que referencie o apunte al nuevo objeto creado (de otra manera éste quedaría totalmente inaccesible). En definitiva, se requiere la declaración previa de un puntero a objetos del tipo del que se va a crear. En Ppal.cpp: TObjGraf *ObjGraf; // Variable Global. // ObjGraf es un puntero a objetos de tipo TObjGraf //-------------------------------------------------void __fastcallTPpalFrm::FormCreate(TObject *Sender) { ObjGraf = newTObjGraf; } //-------------------------------------------------En C++El término objeto es muy importante. 8. Haga un mapa conceptual de todo lo aprendido en este taller PROYECTO FINAL DE PROGRAMACION EN C++ Realizar un programa en C++ utilizando vectores, y permita manejar una cuenta con un saldo inicial a través de un menú con las siguientes opciones: <<<<<<MENU DE TRANSACCIONES >>>>>>>> 1. Deposito 2. Retiro 3. Transferencia 4. Consulta de Saldo 5. Resumen de las últimas transacciones El programa de mostrar este menú y permitir realizar cada una de las operaciones que este muestra además actualizar el saldo cada vez que se efectúen. *********RECOMENDACIONES Ambos trabajos es en grupo de 3 y equivalen a un buen porcentaje del corte final, el taller final debe subirse a la wiki, en esta misma página para que cada grupo suba su archivo, subir el archivo en pdf y protegerlo, el archivo debe llevar el nombre de los tres integrantes del grupo. Y el proyecto final de programación será revisado en forma personal en la sala cada grupo debe traer su archivo en C++ en cualquier medio magnético. Empezar a trabajar ambos proyectos desde ya! Para mañana es tarde. Cualquier duda ponerse en contacto con la docente. Vectores y Matrices • • • • Es posible resolver estos problemas? Por qué? Una de las principales dificultades que se observan con estos problemas es que para la resolución de ambos es necesario almacenar la totalidad de los datos a procesar. No sería eficiente crear n cantidad de variables para guardar estos datos. Para realizar programas y/o algoritmos que nos permitan resolver los problemas planteados, usaremos una nueva estructura de datos denominada vectores. Una estructura de datos es un conjunto de datos con un cierto orden. Las estructuras de datos pueden ser dinámicas o estáticas. – Estáticas: aquellas a las que se le asigna una cantidad fija de memoria de acuerdo a lo definidio en la declaración de la variable. – Dinámicas: son aquellas cuyo tamaño en memoria aumenta o disminuye en tiempo de ejecución de acuerdo a las necesidades del programa. Vectores • • • Qué es un vector? Un vector (o arreglo unidimensional) es una estructura de datos en la cual se almacena un conjunto de datos de un mismo tipo. Es decir que un arreglo es una lista de n elementos que posee las siguientes características: – se identifica por un único nombre de variable – sus elementos se almacenan en posiciones contiguas de memoria – se accede a cada uno de sus elementos en forma aleatoria • Ejemplos: – Ejemplo 1. Resolvamos este primer ejemplo: – Cargar 10 elementos en un vector, sumarlos y mostrar el resultado por pantalla. – Pasos para resolver este problema: • Leer un vector de 10 elementos • Sumar los elementos • Mostrar el resultado de la suma por pantalla Vectores - Ejemplo1 Program Ejemplo1; {Version 1} type sumandos = array[1..10] of integer; var suma, i : integer; vec_sumandos : sumandos; begin suma := 0; for i:= 1 to 10 do read(vec_sumandos[i] ) for i := 1 to 10 do suma:= suma +vec_sumandos[i]; writeln (´La suma de los números es´, suma); end. Program Ejemplo1; {Version 2} type sumandos = array[1..10] of integer; var suma, i : integer; vec_sumandos : sumandos; begin suma := 0; for i:= 1 to 10 do begin read(vec_sumandos[i] ) suma:= suma +vec_sumandos[i]; end; writeln (´La suma de los números es´, suma); end. Vectores – Declaración • Como ya dijimos anteriormente, los arreglos son estructuras de datos, por lo tanto las mismas deben ser declaradas. Esta operación se realiza en la seccción “Type” de un programa en Pascal. (como puede verse en el ejemplo1) formato • type nombre_del_tipo = array[tipo_subindice * ] of tipo; * debe ser de tipo ordinal: boolean, char, enumerado o subrango • • Luego de la declaración del tipo, se declara la variable. formato var nombre_variable: nombre_del_tipo; • Ejemplos de declaraciones: • Ej1: type Valores = array[ -10..10 ] of real; var precios: valores; Vectores - Manejo de índices • Asignación de valores Texto[3] := ´a´; Precios[0] := 23.50; Como ya dijimos, los índices de un arreglo pueden ser: entero, lógico, caracter, enumerado o subrango. Ej3: const longitud = 40; altura = 30; type horizontal = 1..Longitud; T_Línea = Array [ horizontal ] of char; var Linea: T_Linea Matrices • • • Resolvamos el siguiente problema: – Un instituto desea controlar los resultados de los alumnos en las distintas asignaturas de la facultad de Ingeniería. El programa debe ingresar las calificaciones de los alumnos y visualizar en pantalla la media de notas por alumno y la media de notas por asignatura. – Las asignaturas están codificadas de 1 a 6 y hay 30 alumnos. Es posible resolver este problema con lo visto hasta ahora? Para realizar el anterior programa , debemos trabajar con una tabla (o matriz o arreglo bidimensional) Matrices - Declaraciones • Ejemplos de declaraciones: • Ej1: type T_matriz = array[ 1..10, 1..10 ] of real; var Matriz: valores;