Universidad de Costa Rica
Escuela de Ciencias de la Computación e Informática
CI0202 - Principios de informática
Grupo 11: K11-13 103-IF, V11-13 212-IN.

Profesor Jeisson Hidalgo-Céspedes
Correo: jeissonh@gmail.com
Casillero: 04 de la Escuela de Computación.

Carta al estudiante

Descripción del curso

El curso de Principios de Informática, es un curso básico de programación para estudiantes del área de ingeniería y afines. Introduce al estudiante al pensamiento abstracto para la resolución de problemas de ingeniería y científicos, automatizable por medio de herramientas informáticas de desarrollo, utilizando metodologías sistemáticas. El estudiante aprenderá a reconocer la aplicabilidad de flujos de control y modelos de datos básicos para lograr el diseño e implementación de programas y algoritmos.

Objetivos

Proveer formación básica en programación y construcción de algoritmos y de programas, para la resolución de problemas utilizando técnicas actuales.

Al finalizar este curso el estudiante será capaz de:

• Diseñar, organizar e implementar algoritmos para resolver problemas específicos del área de ingeniería, ciencias y afines.
• Usar un ambiente de programación para la edición, prueba y depuración de programas.
• Reutilizar componentes de software.
• Aplicar buenas prácticas de construcción de software.

Contenido del curso

1. Fundamentos de la programación

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

2. Introducción a la programación orientada a objetos

   1. Paradigma: clases e instancias, atributos y métodos, abstracción y reutilización.
   2. Análisis y diseño: modelaje de clases e instancias.
   3. Compilación y ejecución.

3. Sistemas numéricos y representación de datos

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

4. Tipos de datos

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

5. Definición de variables

   1. Declaración: tipo, identificador y dirección.
   2. Inicialización: tipo primitivo (valor), instancia (referencia) y estado de memoria.
   3. Asignación y conversión (type casting).

   Utilización de variables

   1. Atributos de clase: declaración, ámbito de vida y ocultamiento (encapsulamiento).
   2. Variables locales: declaración y ámbito de vida.
   3. Estáticas y constantes: declaración y ámbito de vida.

6. Entrada y salida básica

   1. Entrada: parámetros de línea de comandos y diálogo.
   2. Salida: línea de comandos y diálogo.

   Manejo de excepciones

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

7. Expresiones y operadores

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

8. Instrucciones y estructuras de control

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

9. Métodos: fundamentos

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

   Métodos: funcionamiento

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

   Constructores

   1. Concepto y utilización: declaración e invocación.

10. Recursividad

    1. Concepto y utilización.
    2. Orden de llamados.

11. Arreglos o vectores: fundamentos

    1. Concepto, estructura y estado de memoria.
    2. Declaración e inicialización.
    3. Acceso a celdas y recorrido.
    4. Parámetros de tipo arreglo y paso de argumentos.

    Arreglos o vectores: operaciones

    1. Utilidad y operaciones comunes (suma, promedio, mínimo, máximo).
    2. Búsqueda: primitivos e instancias.
    3. Ordenamiento: primitivos e instancias.

12. Matrices

    1. Concepto, estructura y estado de memoria.
    2. Declaración e inicialización.
    3. Acceso a celdas y recorrido.

13. Hileras o cadenas de caracteres

    1. Concepto.
    2. Operaciones: concatenación, obtener tamaño, extraer carácter o fragmento, comparación, búsqueda, reemplazo, conversión a mayúscula o minúscula, conversión a arreglo.

14. Entrada y salida: archivos

    1. Conceptos y organización física de archivos.
    2. Operaciones de archivos: lectura y escritura.
    3. Procesamiento binario/textual: apertura/cierre y lectura/escritura.

15. Programación avanzada desarrollando uno de los siguientes temas:

    1. Matrices, algoritmos y bibliotecas de álgebra lineal.
    2. Fundamentos de graficación y de interfaces gráficas.
    3. Punteros y referencias, copia y clonación de objetos.
    4. Algoritmos de búsqueda y ordenamiento básicos.
    5. Herencia y polimorfismo

Metodología

El curso se basa en 2 lecciones magistrales impartidas por el profesor y 2 lecciones en el laboratorio de cómputo. En las lecciones magistrales se utiliza los recursos audiovisuales y pizarra, para mostrar conceptos e implementaciones. En las lecciones de laboratorio se implementarán los ejercicios cortos de programación.

Se asignan practicas, tareas cortas y proyectos en los cuales el estudiante podrá profundizar individualmente los temas desarrollados en clase. Parte de la evaluación será a través de exámenes cortos, los cuales se aplicarán en tiempo de clase a criterio y organización del profesor. Se realizarán tres exámenes parciales.

Recursos didácticos

• Equipo audiovisual con presentaciones referentes a cada tema, donde se explica gráficamente los conceptos a desarrollar y se ofrecen los elementos teóricos básicos para el conocimiento de las distintas estructuras de datos y algoritmos.
• Pizarra para explicar en más detalle el funcionamiento de los algoritmos y características de las estructuras de datos. Es un recurso importante para la clarificación de dudas prácticas y presentación de ejercicios prácticos.
• Prácticas de ejercicios y problemas redactados por los profesores de la cátedra o de libros de referencia.
• Laboratorio para conocer los conceptos básicos de una herramienta visual.

Evaluación

• 20%. Quices. Ejercicios cortos que deberá el estudiante resolver en forma individual al iniciar la clase. No se repondrán por llegadas tardías.
• 20%. Tareas cortas. Ejercicios que deberá resolver el estudiante individualmente de forma extraclase.
• 60%. Exámenes parciales. Tres exámenes de igual ponderación, cuyas fechas serán comunicadas oportunamente por el profesor.

Observaciones

1. En toda asignación, sea en papel o digital, se evaluará la indentación, uso correcto de paréntesis (redondos, cuadrados y llaves), la eficiencia y las buenas prácticas de programación.
2. La nota \(N\) de una tarea o proyecto entregado \(h\) horas tarde se calculará como \(N = x - \frac{25}{18}h\), donde \(x\) es la nota que habría obtenido si se hubiere entregado a tiempo.
3. Cualquier evaluación donde se detecte plagio, su calificación será anulada por completo.

Bibliografía

1. Deitel, P.J.; Deitel, H.M. Java Cómo programar, séptima edición.
   ISBN 978-97-0261-190-5. Prentice-Hall Pearson, México, 2008.
2. Barnes, David J.; Kölling Michael. Programación orientada a objetos con Java.
   ISBN 978-84-8322-350-5. Pearson Educación, 2007.
3. Ceballos, Francisco Javier. Java 2 - Curso de Programación - 3ra edición.
   ISBN 970-15-1164-6. Alfaomega Ra-Ma, 2006.

Cronograma

* Temas extra o avanzados.