Estructura de Datos

5/25/2018 Estructura de Datos

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Titulacin Ciclo

Ingeniero en Informtica III

Estructura deDatos

Gua didctica

5 crditos

Departamento de Ciencias de la Computacin y ElectrnicaSeccin Inteligencia y Artificial

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA

La Universidad Catlica de Loja

MODALIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA

Autores:

Daniel Alejandro Guamn Coronel

Guido Eduardo Riofrio Caldern

Reestructura:

Manuel Sucunuta

Asesora virtual:

www.utpl.edu.ec

Estimado estudiante recuerde que la presente gua didctica est disponible en el EVA en formato PDF interactivo,lo que le permitir acceder en lnea a todos los recursos educativos.


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ESTRUCTURA DE DATOSGua didctica

Daniel Alejandro Guamn Coronel

Guido Eduardo Riofro Caldern

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA

CC Ecuador 3.0 By NC ND

Diseo, maquetacin e impresin:EDILOJA Ca. Ltda.

Telefax: 593 - 7 - 2611418San Cayetano Alto s/n

www.ediloja.com.ec

[email protected]

Derecho de autor 000356

Segunda edicin

Sexta reimpresin

ISBN - 978-9942-00-723-0

Maquetacin y diseo digitalEDILOJA Ca. Ltda.

Segunda edicin

ISBN digital- 978-9942-04-274-3

Esta versin digital, ha sido licenciada bajo las licencias Creative Commons Ecuador 3.0 de Reconocimiento - no comercial-sin obras derivadas; la cual

permite copiar, distribuir y comunicar pblicamente la obra, mientras se reconozca la autora original, no se utilice con fnes comerciales ni se realicen

obras derivadas. http://www.creativecommons.org/licences/by-nc-nd/3.0/ec/

Abril, 2013
http://www.ediloja.com.ec/mailto:[email protected]://www.creativecommons.org/licences/by-nc-nd/3.0/echttp://www.creativecommons.org/licences/by-nc-nd/3.0/echttp://www.creativecommons.org/licences/by-nc-nd/3.0/ecmailto:[email protected]://www.ediloja.com.ec/


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2. ndice................................................................................................................................................................. 43. Introduccin................................................................................................................................................... 64. Lineamientos generales del Modelo Educativo basado en competencias y

crditos acadmicos UTPL- ECTS......................................................................................................... 74.1. Competencias genricas........................................................................................................................... 84.2. Competencias especficas......................................................................................................................... 8

5. Bibliografa..................................................................................................................................................... 95.1. Bsica.......................................................................................................................................................... 95.2. Complementaria........................................................................................................................................ 9

Direcciones Electrnicas.................................................................................................................................... 96. Orientaciones generales para el estudio........................................................................................ 117. Proceso de enseanza-aprendizaje para el logro de competencias............................... 13

PRIMER BIMESTRE

7.1 Planificacin para el trabajo del alumno.............................................................................................. 137.2. Sistema de evaluacin de la asignatura................................................................................................ 157.3. Orientaciones especficas para el aprendizaje por competencias..................................................... 16

Unidad 1: ESTRUCTURAS LINEALES ESTTICAS (ARREGLOS).................................................................................. 16

1.1. Arreglos...................................................................................................................................................... 161.2. Operaciones con arreglos........................................................................................................................... 201.3. Bsqueda................................................................................................................................................... 221.4. Operaciones adicionales con arreglo......................................................................................................... 231.5. Arreglos de dos dimensiones..................................................................................................................... 25Autoevaluacin 1.................................................................................................................................................. 26

Unidad 2: ESTRUCTURAS DINMICAS: APUNTADORES, LISTAS ENLAZADAS........................................................... 28

2.1. Apuntadores............................................................................................................................................... 28

2.2. Estructura de datos dinmicas.................................................................................................................. 302.3. Listas enlazadas........................................................................................................................................ 302.4. Clasificacin de las listas enlazadas......................................................................................................... 312.5. Operaciones con listas enlazadas............................................................................................................. 32Autoevaluacin 2.................................................................................................................................................. 35


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SEGUNDO BIMESTRE

7.2. Planificacin para el trabajo del alumno.............................................................................................. 367.4. Orientaciones especficas para el aprendizaje por competencias..................................................... 37

Unidad 3: ESTRUCTURAS DE DATOS NO LINEALES, RBOLES................................................................................. 37

3.1. rboles....................................................................................................................................................... 373.2. Terminologa.............................................................................................................................................. 383.3. Aplicaciones de los rboles....................................................................................................................... 403.4. rboles binarios......................................................................................................................................... 403.5. Recorridos en rboles binarios.................................................................................................................. 413.6. rboles binarios de bsqueda................................................................................................................... 42Autoevaluacin 3.................................................................................................................................................. 43

Unidad 4: ARCHIVOS.............................................................................................................................................. 45

4.1. Formas de acceso...................................................................................................................................... 454.2. Flujos.......................................................................................................................................................... 464.3. Tipo de datos FILE..................................................................................................................................... 464.4. Abrir un archivo......................................................................................................................................... 474.5. Escribir datos............................................................................................................................................. 474.6. Leer datos.................................................................................................................................................. 484.7. Cerrar el archivo......................................................................................................................................... 48Autoevaluacin 4.................................................................................................................................................. 49

Unidad 5: GRAFOS................................................................................................................................................. 50

5.1. Componentes de un grafo......................................................................................................................... 515.2. Definiciones............................................................................................................................................... 525.3. Representacin.......................................................................................................................................... 53Autoevaluacin 5.................................................................................................................................................. 55

8. Solucionario................................................................................................................................................... 579. Anexos.............................................................................................................................................................. 6610. Recursos Multimedia................................................................................................................................. 76


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UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Catlica de Loja 5

Gua didctica: Estructura de DatosPRELIMINARES

Estructura de Datoses una asignatura con 5 crditos, forma parte del grupo de materias troncales decarrera de la malla de Ingeniera en Informtica de la Escuela de Ciencias de la Computacin, modalidad

Abierta y a Distancia de la UTPL.

Con los contenidos de la asignatura se pretende cubrir los conocimientos bsicos de las estructuras de

datos desde la perspectiva computacional, de tal forma que al construir una aplicacin, sus programas

se diseen acorde al contexto del problema; escogiendo las estructuras necesarias, con algoritmos

eficientes y eficaces que garanticen el correcto funcionamiento de una solucin informtica.

Mltiples son los estructuras y diversas las alternativas de solucin, por lo que el estudiante podr elegir

la mas apropiada que le permita optimizar los recursos computacionales como es: memoria, procesador

y medios de almacenamiento. Hoy en da los diversos lenguajes de programacin facilitan el uso eimplementacin de las estructuras de datos, al incorporar componentes mucho mas fciles de manejar

desde el punto de vista de la programacin. Sin embargo la esencia conceptual de cada estructura sigue

siendo el mismo, por lo que para realizar la parte terica se a escogido como lenguaje de programacin

C en cualquiera de las versiones.

La temtica que abarca la asignatura ha sido estructurada en 5 unidades, distribuidas en 2 para el primer

bimestre y 3 para el segundo bimestre.

Para el primer bimestre: la primera unidad comprende el anlisis de las estructuras lineales estticas

implementadas con arreglos. En la segundad unidad se realiza el anlisis de las estructuras de datos

dinmicas, concretamente con lo que se refiere a apuntadores y listas enlazadas.

Para el segundo bimestre, se realiza un anlisis de las estructuras de datos no lineales, por lo que en la

tercera unidad se abarca el tema de los rboles especficamente con las operaciones que se realizan

en los rboles binarios. La unidad cuatro se enfoca a la forma de almacenar informacin en archivos,

y finalmente en la unidad cinco se realiza un anlisis general de los grafos, tanto dirigidos como no

dirigidos.

Recuerde seor estudiante que el proceso requiere de su esfuerzo y dedicacin de su parte, y cualquier

inquietud que tenga no dude en hacrmelo conocer ya que estar junto a usted para acompaarle y

orientarle en el proceso de aprendizaje.

Muchos xitos y buena suerte.


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Gua didctica: Estructura de Datos

UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Catlica de Loja6

PRELIMINARES

Sr. Estudiante recuerde que usted ha iniciado su formacin de tercer nivel con un sistema educativo

basado en el desarrollo de competencias a travs de crditos acadmicos.Este modelo le conviertea usted en protagonista de su propia formacin y al profesor en mediador de las experiencias de

aprendizaje.

Surge entonces la necesidad de que tenga claro dos conceptos fundamentales competencia y crdito

acadmico.

Qu es una competencia? Entendemos por competenciael conjunto de actitudes, habilidadesy conocimientos que el alumno adquiere e incorpora segn sus caractersticas personales y

experiencias laborales y, que se ponen de manifiesto en el desempeo de la actividad profesional.

Las competencias se adquieren a lo largo del proceso formativo de la carrera y se desagregan enobjetivos de aprendizaje propuestos en cada asignatura.

Elementos de una competencia. Tres son los elementos que podemos distinguir en todacompetencia:

Actitudes: son predisposiciones y comportamientos ante situaciones concretas.

Habilidades: son destrezas para ejecutar con xito tareas, utilizar procedimientos y realizartrabajos. Se desarrollan a travs de la prctica y la experiencia.

Conocimientos: constituyen los contenidos cientficos, conceptuales, tericos, conocidos tambincomo el aprendizaje acadmico.

Qu es un crdito acadmico UTPL / ECTS en la Modalidad a Distancia?

Un crdito acadmico es la unidad de medida del trabajo del estudiante, implica32 horas de trabajo delalumno (29 horas de trabajo autnomo y 3 horas de interaccin)1.

Los crditos acadmicos que el estudiante ir acumulando en el transcurso de la carrera involucran:

aprendizaje autnomo (estudio personal), tareas de investigacin, interaccin en el Entorno Virtual de

Aprendizaje (EVA), participacin en tutoras, videoconferencias y otros eventos acadmicos (Jornadas,seminarios, cursos, congresos avalados por la UTPL), prcticas acadmicas, pasantas preprofesionales

y de vinculacin con la colectividad; actividades de evaluacin; as como la realizacin del trabajo de

titulacin.

El modelo adoptado por la UTPL contempla dos tipos de competencias: genricas y especficas.

Competencias Genricas: Son aquellas capacidades (actitudes, habilidades y conocimientos)comunes a todas las profesiones que se ofrecen en la UTPL. Constituyen una parte fundamental

del perfil que el estudiante debe desarrollar durante su formacin.

1 CONESUP (2008):Reglamento del Rgimen Acadmico del Sistema Nacional de Educacin Superior, art. 18.


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Competencias Especficas: son propias de la titulacin, aportan a la cualificacin especfica parala profesin, dndole consistencia social y profesional al perfil formativo.

Estructura general del programa formativo

Las Unidades Acadmicas o Escuelas de la UTPL han estructurado el programa formativo contemplandocinco mbitos o bloques de asignaturas: Formacin Bsica (10%); Genricas de carrera (15%); Troncales

(35%) Complementarias (10%); Libre configuracin (10%) y adems, el Practicum que comprende las

Pasantas preprofesionales y de vinculacin con la colectividad y Practicum Acadmico (20%).

4.1. Competencias genricas

- Capacidad para organizar y planificar el tiempo.

- Capacidad de abstraccin, anlisis y sntesis.

- Habilidades para buscar, procesar y analizar informacin procedente de fuentes diversas.

- Capacidad de aplicar los conocimientos.

- Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas.- Capacidad creativa e innovadora.

- Capacidad para tomar decisiones.

- Capacidad de trabajo en equipo.

- Habilidades interpersonales.

- Compromiso con la calidad.

- Capacidad para formular, disear y gestionar proyectos.

- Compromiso tico.

4.2. Competencias especficas

Estas competencias se encuentran detalladas en la planificacin de cada bimestre.


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PRELIMINARES

5.1. Bsica

Joyanes, L. y Zahonero, I. (2005). Programacin en C. Metodologa, algoritmos y estructura dedatos. Madrid-Espaa: McGrawHill.

Los autores de esta obra tienen una amplia experiencia en temas relacionados con el diseo de

algoritmos, desarrollo de programas y en varios lenguaje de programacin. El texto se ha seleccionado

por cuanto utiliza como lenguaje de desarrollo C, que es un lenguaje que nos permite ir analizando

detenidamente las estructuras de datos que se analizarn; inicialmente el texto dispone de captulos

que permiten conocer el lenguaje (c) y no tener problemas con el mismo.

5.2. Complementaria

Joyanes, L.; Castillo, A.; Snchez, L.; Zahonero, I. (2005). C. Algoritmos, programacin y estructurasde datos. Madrid-Espaa: McGrawHill. Serie Schawum.

Es un texto donde los autores enfocan el estudio en base a ejercicios y problemas que plantean

una solucin, para su anlisis. Tambin se plantean ejercicios propuestos que el estudiante los

podra resolver.

KOFFMAN Elliot B., WOLFGANG Paul, (2008) Estructura de datos con C++, Mxico, Editorial Mc

Graw Hill.

El presente libro contiene informacin y ejercicios, relacionados con listas, arreglos, objetos los

cuales se estudian a lo largo del presente perodo.

JOYANES Luis, MARTINEZ Ignacio, AZUELA Matilde, GARCIA Lucas, (2005) Estructura de Datos en C,Espaa, Editorial Mc Graw Hill.

Es un texto muy didctico que contiene ejercicios propuestos y resueltos referentes a los temas a

llevarse a cabo en el presente estudio como arreglos, colas, listas.

JOYANES, L. (2000): Programacin en C++, Algoritmos, estructura de datos y objetos, Espaa,Editorial Mc Graw Hill.

Texto que posee informacin de temtica relacionado a las estructuras de datos e incluye ejercicios

desarrollados en C++.

Direcciones Electrnicas

Urrutia, G. (2004): Curso de C [en lnea]. Disponible en: http://www.elrincondelc.com/cursoc/cursoc.html[consulta 09/09/2009]
http://www.elrincondelc.com/cursoc/cursoc.htmlhttp://www.elrincondelc.com/cursoc/cursoc.htmlhttp://www.elrincondelc.com/cursoc/cursoc.htmlhttp://www.elrincondelc.com/cursoc/cursoc.html


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En esta direccin encontrar codificacin referente a la declaracin y uso de arreglos, punteros y

buenas prcticas en C.

Zator Systems (2008): Curso C++. [en lnea]. Disponible en: http://www.zator.com/Cpp/E_Ce.htm [consulta 09/09/2009]

Direccin que contiene amplias explicaciones con ejemplos sobre temas referentes a

programacin en C.

Pozo, S. (2001): rboles B. [en lnea]. Disponible en: http://articulos.conclase.net/arboles-b/[consulta 09/09/2009]

Direccin electrnica que contiene informacin relacionada al tema de rboles en C.

Biblioteca Virtual UTPL, www.utpl.edu.ec/biblioteca
http://www.zator.com/Cpp/E_Ce.htmhttp://articulos.conclase.net/http://www.utpl.edu.ec/bibliotecahttp://www.utpl.edu.ec/bibliotecahttp://articulos.conclase.net/http://www.zator.com/Cpp/E_Ce.htm


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PRELIMINARES

En la Biblioteca virtual encontrar recursos digitales referentes a los contenidos de esta asigna-

tura, as como de diferentes reas del conocimiento.

La presente asignatura al ser una materia troncal de la carrera de Ingeniera en Informtica, constituye

una de las bases fundamentales para la formacin del estudiante dentro de su rea profesional, por lo

tanto, le ofrecemos algunas orientaciones de como aprovechar al mximo las diversas ayudas que se

incluyen en recursos didcticos como:

1) La gua didctica:

Le permitir orientarse sobre los temas a estudiar, adems contiene ejercicios de autoevaluacin

que le permitirn medir su grado de comprensin. Por lo tanto lea detenidamente la Gua Didctica,ya que en ella se encuentran las indicaciones que guiarn su autoaprendizaje

2) El texto bsico:

En este texto se encuentran los contenidos que se van a tratar en la presente asignatura, su uso

esta restringido a la gua didctica, esto es, que deber acudir a la gua didctica para saber cuales

son los temas que deber abordar. Por ello, se recomienda trabajar en forma paralela la gua con

el texto bsico.

3) El entorno virtual de aprendizaje (EVA):

Es un espacio donde podr compartir con sus compaeros y con su profesor mediante mensajes,

anuncios, foros, tareas, etc. Adems su interaccin en este medio es obligatorio, ya que como

estudiante de sta rea es un deber usar este tipo de recursos.

4) Trabajos a distancia:

Son una estrategia de aprendizaje por tanto contando con todos los medios necesarios resuelva

los ejercicios y casos que all se plantean. Adems estos trabajos tienen una valoracin de 6 puntos

con el tiempo suficiente para desarrollarlos.

5) Tutora:

Es un tiempo semanal que como profesores dedicamos para atender las inquietudes en relacin a

los contenidos o desarrollo de trabajos, para ello se publicar un horario en el cual podrn asistir

personalmente o contactarse va telefnica, el mismo que se detalla en la cartula de la evaluacin

a distancia.

En cuanto a la forma de trabajo damos algunos lineamientos que le ayudarn a aprovechar su

tiempo y lograr mejores resultados:

1) El tiempo que dedique a la lectura y desarrollo de los ejercicios es fundamental, por lo tanto deberdedicar al menos 6 horas semanales. Puede apoyarse con tcnicas como subrayado, cuadros

sinpticos y sobre todo mapas conceptuales.


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2) Recuerde que cuenta con su profesor tutor para la comprensin de los temas, entonces la

comunicacin con el mismo ser fundamental, para lo cual debe familiarizarse con las formas

de comunicacin que tiene, ya sea por telfono (consultar horario de tutora), email, chat, y otras

herramientas tecnolgicas. Recuerde adems que existe una variada informacin en el internet,

bibliotecas digitales y tambin la documentacin que su profesor le acerca a travs del EVA.

3) Lea detenidamente la gua didctica, ya que en ella se encuentran las indicaciones que guiarn

su autoaprendizaje. Revise y analice cada uno de los temas del texto bsico y utilice tcnicas de

estudio como el subrayado, resmenes, cuadros sinpticos, mentefactos y/o cualquier estrategia

de aprendizaje que se adecue a su forma de aprender.

4) Como parte de su autoaprendizaje es recomendable que resuelva las autoevaluaciones ubicadas

al final de cada unidad de estudio, hgalas sin consultar ningn documento y luego verifique las

respuestas en el solucionario ubicado al final de la gua didctica. El contenido cientfico para el

desarrollo de la evaluacin a distancia usted lo encontrar en el texto bsico y la gua didctica.

Para poder ser ayudado en las diferentes temticas por los profesores / tutores usted puede utilizar

medios como: correo electrnico, entorno virtual de aprendizaje (EVA), chat, lnea telefnica.

En la gua didctica se incluyen algunas imgenes que sirven de focalizadores para iden-tificar apropiadamente el texto, a continuacin se indican:

Icono Descripcin

Este cono se usar para solicitarle la lectura de una seccin del texto bsico (Lecturas

recomendadas, texto complementarios, OCW)

Desarrollo de autoevaluaciones, al final de cada unidad

Ejercicios y actividades recomendadas en toda la gua

Profundizar temas

Para recordar algunos aspectos importantes

Para indicar que existen anexos en los cuales se podr ampliar el anlisis o ejemplo.


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Gua didctica: Estructura de DatosPRIMER BIMESTRE

PRIMER BIMESTRE

7.1 Planificacin para el trabajo del alumno

COMPETENCIASESPECFICAS

OBJETIVOS DEAPRENDIZAJE

CONTENIDOSCRONOGRAMAORIENTATIVO ACTIVIDADES DE

APRENDIZAJEUnidades/Temas Tiempo estimado

Analizar las necesidades

de conocimiento

necesarias para resolverun problema.

Comprender, analizar

y resolver problemas

aplicando los mtodos

de la ciencia y la

ingeniera.

Aplicar la lgica

matemtica en el

contexto de las Ciencias

de la Computacin, con

proyeccin, al diseo de

circuitos, programacin,

anlisis y desarrollo de

algoritmos.

Reconoce el tipo de estructuraesttica lineal a utlizar en la

solucin de un determinadoproblema.

Resuelve problemas de ndolealgebraico al utilizando

arreglos.

Propone un mtodopara ordenar una lista de

elementos de diferente tipo

de datos.

UNIDAD 1:

1.1 Arreglos

1.2 Operaciones con Arreglos

1.3 Bsqueda

1.4 Arreglos de dos dimensiones

1.5 Autoevaluacin 1

Semana 1, 2 y 3.

18 horas de

autoestudio

12 horas de interaccin

con el EVA

Revisin de los

captulos preliminares

del texto base(captulos 3, 4, 6 y 7).

Lectura del

captulo 9 (Arrays)

y 10 (Algoritmos

de ordenacin

y bsqueda) del

texto bsico tal

como se indica en

la gua didctica

complementado con

las actividades de la

unidad 1 de la gua

didctica


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PRIMER BIMESTRE

Diseo e

implementacin

de programas de

aplicacin.

Diagnstico y solucin

de problemas en

software.

Desarrollo

de la primera

autoevaluacin que

se indica en la gua

didactica.

Realizar la interaccin

en el EVA: foro

Identifica la forma correcta decrear apuntadores.

Analiza la represetacin depunteros en la memora del

computador.

Identifica la forma derepresentar las estructuras de

datos dinmicas.

Propone soluciones para creary recorrer listas enlazadas

UNIDAD 2:

2.1 Apuntadores

2.2 Estructura de datos dinmicas

2.3 Listas enlazadas

2.4 Clasificacin de las listas enlazadas

2.5 Operaciones con listas enlazadas

2.6 Autoevaluacin 2

Semana 4, 5 y 6

18 horas de

autoestudio


con el EVA

Lectura de los

captulos 12 y 18

del texto bsico tal

como se indica en

la gua didctica

complementado con

las actividades de la

unidad 2 de la gua

didctica

Desarrollo de

la segunda

autoevaluacin quese indica en la gua

didactica.

Realizar la interaccin

en el EVA: foro

Analizar ejercicios

adicionales que se

indicarn en el EVA.

UNIDADES 1 Y 2 Semana 7 y 8

12 horas de

autoestudio


Repaso general de la

materia

Desarrollo ejercicios

adicionales en el EVA


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7.2. Sistema de evaluacin de la asignatura

1.

Autoevaluacin

*

2. Heteroevaluacin

3.

Coevaluacin

Evaluacin a Distancia

Evaluacin

Presencial

ParteObjetiva

Partede

Ensayo

Interaccin

conelEVA

Actitudes

Comportamiento tico X X X X X X

Cumplimiento, puntualidad, responsabilidad X X X

Esfuerzo e inters en los trabajos X X X X X X

Respeto a las personas y a las normas de

comunicacin X

Habilidades

Creatividad e iniciativa X

Contribucin en el trabajo colaborativo y deequipo

Presentacin, orden y ortografa X X

Emite juicios de valor argumentadamente

Conocim

ientos

Dominio del contenido X X X X X

Investigacin (cita fuentes de consulta) X X

Aporta con criterios y soluciones X X

Anlisis y profundidad en el desarrollo de

temas

PORCENTAJE

Estrategiadeaprendizaje 10% 20% 30%

Mx

imo1punto(Completa

lae

valuacinadistancia)

70%

Actividadespresencialesy

enelEVA

Puntaje 2 4 6 14

TOTAL 20 puntos

Para aprobar la asignatura se requiere obtener un puntaje mnimo de 28/40 puntos, que equivale al 70%

Sr. estudiante:

Tenga presente que la finalidad de la valoracin cualitativa es principalmente formativa; sin embargo,

en circunstancias especiales podra afectarle positiva o negativamente en su calificacin cuantitativa.


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PRIMER BIMESTRE

7.3. Orientaciones especficas para el aprendizaje por competencias

Unidad 1: ESTRUCTURAS LINEALES ESTTICAS (ARREGLOS)

Recursos educativos multimedia


Los tipos de datos son uno de los elementos fundamentales para construir aplicaciones, por lo tanto en

este captulo abordaremos el estudio de uno de los tipos de datos compuestos como son los arreglos.

Para trabajar con estas estructuras de datos es necesario tener algunos conocimiento previos, como es:

Denicin de tipos de datos bsicos (enteros, decimales, carcter, cadenas de caracteres,booleanos, etc).

Uso de estructuras secuenciales, condicionales y repetitivas

Conocimientos bsicos del lenguaje C, entre otros.

Si no tiene los conocimientos bsicos se sugiere hacer una revisin de los

captulos: 3 (El lenguaje C: elementos bsicos), 4 (Operadores y expresiones),6 (Estructuras de control: bucles) y 7 (Funciones) del texto bsico, en el que se

indica de forma detallada estos temas.

1.1. Arreglos

Una vez que cuenta con los conocimientos previos es hora de empezar con el estudio de los arreglos

para utilizarlos en ejercicios comunes de tratamiento de informacin a nivel de listas.

Ordenacin Ordenacin

Bsqueda Bsqueda


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Revise el apartado 9.1. Arraysdel texto base. Recalque su anlisis en la forma dedeclarar, de definir el tamao, los subndices y el almacenamiento en memoria.

Puede utilizar la tcnica del subrayado, esto ayudar a lograr una mejor

comprensin del tema.

Ahora que ya tiene claro el concepto de los arreglos es conveniente asociar esta estructura con losproblemas que se desea solucionar. En trminos generales un arreglo lo podemos utilizar en todos

aquellos casos en los que se desea trabajar con un conjunto de elementos, y que para hacer referencia a

estos datos se lo hace a travs de un slo identificador, pero por supuesto para acceder a cada elemento

se lo realiza mediante un ndice.

En resumen los arreglos poseen las siguientes caractersticas:

Finitos:todo arreglo tiene un lmite, debe determinarse cul es el nmero mximo de elementos

que podrn formar parte del arreglo.

Homogneos:todos los elementos de un arreglo son del mismo tipo de dato, es decir: enteros,

string, char, double, etc., pero nunca una combinacin de mas de un tipo.

Ordenados:se puede determinar cul es el primer, segundo, tercer, ensimo elemento.

Adems recordemos que los arreglos pueden ser de varios tipos, destacando los siguientes:

Unidimensionales (Una dimensin). Bidimensionales (Dos dimensiones). Tres o ms dimensiones.

La mayora de los lenguajes de programacin al trabajar con arreglos utiliza la

indexacin basada en cero, que consiste en que el subndice de inicio del arre-

glo es cero. Por tanto si hablamos de un arreglo con 10 elementos sus subndi-

ces sern desde 0 al 9, muchas de las veces se tiende a confundir la posicin de

cierto elemento por sta situacin.

En la figura 1.1 se representa un arreglo unidimensional con las edades de un grupo de 10 personas.

edades 45 37 39 29 31 48 45 35 32 51

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9ndices

Figura 1.1Representacin grfica de un arreglo unidimensional

En este arreglo es importante resaltar lo siguiente:

Tiene un nico identicador: edades

Su tamao es de: 10 elementos

Cada uno de los elementos se los identica a travs de el ndice. Por ejemplo: en el subndice 3 delarreglo se encuentra el elemento 29, que sera el cuarto elemento de la lista.


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PRIMER BIMESTRE

Utilizando el lenguaje de programacin C, la definicin del arreglo de la figura 1.1 sera:

int edades[10];

Al hacer esta definicin, en la memoria del computador se reserva el espacio de memoria de cierto

tamao (esto depender de la longitud de palabra del procesador). En el supuesto caso que el tipo dedato int ocupe dos bytes, el espacio de memoria para la definicin anterior sera de 20 bytes. Se puede

utilizar el operador sizeof para saber cuantos bytes ocupa el arreglo, se puede utilizar con la siguiente

instruccin:

n = sizeof(edades);

La forma de inicializar un arreglo puede ser de varias formas, depende de la necesidad y las circunstancias.

A veces puede ser necesario inicializarlo al momento de definirlo o en otras ocasiones ingresarlo desde

una fuente externa (a la aplicacin), que puede ser desde la consola o de algn medio de almacenamiento

e incluso desde alguna librera o programa.

Finalizado el presente apartado se plantean ejercicios que permiten afianzar los conocimientos, por

lo que deber realizar el respectivo anlisis y desarrollo basndose en los contenidos anteriormente

tratados.

Ejercicio 1.1

1) Indique ejemplos en los cuales considera se aplica arreglos en la vida cotidiana.

2) Defina un ndice y un elemento de un arreglo unidimensional.

3) Si tuviramos un arreglo de caracteres con el texto ESTRUCUTRA cul sera el ndice de la letra

T?.

Ejercicio 1.2

Un curso de Computacin tiene 50 alumnos matriculados, si Ud. tuviese que disear un arreglo para

registrar las notas de los alumnos responda lo siguiente utilizando la programacin en C/C++:

1) De qu tipo de dato lo definira?

2) Qu tamao tendra el arreglo?

3) Cul es el ndice inferior del arreglo?

4) Cul es el ndice superior del arreglo?

5) Cul sera la definicin?

Ejercicio 1.3

Realice un programa en C/C++ que permita ingresar un arreglo de enteros de 5 elementos, luego quehaya ingresado los elementos al arreglo proceda a realizar las siguientes operaciones:


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1. Mostrar o leer cada uno de los elementos ingresados.

2. Lea el elemento que se encuentra en la posicin 3.

Ejercicio 1.4

Cul es el resultado de la ejecucin del siguiente programa en C/C++ que utilice funciones de la librerastring.h para manipular cadenas de texto.

#include

#include

#include

charcadena0[100];charcadena1[ ]=Universidad;

charcadena2[ ]=Loja;charcadena3[ ]=Tecnica de;charcadena4;inti;main(){

printf(El contenido de la cadena1 es:%s\n\n,cadena1);

printf(El tamao del arreglo cadena1 es:%d\n\n,sizeof(cadena1));printf(El tamao de la cadena de texto es:%d\n\n,strlen(cadena1));

printf(El resultado de la concatenacion es:%s\n\n,strcat(cadena1, cadena2));

cadena4 = strpbrk(cadena1, L);

strncpy(cadena0,cadena1,11);

strcat(cadena0,cadena4);

for(i=0; i


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PRIMER BIMESTRE

Detalle del cdigo:

Lneas de la 1 a la 4 Libreras necesarias para trabajar con funciones tipo string y para

presentar los datos en pantalla y poder leerlos.

Lneas de la 6 a la 9 En estas lneas se declaran los arreglos de tipo de dato charparaalmacenar las cadenas de texto.

Lnea 10 En C/C++ una cadena tambin puede ser declarada como unpuntero a char en este caso las funciones de manipulacin de

string interpretan a un dato de este tipo hasta encontrar en primer

carcter nulo.

Lneas 14 a la 17 En la primera lnea se determina cuantos elementos tiene la

estructura desde el punto de vista de un arreglo, como se podr

dar cuenta el valor retornado es 12, es decir uno ms del total de

letras que tiene la cadena, esto se debe a que en el arreglo se toma

en cuenta el carcter nulo que existe al final de todo el string. En lasegunda lnea se utiliza las funciones de string, por lo tanto estas

funciones no toman en cuenta el dato nulo como parte de una

cadena de caracteres.

Lneas 18 a la 24 La funcin strcat se utiliza para concatenar cadenas, la funcin

strpbrk divide un string en base a un carcter determinado y

retorna el string que est despus de dicho caracter.

1.2. Operaciones con arreglos

Bien, una vez que hemos estudiado los aspectos fundamentales de los arreglos vamos a revisar algunos

algoritmos y tcnicas para manipular los datos de estas estructuras, es importante que ponga especial

atencin a estos algoritmos ya que los mismos son la base para desarrollar y resolver aplicaciones

especficas en programacin utilizando cualquier lenguaje de programacin.

Dentro de las operaciones que intervienen en los arreglos constan: lectura/escritura, asignacin,

actualizacin, ordenacin y bsqueda; las operaciones como declaracin, lectura y asignacin de datos

ya se estudiaron en los ejercicios anteriores que usted realiz; ahora conviene revisar los temas de

bsqueda, ordenacin.

Antes de abordar estos temas es necesario que estudie en el texto bsico los temas relacionados a

Algoritmos de Ordenacin y Bsqueda los mismos que le ayudarn a comprender de mejor manera lo

que se pretende en este captulo.

Del captulo 10 revise el apartado 10.1. Ordenacin,10. 2 Ordenacin porburbuja, 10.3 Ordenacin por seleccin y 10.4 Ordenacin por insercindel texto base. Realice un anlisis de los algoritmos que utilizan cada mtodo.

La ordenacin, clasificacin de datos (en ingls, sort) es una operacin que consistente en disponer

un conjunto de datos en un orden con respecto a un criterio del conjunto. Una lista se dice que est

ordenada por la clave k si la lista est en orden ascendente o descendente con respecto a esta clave.


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La lista se dice que est en orden ascendente si: i


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PRIMER BIMESTRE

Ejercicio 1.7

Dado el siguiente arreglo:

48 45 35 32 51

1) Realice la secuencia de ordenamiento aplicando el algoritmo por seleccin (apyese en el ejemplo

de la pgina 357 del texto base).

2) Realice una ejecucin manual con la codificacin del algoritmo por seleccin que se presenta en

el texto base en la pgina 358

En el Anexo 2, se encuentra un programa que permite ordenar los elementos deun arreglo utilizando el algoritmo por seleccin.

Ejercicio 1.8

Dado los siguientes datos: 2, 5, 7, 1, 4, 8

1) Realice grficamente como se insertaran cada uno de los elementos en el arreglo (apyese en el

ejemplo de la pgina 359)

2) Realice la ejecucin manual con la codificacin del algoritmo de insercin que se presenta en el

texto base en la pgina 360.

En el Anexo 3, se encuentra un programa que permite ordenar los elementos deun arreglo utilizando el algoritmo de insercin.

1.3. Bsqueda

Otra de las operaciones que se pueden realizar con los arreglos son las bsquedas, por ejemplo si dispone

de una nmina y desea encontrar determinado empleado entonces tiene que aplicar un algoritmo de

bsqueda adecuado. Las bsquedas pueden ser de dos formas: secuencial y binaria.

Revise el apartado 10.7.3 Anlisis de los algoritmos de bsqueda binaria,del texto base. Analice detenidamente las codificaciones de los algoritmos.

Comnmente la bsqueda secuencial se utiliza en arreglos desordenados, y la bsqueda binaria en

arreglos ordenados. Una de las desventajas de la Bsqueda Secuencial es la ineficiencia cuando se tieneuna gran cantidad de datos por el tiempo que se tiene para realizar la bsqueda.


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En el Anexo 4encontrar el programa que permite realizar la bsqueda secuencialen arreglos

Tome en cuenta que cuando elabora algoritmos de bsqueda est condicionado a verificar si un

elemento se encuentra o no en el arreglo, para ello se podra aplicar la siguiente seccin de cdigo.

encontrado = 0;

for{i=0; i


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PRIMER BIMESTRE

Ejercicio 1.9

Realice un algoritmo en C/C++ que permita realizar insercin de nuevos elementos al inicio y nal del

arreglo. Tal como se indica a continuacin:

Arreglo Original:

5 7 9 2 4

Insertar el nmero 3 al Inicio

3 5 7 9 2 4

Insertar el nmero 10 al final

3 5 7 9 2 4 10

Insercin en arreglo ordenados

La insercin de nuevos elementos en arreglos ordenados debe realizarse exactamente en el lugar que

le corresponde de acuerdo al orden del mismo, a diferencia de los arreglos desordenados en el cual se

poda hacer al inicio, final o cualquier posicin.

Modicacin:

Modificar un elemento significa reemplazar el valor existente por un nuevo dato, para cumplir con

este propsito primeramente debemos buscar el elemento, para lo cual se puede utilizar la funcin de

bsqueda estudiada anteriormente (Secuencial) y asignarle el nuevo valor.

5 7 9 2

5 7 8 2 4

Eliminacin:

El mtodo de bsqueda es sobre el cual gira el proceso de eliminacin ya que se debe buscar el dato a

eliminar y posteriormente mover el nmero que esta a la derecha del elemento eliminado. Recuerde que

al eliminar un elemento del arreglo la posicin del cual se elimina queda vaco, por ende debe llenarse

dicho espacio.



tratados.

Nuevo valor areemplazar por el 9 en la

posicin 2 del arreglo.


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Ejercicio 1.10

Indique cul es la diferencia o diferencias y semejanzas entre la bsqueda binaria y la bsqueda

secuencial en arreglos.

1.5. Arreglos de dos dimensiones.

Luego de revisar los arreglos unidimensionales o de una dimensin (una sola fila con varias columnas),

con las operaciones que se pueden aplicar sobre estos ya podemos estudiar los arreglos de dos

dimensiones o matrices, la lgica de los programas que se aplican a las matrices no difieren mucho con

las estudiadas previamente y los que revis en el texto bsico, en este caso se debe tener en cuenta que

se aumenta un ndice ms y en consecuencia para recorrer la matriz se utilizan dos procesos o sentencias

de control repetitivas.

Cmo identificar los arreglos bidimensionales?, les proponemos algunos ejemplos: Qu tienen encomn las tablas, las hojas de Excel y las matrices en matemticas? Ha identificado lo que tienen en

comn?, pues si, lo comn es que todos tienen filas y columnas, ahora en un arreglo bidimensional al

igual que un arreglo unidimensional se tienen elementos e ndices los cuales hacen referencia a la fila y

columna en la cual se encuentra dispuesto el mismo, a continuacin en la figura 1.2 se presenta de forma

grfica la estructura de una matriz.

F

ILAS

COLUMNAS

0 1 3

0 [0][0] [0][1] [0][2] [0][3]

1 [1][0] [1][1] [1][2] [1][3]

2 [2][0] [2][1] [2][2] [2][3]3 [3][0] [3][1] [3][2] [3][3]

Figura 1.2:Estructura Grfica de una matriz

Junto con el texto bsico y la complementaria que usted crea conveniente, en el captulo relacionado a

arreglos bidimensionales, vamos a desarrollar algunos ejercicios que nos permitirn conocer algo ms

acerca de los arreglos bidimensionales y sus capacidades en operaciones.

Revise el apartado 9.4. Arrays multidimensionales, del texto base. Analicedetenidamente y en lo posible conteste las inquietudes que se mencionaron

anteriormente.

Recuerde que para declarar un arreglo de dos dimensiones de tipo entero y de tamao de 4 filas por 5

columnas, se lo define de la siguiente manera:

int matriz[4][5];

Finalizado el presente apartado se plantea un ejercicio que permiten afianzar los conocimientos, por

lo que deber realizar el respectivo anlisis y desarrollo basndose en los contenidos anteriormentetratados.

Posicin de un

elemento dentro

de la matriz,

posicin fila1,

columna2.


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PRIMER BIMESTRE

Ejercicio 1.11

Disee y elabore un algoritmo en C/C++ que permita crear un arreglo de dimensin 3x4, y luego realice

las operaciones de ingreso y lectura de los valores en la matriz.

Esperamos que esta unidad haya cumplido las expectativas de adquirir conocimientos bsicos y

destrezas en el mbito de las estructuras de datos estticas, recuerde que si existe algn tema que aun

no est claro se puede comunicar con sus profesores / tutores a travs del EVA, correo electrnico, lnea

telefnica.

Hemos culminado el estudio de la primera unidad y es hora de realizar una autoevaluacin para

identificar el avance de su aprendizaje, le invitamos a desarrollarla y le deseamos xitos, recuerde que

puede comprobar sus respuestas con el solucionario ubicado al final de la gua didctica.

Autoevaluacin 1

1. Escriba una V si considera que la armacin es VERDADERA o una F si la considera FALSA.

1) Un array es una secuencia de objetos combinados de tipo entero y string. ( )

2) Un arreglo est compuesto por ndices ( )

3) En el arreglo de texto AUTOEVALUACION, la letra E se encuentra en la posicin 5. ( )

4) El tamao de un arreglo es mximo de 10 elementos. ( )

5) La siguiente declaracin de arreglo: int notas [8], permite declarar un arreglo de 8elementos de tipo entero.

( )

6) Los arreglos unidimensionales contienen n filas. ( )

7) Los arreglos bidimensionales son conocidos como tablas o matrices. ( )

8) Los arreglos bidimensionales contienen columnas y filas. ( )

9) Dentro de las operaciones con arreglos constan: lectura, escritura, insercin,bsqueda.

( )

10) Para acceder a un elemento de una matriz que se encuentra en una posicin

especca se procede Arreglo [1][3].( )


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Resuelva lo siguiente

Parte A:

2. Declare un arreglo de orden m x n, puede ser tres filas y tres columnas. Se desea registrar la

siguiente matriz:

5 6 9

10 1 7

3 5 2

3. Escriba el cdigo para presentar los elementos de la matriz creada en el punto 1.

4. Escriba el cdigo para obtener los elementos de la diagonal principal de la matriz declarada y

pselos a un arreglo unidimensional.

5. Presente grficamente el arreglo unidimensional del punto anterior ordenado de forma ascendente

y forma descendente.

Parte B:

6. Cul es la diferencia entre un arreglo unidimensional y un arreglo bidimensional.

7. Cules son las dos formas de inicializar una estructura?

8. Escriba los pasos que sigue el algoritmo de seleccin.


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PRIMER BIMESTRE

Unidad 2: ESTRUCTURAS DINMICAS: APUNTADORES, LISTAS ENLAZADAS


En la presente unidad estudiaremos otro tipo de estructuras de datos, las mismas que presentan una gran

ventaja en cuanto se refiere a la flexibilidad de uso, si bien es cierto, el uso de arreglos nos ayuda mucho

en el desarrollo de aplicaciones, estos presentan la desventaja que se podra reservar ms memoria de la

que se necesita o que en algn momento nos falte ms de la reservada.

Hasta ahora hemos estudiado algunas de las operaciones que se realizan sobre estructuras de datos

estticas, es decir, que ocupan un valor fijo en memoria en el momento de compilacin. A continuacin

estudiaremos estructuras de datos dinmicas las mismas que se crean dinmicamente en el momento

de la ejecucin del programa, esto se logra mediante el uso de punteros o apuntadores.

2.1. Apuntadores.

Bien, antes de continuar retomemos el estudio del texto bsico para identificar algunos conceptos de

inters e importancia en Punteros.

Revisemos ahora el captulo 12 del texto base. Los apartados a revisar son: 12.1Direcciones en memoria, 12.2 Concepto de puntero, 12.3 Punteros NULL yvoid.

En el texto bsico se encuentran algunas definiciones de apuntadores, pues revisemos otra definicin

que tambin explica el tema de punteros: Un puntero es un tipo de dato simple que contiene la direccin

de una variable o estructura, en vez de un valor de dato como lo estudiamos con los arreglos.

Tenga presente que los datos en punteros se almacenan en la memoria RAM en posiciones especificas, a

las mismas que se acceden mediante valores hexadecimales.

Bien, hemos revisado la definicin de lo que es un puntero? se podra encontrar ms de una en la

bibliografa complementaria o en las referencias web. Ahora que ha revisado la teora de punteros

revisemos grficamente como podra representar un puntero:

P

n 850

Videoconferencia Diapositivas


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Explicando la representacin grfica anterior, se puede decir que el valor de un puntero (p) es una

direccin(n). La direccin depende del estado de la computadora en la cual se ejecuta el programa.

Est claro qu es un puntero y cmo se representan en memoria los mismos?, les invito a que continuemos

el estudio de las estructuras de datos dinmicas las cuales empezamos en el siguiente apartado.



tratados.

Ejercicio 2.1

Complete el cuadro explicando que es lo que realiza cada definicin

int *ptr1; Puntero a un tipo de dato entero (int).long *ptr2;

char *ptr3;

float *f;

Ejercicio 2.2

Analice la siguiente codificacin y Cul sera la salida?

#include

#include

void main(){

int n = 10;

long *dato;

float *f;

int* p = &n;

int *q;

q = p;

printf(n = %d\n,n);

printf(&n = %d:\n,&n);

printf(p = %d:\n,p);

printf(&p = %d:\n,&p);

printf(q = %d:\n,q);

}


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PRIMER BIMESTRE

2.2. Estructura de datos dinmicas.

Pasaremos a estudiar las estructuras de datos dinmicas, para ello es necesario revisar el texto bsico.

Revisemos ahora el captulo 13 del texto base. Los apartados a revisar son: 13.1

Gestin dinmica de memoria, 13.2 funcin de asignacin de memoriamalloc().

Recuerde que la definicin de un apuntador, se la realiza de la siguiente manera:

int *p;

Luego se debe asignar el respectivo espacio de memoria a la variable apuntador, especialmente cuando

se trabaja con tipos compuestos, como es el caso de las estructuras. La asignacin de memoria sera

entonces:

P = (int*)malloc(sizeof(int))

Una vez revisada la parte terica en el texto bsico y apoyado en lo que usted puede consultar en la

bibliografa complementaria o web dispngase a realizar los siguientes ejercicios.

2.3. Listas enlazadas.

Una lista enlazada se conoce como una coleccin o secuencia de elementos que se encuentran dispuestos

uno tras otro en las que cada elemento se conecta con el siguiente elemento por un enlace o puntero.

Revisemos ahora el captulo 18 del texto base. Los apartados a revisar son: 18.1.Fundamentos tericos, 18.2. Clasificacin de las listas enlazadas y 18.3.Operaciones en listas enlazadas.

Para poder declarar y utilizar las listas, debera conocer cuales son los elementos que componen un

puntero, recuerda cules son?, revisemos el siguiente grfico:

Figura 2.1Elementos de un puntero en lista enlazada.

Es necesario diferenciar entre las dos entidades implicadas en el apuntamiento:

La variable puntero (Quien hace el apuntamiento) [.]La variable apuntada (A quien se apunta) [ ]

Si revisamos el texto bsico podremos identificar ejemplos de declaracin de listas enlazadas.


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Para profundizar en los temas de listas enlazadas les invito a revisar la temtica en el texto bsico en la cual

se explica los elementos de las listas enlazadas como son enlaces, direccin de memoria, representacin

en memoria, etc., es necesario que revise los ejercicios resueltos que se indican en el mismo.

Ahora Bien, revisemos como vamos evolucionando en el estudio de las estructuras de datos dinmicas,

para ello desarrolle los siguientes ejercicios.

Ejercicio 2.3

Proponga 5 ejemplos de listas enlazadas que ud. pueda identificar en la vida diaria.

a) Vagones de un tren.

b) _________________c) _________________d) _________________

e) _________________

Ejercicio 2.4

Represente grficamente utilizando la estructura de las listas los vagones de un tren, por ejemplo

vagn1, vagn2, vagn3,., vagn n.., ubique el nodo inicial, los nodos siguientes, el nodo final y el

enlace correspondiente.

2.4. Clasificacin de las listas enlazadas.

Dependiendo de los datos que se desea representar y forma en la que se va a interactuar se pueden

utilizar diferentes tipos. Es necesario revisar el texto base.

Revise el apartado 18.2. Clasificacin de las listasdel texto base.

Es importante tener claro las cuatro categoras que se pueden implementar las listas enlazadas. A

continuacin se indican grficamente estas categoras

Lista simplemente enlazadas

Lista doblemente enlazadas


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PRIMER BIMESTRE

Lista circular simplemente enlazada

Lista circular doblemente enlazada

Finalizado el presente apartado se plantean ejercicios que permiten afianzar los conocimientos, porlo que deber realizar el respectivo anlisis y desarrollo basndose en los contenidos anteriormente

tratados.

Ejercicio 2.4

Mencione una descripcin y caractersticas de cada una de las categoras de las cuatro listas enlazadas.

Cmo le fue en el desarrollo del ejercicio anterior?, esperemos que muy bien, sin embargo si tiene alguna

dificultad en realizar el mismo le invitamos para que pueda contactarnos a travs de correo electrnico,

EVA, u otro medio de comunicacin, recuerde tambin apoyarse de la bibliografa complementaria que

Ud. crea conveniente.

Si recordamos un poco las estructuras de datos esttica, habamos hablado de operaciones que se

realizaban sobre las mismas, ahora con el uso de listas vamos a revisar que operaciones podemos realizar

sobre las mismas.

2.5. Operaciones con listas enlazadas.

Al igual que cuando revisamos la temtica de arreglos cuando trabajamos con listas enlazadas podemos

realizar muchas operaciones, dentro de las cuales se destaca la creacin, eliminacin, lectura, insercin,actualizacin, entre otras, revisaremos conjuntamente con el texto bsico algunas de ellas.

Revise el apartado 18.3. Operaciones en listas enlazadasdel texto base.

Declaracin de un nodo

En los captulos anteriores tanto de la gua didctica como del texto bsico revisamos como declarar

un nodo ya que es lo primordial cuando se trabaja con listas y se realiza operaciones sobre las mismas,

recordemos dicha declaracin con la cual empezamos el estudio de las operaciones en listas enlazadas,

revisemos la siguiente declaracin.


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class Nodo {string valor;

struct Nodo* enlace;}

El poseer una declaracin class, permitir agrupar el tipo de dato y el apuntador o enlace al siguiente

nodo. En el texto bsico encontrar una declaracin similar y algunas adicionales para empezar a operarsobre listas enlazadas.

Recuerde que en una lista enlazada siempre vamos a encontrar y definir dos nodos

los cuales son cabeceray cola.

Pasos para construir Algoritmos que permitan trabajar con listas.

Para poder crear algoritmos que permitan insertar nodos al inicio, medio, final y realizar la lectura de

los nodos es primordial conocer como construir una lista que contenga los nodos principales como son

cabecera y cola, por tanto les sugiero revisar los pasos que se requieren para construir e inicializar una

lista con elementos, los pasos son:

1) Declarar el tipo de dato y puntero de cabeza.

2) Asignar memoria para un elemento del tipo denido en el ptr_nuevo.

3) Crear iterativamente el primer elemento (cabeza) y los elementos sucesivos de una lista enlazada.

4) Repetir hasta que no haya mas entradas para el elemento.

En el Anexo 3 y 4 se propone un ejemplo de la creacion y lectura de las listas enlazadas, en base a ste

puede realizar las dems operaciones que se pueden llevar a cabo con punteros, le recomiendo en base

a la revisin del texto bsico desarrollar los ejercicios de listas enlazadas y si tiene algn inconveniente

no dude en ponerse en contacto con sus profesores / tutores.

En el Anexo 6 y 7 encontrar cdigo de ejemplos de listas enlazadas, por favor an-

alice y codifique los mismos.

Esperamos haya captado las ideas principales en lo relacionado a las listas enlazadas, este ser el punto de

partida para poder entender y comprender las listas doblemente enlazadas que son parte fundamental

en las estructuras de datos dinmicas.

Listas Doblemente Enlazadas

Como hemos evolucionado en el estudio de las listas enlazadas y una vez conocida su estructura,

definicin y uso, podemos empezar con el estudio de las listas doblemente enlazadas, sin embargo

debemos empezar identificando las semejanzas y diferencias entre simplemente y doblemente

enlazadas, le invito a revisar el texto bsico y la complementaria necesaria para luego desarrollar los

siguientes ejercicios de parte terica.


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PRIMER BIMESTRE



tratados.

Ejercicio 2.5

Mencione una descripcin y caractersticas de cada una de las categoras de las cuatro

En el siguiente cuadro ubique cuales son las diferencias y semejanzas entre listas enlazadas y listas

doblemente enlazadas, tome en cuenta tambin la forma de declaracin, uso, lectura, etc.

DIFERENCIAS SEMEJANZAS

LISTAS ENLAZADAS

DIFERENCIAS SEMEJANZAS

LISTASDOBLEMENTEENLAZADAS

Ejercicio 2.6

En la siguiente representacin grfica identifique los elementos que componen una lista doblemente

enlazada.

Luego de haber realizado los ejercicios anteriores podemos empezar a estudiar los temas tericos y

prcticos que se plantean en el texto bsico y tambin en la complementaria acerca de las listas

doblemente enlazadas, tal como lo habiamos hecho con las listas enlazadas en el Anexo 5 se propone

un ejemplo de declaracin y lectura de listas doblemente enlazadas, con las cuales ya podemos empezar

a revisar las operaciones que se pueden realizar con las mismas.

En el Anexo 8encontrar ejemplos con cdigo fuente de listas doblemente enlaza-das, le sugerimos revisarlos.

Muy bien estimados estudiantes, esperamos que en la presente unidad la temtica estudiada y analizada

haya sido de provecho para fortalecer y aumentar su conocimiento de las estructuras de datos, ahora les

invitamos a desarrollar la siguiente autoevaluacin, la misma que permitir conocer los vacos que aun

podran existir y que deber revisarlos con ms profundidad y concentracin; si existiese alguna duda

o comentario contacte con sus profesores / tutores a travs del EVA, correo electrnico, lnea telefnica.


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Autoevaluacin 2


1. Una lista enlazada consta de un nmero de elementos y cada elemento tiene dos

componentes (campos), un puntero al siguiente elemento de la lista y un valor,

que puede ser de cualquier tipo.

( )

1. En las listas doblemente enlazadas, cada nodo tiene dos enlaces, uno a su nodo

predecesor y el otro a su nodo sucesor.

( )

2. Los punteros permiten un uso ms eficiente de la memoria. ( )

3. El recorrido de una lista enlazada significa pasar solo por el nodo inicial y final de

la lista.

( )

4. Las listas son consideradas estructuras de datos estticas. ( )

5. Las listas enlazadas estn dispuestos uno a continuacin de otro conectadas a

travs de un puntero.

( )

6. Las listas doblemente enlazadas contienen tres enlaces, uno que parte desde el

nodo cabeza al siguiente nodo y otro que parte del nodo cabeza al anterior nodo.

( )

7. Cuando una lista no contiene un nodo el puntero cabeza es nulo. ( )

8. El primer nodo de una lista enlazada se conoce como puntero cola. ( )

9. Una lista doblemente enlazada es una lista en la que cada nodo tiene un puntero

a su sucesor y otro a su predecesor.

( )

RESUELVA LA SIGUIENTE PARTE PRCTICA

1) Cree una lista enlazada en C/C++ que permita representar la secuencia 1,2,3,.10.

1 2 3 4 10

2) Sobre la lista creada en el punto 1, indique la funcin qu permite encontrar el dato del nodo

5.


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37/76


Gua didctica: Estructura de DatosSEGUNDO BIMESTRE

SEGUNDO BIMESTRE

7.2. Planificacin para el trabajo del alumno





Analizar las necesidades

de conocimiento

necesarias para resolver

un problema.

Comprender, analizar

y resolver problemas

aplicando los mtodos dela ciencia y la ingeniera.

Aplicar la lgica

matemtica en el

contexto de las Ciencias

de la Computacin, con

proyeccin, al diseo de

circuitos, programacin,

anlisis y desarrollo de

algoritmos.

Diseo e Implementacin

de programas de

aplicacin.

Diagnstico y solucin de

problemas en software.

Identifica los tiposde rboles de forma

conceptual y grfica.

Reconoce los mtodospara recorrer un rbol

binario.

Propone una formade representacin

estructurada para los

rboles binarios

Propone solucionesacordes a la necesidad

a travs de los rboles

binarios.

UNIDAD 3:

3.1. rboles.

3.2. Terminologa.

3.3. Aplicaciones de los

rboles.

3.4. rboles binarios.

3.5. Recorridos en arboles

binarios.

3.6. Autoevaluacin 3.

Semana 1 y 2

12 horas de autoestudio

8 horas de interaccin con

el EVA y tutoras

Lectura del captulo 20(rboles)del texto bsico tal como se

indica en la gua didctica

complementado con las

actividades de la unidad 3 de la

gua didctica.

Desarrollo de la autoevaluacinque se indica en la gua didactica.

Realizar la interaccin en el

EVA y resolviendo los ejercicios

prcticos que se plantean

Propone solucionesinformticas para el

almacenamiento de

informacin.

Identifica el tipo de accesoque se debe realizar en un

determinado archivo.

Reconoce el tipo dearchivo del que se tiene

que extraer los datos

UNIDAD 4:

4.1. Formas de acceso.

4.2. Flujos.

4.3. Tipo de dato FILE.4.4. Abrir un archivo.

4.5. Escribir datos.

4.6. Lectura de datos.

4.7. Cerrar el archivo.

4.8. Autoevaluacin 4

Semana 3 y 4



el EVA y tutoras

Lectura del captulo 15(Entradas

y salidas por archivos) del texto

bsico tal como se indica en la

gua didctica complementado

con las actividades de la unidad 4

de la gua didctica.

Desarrollo de la autoevaluacin

que se indica en la gua didactica.

Realizar la interaccin en el

EVA y resolviendo los ejercicios

prcticos que se plantean

Identifica y representadatos en grafos.

Recnoce el tipo de grafoy sus formas de lectura

(recorrido) Realiza operaciones para

extarer la informacin de

los grafos.

UNIDAD 5:

5.1Componentes de un

grafo.

5.2 Definiciones.

5.3 Representacin

5.4 Autoevaluacin 5

Semana 5 y 6



el EVA y tutoras

Estudio autnomo de la quinta

unidad.

Lectura analtica.

Desarrollo de actividades

recomendadas en el texto bsicoy en la gua didctica.

Interaccin en el EVA.

Finalizar con el desarrollo de la

evaluacin a distancia.





UNIDADES DE LA 3 A

LA 5

Semana 7 y 8



el EVA y tutoras

Preparacin para evaluacin

presencial del segundo bimestre.


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SEGUNDO BIMESTRE

7.4. Orientaciones especficas para el aprendizaje por competencias

Unidad 3: ESTRUCTURAS DE DATOS NO LINEALES, RBOLES



En la unidad anterior estudiamos las estructuras de datos dinmicas, particularmente las listas enlazadas

y tal como nos pudimos dar cuenta tienen algunas ventajas: en primer lugar se pueden crear nodos en

tiempo de ejecucin; es decir, conforme se necesite almacenar mas informacin se van creando dichos

elementos; y por otra parte esta es una estructura lineal puesto que existe un solo camino para recorrer

sus elementos desde el principio hasta el ltimo elemento.

En la presente unidad el tema central de estudio son los rboles, los cuales tambin son estructuras

dinmicas puesto que se crean mediante punteros, pero a diferencia de las listas enlazadas estas

estructuras son de tipo jerrquico, lo cual quiere decir que la informacin est organizada en varios

niveles y como podremos ver ms adelante existen muchos caminos para recorrer la estructura desde el

primer elemento o raz hasta los elementos de los niveles ms avanzados.

Para el estudio de esta unidad estaremos ayudandonos del texto base concretamente del captulo 20.

3.1. rboles.

Entender las estructuras de datos puede ser tan simple si lo miramos desde un punto de vista muy

objetivo, relacionemos pues los rboles de nuestro medio ambiente con estas estructuras de datos.

Un rbol implica una estructura en la cual los datos se organizan de modo que los elementos de

informacin estn relacionados entre s a travs de ramas. El rbol genealgico es el ejemplo tpico ms

representativo del concepto de rbol general.

Recorrido de

rboles

rboles rboles

Recorrido de

rboles


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Un rbol consta de un conjunto finito de elementos, denominados nodos y un conjunto finito de lneas

dirigidas, denominadas ramas, que conectan los nodos. El nmero de ramas asociado con un nodo es el

grado del nodo. Si un rbol no est vaco, entonces el primer nodo se llama raz.

Revise el apartado 20.1. rboles generalesdel texto base.

Como se podr dar cuenta el estudio de los rboles es muy simple puesto que sta estructura est muy

relacionado con objetos de nuestro entorno fsico, a continuacin estudiemos los trminos que definen

las diferentes caractersticas de un rbol.

3.2. Terminologa.

La representacin bsica del rbol requiere que se utilice la terminologa apropiada, por lo que lo invito

a revisar el tema en el texto bsico.

Revise el apartado 20.1.1. Terminologa bsicadel texto base.

En la figura 3.1, se realiza una representacin grfica de un rbol en la que se destacan sus atributos.

Figura 3.1Terminologa de rboles

En base a la figura 3.1 revisemos que componentes del rbol corresponden a cada uno de los trminos

definidos:

Padres:

Hijos:

Descendientes de A:

Ascendientes de C:

Hermanos:

Hojas:

Profundidad:

A, B, F

B, E, F, C, D, G, H, I

B, C, D

B, A

{B, E, F}, {C, D}, {G, F, I}

C, D, E, G, H, I

3

BCD, E, FGHI


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SEGUNDO BIMESTRE

Los rboles pueden representarse de varias maneras, aunque la forma ms comn es mediante grafos,

tal como se muestra en la figura 3.2.

Figura 3.2Representacin grfica de un rbol

Continuando con el estudio de los rboles vamos a desarrollar el siguiente ejercicio, es importante quelos conceptos queden claros los cuales son la base para comprender los conceptos posteriores.

Finalizado el presente apartado se plantea un ejercicio que permiten afianzar los conocimientos, por


tratados.

Ejercicio 3.1

Consulte en el texto bsico base o en cualquier fuente los conceptos relacionados con rboles que se

indican a continuacin:

Nodo raz: ....................................................................................................................

Nodo padre: ....................................................................................................................

Nodo hijo ....................................................................................................................

Nodosdescendientes

....................................................................................................................

Nodos ascendientes ....................................................................................................................

Nodos hermanos ....................................................................................................................

Nodo hojas ....................................................................................................................

Nodo interno ....................................................................................................................

Nodo no terminal ....................................................................................................................

Nivel ....................................................................................................................

Arcos ....................................................................................................................

Ramas ....................................................................................................................

Camino ....................................................................................................................Altura ....................................................................................................................


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Subrbol ....................................................................................................................

rbol equilibrado ....................................................................................................................

Muy bien, Le result interesante el ejercicio propuesto?, seguro que si ya que en l se pueden ubicar

algunos conceptos que son bsicos para el presente estudio, ahora que hemos revisado la parte tericade los rboles es importante ver la importancia y aplicabilidad de los mismos, revisemos esta temtica

a continuacin.

3.3. Aplicaciones de los rboles.

Pensemos que las Estructuras de Datos existen para solucionar problemas de nuestro entorno, caso

contrario no tendr razn su estudio y aplicacin en nuestros programas, revisemos las aplicaciones que

tienen este tipo de estructuras las mismas que se pueden utilizar para:

Representar frmulas matemticas.

Organizar adecuadamente la informacin. Registrar la historia de un campeonato de tenis. Construir un rbol genealgico. Anlisis de circuitos elctricos.

Como parte de su estudio, le invitamos a desarrollar el siguiente ejercicio que est ligado a las aplicaciones

de rboles.

Finalizado el presente apartado se plantea ejercicio que permiten afianzar los conocimientos, por lo que

deber realizar el respectivo anlisis y desarrollo basndose en los contenidos anteriormente tratados.



tratados.

Ejercicio 3.2

Investigue por lo menos 5 aplicaciones adicionales de los rboles.

..................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................

Esperamos est comprendiendo la parte terica de rboles ahora antes de empezar a codificar un rbol

al igual que las dems estructuras de datos es necesario conocer su representacin, le invitamos a revisar

la forma de representar un rbol.

3.4. rboles binarios.

En este tipo de rbol ningn nodo puede tener ms de dos subrboles, es decir cada nodo puede tener

cero, uno o dos hijos (subrboles).


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SEGUNDO BIMESTRE

Es momento de revisar el apartado 20.2. rboles binariosdel texto base.

Se conoce el nodo de la izquierda como hijo izquierdo y el nodo de la derecha como hijo derecho.

5

3 8

2 4 7 8

Figura 3.3Representacin grfica de un rbol binario

Un rbol binario es una estructura recursiva, cada nodo es la raz de su propio subrbol y tiene hijos, que

son races de rboles llamados subrboles derecho e izquierdo del nodo, respectivamente.

Es momento de revisar el apartado 20.2. rboles binariosdel texto base.

Como puede ver un rbol binario tiene ciertas restricciones (mximo dos subrboles) los cual lo hace

ms prctico a la hora de programar esta estructura y una de las tareas principales cuando desarrollamos

aplicaciones con este tipo de rbol es el recorrido, el mismo que lo estudiaremos a continuacin.

3.5. Recorridos en rboles binarios.

Una de las tareas bsicas que se realiza en un rbol binario es el recorrido lo cual significa visitar los

nodos del rbol en forma sistemtica. Un recorrido de un rbol binario, requiere que cada nodo del rbol

sea procesado (visitado) una vez y slo una en una secuencia determinada.

Es momento de revisar el apartado 20.6. Recorrido de un rboldel texto base.

Existen tres formas diferentes de efectuar el recorrido y todas ellas de naturaleza recursiva, stas son:

Recorrido Preorden (NID)

- Visitar la raz (N).- Recorrer el subrbol izquierdo (I).

- Recorrer el subrbol derecho (D).

Recorrido Enorden(IND)

- Recorrer el subrbol izquierdo (I).

- Visitar la raz (N).



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Recorrido Postorden (IDN)

- Recorrer el subrbol izquierdo (I).


- Visitar la raz (N).

A continuacin se presenta los tres recorridos mencionados anteriormente para el rbol mostrado en lafigura: 3.4

Figura 3.4rbol Binario.

Preorden: L, D, B, H, G, J, Q, X, T, S, W, YEnorden: B, D, G, H, J, L, Q, S, T, W, X, YPostorden: B, G, J, H, D, S, W, T, Y, X, Q, L

Una vez que podemos identificar, representar y recorrer un rbol binario, procedamos a revisar algunasoperaciones que se pueden llevar a cabo en rboles.

3.6. rboles binarios de bsqueda.

Recuerde, los rboles binarios de bsqueda son muy utilizados, y son la base para nuevas

estructuras como los rboles binarios equilibrados (AVL), la principal caracterstica es sufacilidad en cuanto a los algoritmos para trabajar con la informacin almacenada.

Gracias a las caractersticas de los rboles binarios se puede extender su funcionalidad; a continuacin

revisaremos el rbol binario de bsqueda el mismo que consiste en una estructura sobre la cual se puederealizar eficientemente las operaciones de bsqueda, insercin y eliminacin.

Formalmente se define un rbol binario de bsqueda de la siguiente manera:

Para todo nodo T del rbol debe cumplirse que todos los valores de los nodos del subrbol izquierdo de

T deben ser menores o iguales al valor del nodo T. De forma similar, todos los valores de los nodos del

subrbol derecho de T deben ser mayores o iguales al valor del nodo T.

Un rbol binario de bsqueda se construye en base a una lista de nmeros dados (claves), en el cual el

primer nmero de dicha lista ser la raz del rbol, y los siguientes valores se ubican de acuerdo al criterioantes indicado.


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SEGUNDO BIMESTRE

A continuacin vamos a crear un rbol binario de bsqueda para la siguiente lista de nmeros: 65, 75,

30, 4, 41, 85.

65

30 75

4 41 85

Figura 3.5rbol Binario.Hemos concluido el estudio de esta unidad, como se podr dar cuenta este tipo de estructuras son muy

importantes, debido a sus caractersticas particulares, principalmente la organizacin jerrquica. Para

evaluar el avance que va adquiriendo srvase responder la siguiente autoevaluacin.

Autoevaluacin 3


1 Los punteros hacen un uso ms eficiente de la memoria. ( )

2 Un rbol consta de un conjunto finito de elementos llamados nodos. ( )

3 El nivel de un nodo es la longitud del camino que lo conecta al nodo raz. ( )

4 Un rbol binario puede tener ms de dos subrboles. ( )

5 El recorrido de un rbol supone visitar cada nodo slo una vez. ( )

6El recorrido postorden procesa primero el subrbol izquierdo, despus la raz y a

continuacin el subrbol derecho.( )

7Al trabajar con punteros: Se puede declarar variables puntero que apunten a

cualquier tipo de dato, incluso a otros punteros?.( )

8 El operador & devuelve la direccin de la variable a la cual se aplica. ( )

9 Los rboles sirven para organizar adecuadamente la informacin. ( )

10Todo nodo que no es raz, ni terminal u hoja se conoce con el nombre de

interior.( )

RESUELVA LA SIGUIENTE PARTE PRCTICA

2. Dado el siguiente rbol.

Indique lo siguiente:

Padres:

Hijos

Hojas

Hermanos

Profundidad


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3. Construir un rbol binario de bsqueda con los siguientes datos: 50, 25, 75, 10, 40, 60, 90,35, 45, 70, 42.

4. Del rbol binario de bsqueda del ejercicio anterior, realice lo siguiente:

Recorrido Preorden:

Recorrido Enorden:

Recorrido Postorden:


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SEGUNDO BIMESTRE

Unidad 4: ARCHIVOS

Hasta ahora hemos estudiado las estructuras de datos tanto estticas (arreglos) como dinmicas (Listas,rboles) las cuales son de mucha utilidad en el desarrollo de aplicaciones; pero por otra parte pensemos

que las aplicaciones procesan y posteriormente guardan y/o recuperan informacin, para lo cual se

debe utilizar otras tcnicas de almacenamiento permanente como son los archivos.

Para la presente unidad es necesario revisar el captulo 15 Entradas y salidas por archivos, del texto base

Tal como lo he comentado anteriormente, para la buena comprensin de los diferentes temas es

importante en primera instancia tener claro que los aspectos tcnicos de las diferentes estructuras

tienen como base el comportamiento real de ciertos objetos de nuestro entorno, en funcin de esto

revisemos a continuacin las formas de acceso a un archivo.

4.1. Formas de acceso.

El acceso a la informacin en un archivo se lo puede realizar de 2 maneras:

Acceso Secuencial.

Recordemos como se haca para acceder a un tema musical en los clsicos casettes de audio, se tena que

adelantar o retroceder la cinta hasta encontrar el tema en cuestin, a este lo llamamos acceso secuencial

puesto que implica recorrer todos los temas anteriores o posteriores de forma similar, cuando el acceso

a la informacin (registros) de un archivo es secuencial es necesario recorrer o visitar todos los registrosprecedentes.

Acceso Directo.

De la m

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