Programacion Cientifica Scientific Programming

7/28/2019 Programacion Cientifica Scientific Programming

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P

C

Efran Soto Apolinar


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Programacion

Cientfica

Estas son las tareas de

Efran Soto Apolinar

PISIS

Monterrey, N.L., Mexico. 2008


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Indice

1 Introduccion 3

1.1 Criterios de calificacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 Tareas en C 5

2.1 Tarea 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2 Tarea 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 Tarea 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.4 Tarea 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.5 Tarea 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.6 Tarea 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.7 Tarea 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.8 Tarea 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.9 Tarea 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.10 Tarea 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.11 Tarea 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

ProgramacionCientfica

Este material NO esta listo para su publicacion.Requiere de revision tecnica.

Efran Soto A.Estudiante del PISIS


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vi

3 Conceptos de C 35

3.1 Conceptos de C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.1.1 I/O File manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4 Tareas en Java 39

4.1 Tarea 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4.2 Tarea 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.3 Tarea 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.4 Tarea 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.5 Tarea 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.6 Tarea 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5 Conceptos de Java 53

5.1 Conceptos de Java . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

5.1.1 Funciones Matematicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6 Proyecto final 55

6.1 Definicion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.2 Implementacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.3 Ejemplos de uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

6.3.1 funiforme(total, archivo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

6.3.2 funiforme(total, archivo, A, B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

6.3.3 fnormal(total, archivo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

6.3.4 fnormal(total, archivo, media, SD) . . . . . . . . . . . . . . . . 92

6.3.5 fexponencial(total, lambda, archivo) . . . . . . . . . . . . . . . 93

6.3.6 fgeometrica(total, p, archivo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 946.3.7 fpoisson(total, alpha, archivo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

6.3.8 fweibull(total, archivo, c, k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

6.3.9 frayleigh(total, archivo, media) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96





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6.3.10 histograma(archivo, intervalos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

6.3.11 PchiUniforme(archivo, No Int) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6.3.12 PchiNormal(archivo, No Int) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.3.13 PchiExponencial(archivo, Num Int, lambda) . . . . . . . . . . 106

6.3.14 PchiWeibull(Archivo, Num Int, C, K) . . . . . . . . . . . . . . . 108

6.3.15 PchiRayleigh(archivo, Num Int, media) . . . . . . . . . . . . . 110

6.3.16 RL(archivo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

6.3.17 RC(archivo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

6.4 Otras funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

6.4.1 uniforme() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

6.4.2 uniforme(a,b) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

6.4.3 weibull(c,k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

6.4.4 rayleigh(media) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

6.4.5 normal() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

6.4.6 normal(media, desviacionStd) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

6.4.7 exponencial(lambda) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

6.4.8 geometrica(p) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

6.4.9 poisson(alpha) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

6.4.10 media(archivo), desviacionStd(archivo) . . . . . . . . . . . . . 123

7 Procesos Estocasticos 125

7.1 Simulacion de la distribucion binomia l . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

7.2 Dinamica de poblaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

7.3 Caminata aleatoria sobre un grafo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

7.4 Matriz de transicion de un grafo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

8 End matter 157

8.1 Terminos de uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

8.2 Creditos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160


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2





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1Introduccion

The longest trip begins with one step, but in the right direction.

Budha and Me





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4 Introduccion

. C

El curso consiste de tareas y un proyecto individual. No hay examen. El estu-diante tiene que cuidar que la suma de sus puntos de las tareas y del proyectoexcedan 80, que es el lmite mnimo de aprobacion.

Tareas 70%

Hay un conjunto de tareas de programacion. El alumno mismo elige entre lastareas las que mejor corresponden a su nivel actual segun las recomendacionesde la profesora. Los puntos maximos por tarea dependen de la dificultad de latarea.

No se tolera ningun tipo de plagio, ni de otros estudiantes, ni libros, ni paginas

web o sea, no esta permitido copiar nada de codigo de ninguna parte. Al copiarcodigo, el estudiante inmediatamente reprueba el curso.

Proyecto individual 30%

El estudiante mismo propone el tema de su proyecto individual a la profesora encuanto quiere empezar su elaboracion. El puntaje mnimo aceptable del proyectoes 10 puntos (menores de diez se considera reprobados) y el maximo es 30 puntos.





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2Tareas en C

There is no programming language, no matter how structured, thatwill prevent programmers from writing bad programs.

L. Flon





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6 Tareas en C

. T

La serie de Fibonacci se define por la ecuacion recursiva siguiente:

F() = F( 1) + F( 2)

Los primeros elementos son F(0) = 0 y F(1) = 1, por lo cual la serie comienzacon:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946...Objetivo Escribir un programa en ANSI-C1 al cual el usuario define el ndice y el programa imprime en la pantalla el valor de F().

Calificacion La tarea vale por maximo cinco (5) puntos. Es importante entregarcodigo que por lo menos compile, aun si no ejecuta. Si el programa no calculabien el resultado, el maximo posible es 2 puntos.

Retos para los avanzados

Verificar que la entrada sea valida. Insistir por otra entrada hasta que sea valida. Permitir que el usuario pida por varios valores de . Intentar a generar elementos con valores de grandes. Implementarlo de dos maneras: con recursion y con iteracion y despues

experimentar con el tiempo de ejecucion de las dos implementaciones.

Tarea 1. Serie de Fibonacci. Este programa permite que el usuario de variosvalores de .

1 /*2 Tarea Numero 1.

3 Serie de Fibonacci

4

5 Descripcion:

6 La serie de Fibonacci se define por la ecuacion

7 recursiva siguiente:

8

9 F ( n ) = F ( n - 1 ) + F ( n - 2 )

10

11 Los primeros elementos son F(0) = 0 y F(1) = 1,

12 por lo cual la serie comienza con:

13 0 1 1 2 3 5 8 1 3 2 1 3 4 5 5 8 9 1 4 4 2 3 3 3 7 7 6 1 0 9 8 7 14 1597 2584 4181 6765 10946...

15

16 Objetivo:

17 Escribir un programa en ANSI-C al cual el usuario

18 define el ndice n y el programa imprime en la

1Este codigo compila y funciona correctamente en C++.





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2.1 Tarea 1 7

19 pantalla el valor de F(n).

20

21 Autor: Efrain Soto Apolinar

22 fecha de ultima modificacion: 01 de febrero de 2008

23 */

24

25 #include // para usar printf, scanf

26 #include

27

28 int main(int argc, char** args) {

29 int n,r;

30 int b4, bb4, now,i;

31 bb4 = 0;

32 b 4 = 1 ;

33 printf("\nEste programa calcula el valor iterativo");

34 printf("\nde la serie de Fibonacci \n");

35

36 n = atoi(args[1]);

37 //scanf("Inserta el valor de n: %d", &n);

38 //if ((n==1) || (n == 2)){

39 // printf("El valor de F(%d) es: %d",n,bb4);

40 //} else {

41

42 for (i=1;i


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8 Tareas en C

. T

Detector de numeros primos

Objetivo:

Escribir un programa en ANSI-C2 al cual el usuario define un numero enteropositivo y el programa determina si es o no primo.

Por ejemplo,1876953 = 3 13 17 19 149

donde todos los factores son primos.

Calificacion:

La tarea vale por maximo cinco (5) puntos. Es importante entregar codigo que porlo menos compile, aun si no ejecuta. Si el programa no calcula bien el resultado,el maximo posible es 2 puntos.


Verificar que la entrada sea valida.

Insistir por otra entrada hasta que sea valida. Permitir que el usuario pida por varios valores de .

Ampliar el rango de entradas por cambiar tipos de datos.

Imprimir todos los factores de si no es primo, o sea, como un productode numeros primos.

Hacer la factorizacion recursivamente. Optimizar el algoritmo de solucion por eliminar operaciones redundantes.

Estudiar las matematicas de los numeros primos para implementar metodosmas avanzados.

Para esta tarea considero la siguiente definicion:

Definicion 2.2.1.

N PEs un numero natural que tiene exactamente dos divisores naturales.

2Estos codigos compilan y funcionan correctamente en C++ .





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2.2 Tarea 2 9

Esto significa que el numero 1 NO es primo, dado que tiene solamente un divisor.

No se requiere, pero para no dejar a un lado:

Definicion 2.2.2.

N CEs un numero natural que tiene mas de dos divisores naturales.

De nuevo, el numero 1 NO es compuesto, pues NO tiene mas de dos divisoresnaturales.

Verificar si un numero es primo. o1 /*2 Tarea Numero 2. Detector de numeros primos

3 Nombre de la Tarea.

4

5 Descripcion:

6 Detector de numeros primos

7

8 Objetivo

9

10 Escribir un programa en ANSI-C al cual el usuario

11 define un numero entero positivo n y el programa

12 determina si o no es primo.

13

14 Por ejemplo, 1876953 = 3 * 13 * 17 * 19 * 149,

15 donde todos los (cinco) factores son primos.

16

17 Autor: Efrain Soto Apolinar.


19

*/

20


22

23 int main(int argc, char** args)

24 {

25

26 int n,N,i,j,divisor,prime;

27 int factor[20];

28

29 printf("\nEste programa calcula indica si un");

30 printf("\nnumero dado es primo o no...\n");

31

32 n = atoi(args[1]);

33 N = n; // Nueva variable para modificarla...

34

35

36 // verifico que el numero ingresado sea positivo...

37 if (n


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10 Tareas en C

47 printf("...pero tampoco es compuesto...");

48 return 0;

49 }

50

51

52 prime = 0; // Supongo que el numero NO es primo...

53 i = 0; //Inicio el indice del arreglo

54

55 // Reinicio el arreglo factor[20]

56 for (j=0;j=divisor){70 while (N%divisor==0){

71 factor[i]=divisor;

72 i++;

73 prime = 1;

74 N = N/divisor;

75 }

76 divisor = divisor + 2;

77 if (divisor%3==0) divisor = divisor + 2;

78 }

79

80 // Ahora imprimo los factores...

81 if (i>=2){

82 printf("\n\n\nEl numero %d no es primo...\n\n\n",n);

83 // reinicio el indice i

84 j = 0 ;

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

86 for (j=0;j


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2.3 Tarea 3 11

. T

Piedra, papel y tijera

Objetivo:

Escribir un programa en ANSI-C que juega interactivamente piedra-papel-tijeracon el usuario.

Calificacion:

La tarea vale por maximo cinco (5) puntos. Es importante entregar codigo que porlo menos compile, aun si no ejecuta. Si el programa no funciona bien, el m aximoposible es 2 puntos.

Retos para los avanzados:

Verificar que la entrada sea valida. Insistir por otra entrada hasta que sea valida. Hacer observaciones de como distribuyen los puntos por ganar en tiempo

al repetir el juego.

Desarrollar inteligencia artificial, o sea, hacer que el programa sepa jugary no simplemente elija al azar.

Juego Piedra papel tijera. o

1 /*2 Tarea Numero 3.

3 Piedra-Papel-Tijera

4

5 Descripcion:

6 Escribir un programa en ANSI-C que juega interactivamente

7 piedra-papel-tijera con el usuario.

8



11 */

12

13


15 #include // para rand()

16

17 //int main(int argc, char** args)

18 int main(void){

19 int usuario,compu;

20 //

21 printf("\n\n\nEste programa juega interactivamente");

22 printf("\n\n\nPiedra - Papel o tijera");

23 printf("\ncon el usuario...");

24

25 for (;;){ // for infinito





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12 Tareas en C

26 printf("\n\n1 representa piedra...");

27 printf("\n2 representa papel...");

28 printf("\n3 representa tijera...");

29 printf("\nPresiona 0 para salir...");

30 printf("\n\nIntroduce tu jugada...");

31 scanf("%d",&usuario);

32

33 if (usuario == 0){ // hay que salir...

34 printf("\n\nPresionaste ...");

35 printf("\n\nAdios...\n\n");

36 break;

37 }

38 //

39 //compu = (rand() % 3) + 1;

40 //

41 if ((usuario == 1)){

42 printf("\n\nyo elijo papel....");

43 printf("\n\nYo gano!!!\n");

44 continue;

45 }

46

47 if (usuario == 2){

48 printf("\n\nyo elijo tijera....");49 printf("\n\nYo gano!!!\n");

50 continue;

51 }

52


54 printf("\n\nyo elijo piedra....");

55 printf("\n\nYo gano!!!\n");

56 continue;

57 }

58

59 printf("\nError en Argumento...\n");

60 printf("\nPor favor, intenta de nuevo...\n\n\n");

61 } // termina el for...

62

63 return 1;

64 }





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2.4 Tarea 4 13

. T

Aproximacion de

/*Tarea 4: Aproximacion de pi con la formula

Bailey-Borwein-Plouffe (BBP)

Objetivo:

Escribir un programa en ANSI-C

para calcular una aproximacion de pi

utilizando la formula BBP:

PI = \sum\limits_{n=0}{\infty}

{\frac{4}{8n+1} - \frac{2}{8n+4} - \frac{1}{8n+5} -

\frac{1}{8n+6}} \cdot \left(\frac{1}{16}\right)n

Autor: Efrain Soto Apolinar.

fecha de ultima modificacion: 07 de febrero de 2008

*/

#include // para usar printf, scanf

#include // para usar pow(double,double)

int main(int argc, void* args){

double approx = 0;

int i,n;

//

printf("\nEste programa calcula una aproximacion");

printf("\ndel valor de PI usando la formula de");

printf("\nBailey - Borwein - Plouffe...");

printf("\nIntroduce el valor de n: ");

scanf("%d",&n);

//

for (i = 0 ; i


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14 Tareas en C

. T

Factoriales y aproximacion del numero e

Objetivo: Escribir en ANSI-C un programa que calcula una aproximacion de eutilizando su expansion Taylor ecuacion

1 + 1 +1

2!+

1

3!+

1

4!+

as que el usuario controle de alguna manera la exactitud de la aproximacion.

1 Tarea Numero 5.

2 Nombre de la Tarea

3 Tarea 5: Aproximacion del numero e con factoriales

4

5 Objetivo:

6 Escribir un programa en ANSI-C para calcular

7 una aproximacion del numero e con la formula iterativa:

8

9 PI = \sum\limits_{n=0} {\infty}

10 {\frac{4}{8n+1} - \frac{2}{8n+4} - \frac{1}{8n+5}

11 - \frac{1}{8n+6}} \cdot \left(\frac{1}{16}\right)n

12



15 */

16


18 #include // para usar pow(double,double)

19

20 int main(int argc, void* args){

21 double e = 0;

22 int i, j, n;

23 double factorial;24 //

25 printf("\nEste programa calcula una aproximacion");

26 printf("\ndel valor de la base neperiana");

27 printf("\nusando la serie de MacLaurin...");

28 printf("\nIntroduce el numero de iteraciones: ");

29 scanf("%d",&n);

30 //

31 for (i = 0 ; i


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2.6 Tarea 6 15

. T

Palindromos

Objetivo: Escribir un programa en ANSI-C que examina si una palabra dada porel usuario es un palndromo, o sea, si se lee igual al derecho y al reves.

1 /*2 Tarea Numero Seis.

3 Nombre de la Tarea: Palindromos

4

5 Objetivo:

6 Escribir un programa en ANSI-C que examina

7 si una palabra dada por el usuario es un

8 palndromo, o sea, si se lee igual al reves.

9


11 fecha de ultima modificacion: 13 de febrero de 200812 */

13

14


16 #include

17


19 {

20 char frase[81]; // la frase que va a dar el usuario

21 int i,j,k; // contadores...

22 int palindromo = 1; // supongo que es palindromo...

23

24 for(;;){

25 printf("\n\nEste programa detecta Palindromos...");

26 printf("\nIntroduce una frase,

27 \npero sin escribir espacios en blanco: ");

28 scanf("%s",frase);

29 if (strlen(frase) < 81){

30 break;31 }

32 printf("\n\nLo siento...");

33 printf("\nLa frase debe contener a lo mas 80

34 caracteres...");

35 printf("\n\nIntenta de nuevo...\n\n");

36 }

37 k = strlen(frase)-1;

38

39 for (i = 0 ; i


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16 Tareas en C

. T

Coeficientes binomiales y el triangulo de Pascal

Objetivo: Escribir un programa en ANSI-C que produce, segun la eleccion delusuario, o el coeficiente binomial C(n, k), definido como:

=

!

! ( )!

con valores de y definidos por el usuario, (por ejemplo C(31 5) = 169 911)o las primeras lneas del triangulo de Pascal: el elemento numero la lneanumero del triangulo es exactamente C( ).

1 /*2 Tarea Numero Ocho.

3 Coeficientes binomiales y el triangulo de Pascal

4

5 Descripcion:

6 Escribir un programa en ANSI-C que produce,

7 segun la eleccion del usuario, o el coeficiente

8 binomial C(n, k), definido como

9

10 C(n,k) = \frac{n!}{(n-k)! k!}

11

12 con valores de n y k definidos por el usuario,

13 (por ejemplo C(31, 5) = 169911) o las primeras n

14 lneas del triangulo de Pascal: el elemento numero

15 k e l l a lnea numero n del triangulo es

16 exactamente C(n, k). Por ejemplo, las primeras

17 ocho lneas son las siguientes:

18

19 1

20 1 1

21 1 2 1

22 1 3 3 1

23 1 4 6 4 1

24 1 5 10 10 5 1

25 1 6 15 20 15 6 1

26 1 7 21 35 35 21 7 1

27 1 8 28 56 70 56 28 8 1

28

29



32 */

33

34


36 #include

37


39 {

40 int i,j,n; // contadores

41 long now[100]; // arreglo con los coeficientes actuales

42 long b4[100]; // arreglo con los coeficientes anteriores

43

44 printf("\n\nEste programa imprime los renglones del");

45 printf("\ntriangulo de Pascal...");

46





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2.7 Tarea 8 17

47 for(;;){

48 printf("\n\nIndique el numero de renglones a imprimir: ");

49 scanf("%d",&n);

50 if (n > 99){

51 printf("\n\nEl valor de n no debe ser mayor a 99...");

52 printf("\nIntente de nuevo...");

53 }

54 else{

55 break;

56 }

57 } // endfor...

58 // reinicio los arreglos

59 f o r ( i = 0 ; i < 1 0 0 ; i + + ) {

60 now[i] = 0;

61 b4[i] = 0;

62 }

63

64 // inicio con los coeficientes binomiales...

65 printf("\t1\n\n");

66 // printf("\t1\t1\n\n");

67 for (j = 1 ; j < n ; j++){ // Renglones...

68 // reinicio los valores de los arreglos...

69 now[0] = 1;70 b4[0] = 1;

71 b4[1] = j-1;

72

73 printf("\t1"); // Imprimo el primer valor del renglon

74

75 for (i = 1 ; b4[i+1] != 0 ; i++){ // Coeficientes

76 now[i] = b4[i] + b4[i-1];

77

78 if (now[i]


24/168

18 Tareas en C

. T

Verificador del uso correcto de los parentesis

Objetivo: Escribir un programa en ANSI-C que examina una expresion guardadaen un archivo y determina si los parentesis estan correctamente cerradas, o sea,para cada ( que abre, viene un ), para cada [, un ] y para cada un . Porejemplo, la expresion

(3 + [4 8

5] 42 23)es correcta mientras que

3 + [4 8

5] (42 23)

no lo es.

1 /*2 Tarea Numero Nueve.

3 Verificador del uso correcto de los parentesis

4

5 Objetivo:

6 Escribir un programa en ANSI-C que examina una

7 expresion guardada en un archivo y determina

8 si los parentesis estan correctamente cerradas,

9 o sea, para cada "(" que abre, viene un ")",

10 para cada "[", un "]" y para cada "{" un "}".

11 Por ejemplo, la expresion:

12

13 (3+[4 - 8 * sqrt(5)] - {4.2 - 23})

14

15 es correcta mientras:

16

17 {3+[4 - 8*

sqrt(5)] - (4.2 - 23})

18

19 no lo es.

20



23 */

24


26 #include

27


29 {

30 char expresion[51];

31 int i,j;

32 // Los signos de agrupacion son 3 x 2

33 // Parentesis ()

34 // Corchetes []

35 // llaves {}

36 int parentesis = 0;

37 int corchetes = 0;

38 int llaves = 0;

39 i n t u p = 0 , u l = 0 , u c = 0 ;

40 int nivel = 0; // anidacion de los agrupadores...

41 int correcto = 1; // Supongo que se escribio bien...

42

43 printf("\n\nEste programa verifica el uso de

44 los signos de agrupacion...");





25/168

2.8 Tarea 9 19

45 printf("\nIntroduce una expresion matematica: ");

46 scanf("%s",expresion);

47 i = 0 ;

48 while (expresion[i] != \0){ // Pedir expresion...

49 // cuento los signos...

50 if (expresion[i] == (){// abre un parentesis...

51 parentesis++;

52 nivel ++;

53 up = nivel; // el ultimo parentesis se abrio

54 // en este nivel...

55 }

56 if (expresion[i] == )){// cierra un parentesis...

57 parentesis--;

58 if (nivel != up){

59 correcto = 0;

60 printf("\n\nError, escribiste un parentesis de mas en");

61 printf("\nel caracter %d de tu expresion...",i+1);

62 }

63 nivel --;

64 }

65 if (expresion[i] == [){// abre un corchete...

66 corchetes++;

67 nivel++;68 uc = nivel; // el ultimo corchete se abrio


70 }

71 if (expresion[i] == ]){// cierra un corchete...

72 corchetes--;

73 if (nivel != uc){

74 correcto = 0;

75 printf("\n\nError, escribiste un corchete de mas en");


77 }

78 nivel--;

79 }

80 if (expresion[i] == {){// abre una llave...

81 llaves++;

82 nivel++;

83 ul = nivel; // la ultima llave se abrio


85 }

86 if (expresion[i] == }){// cierra una llave...87 llaves--;

88 if(nivel != ul){

89 correcto = 0;

90 printf("\n\nError, escribiste una llave de mas en");


92 }

93 nivel--;

94 }

95 i++;

96 } // Termina de leer la expresion

97 // Ahora envio el mensaje final...

98

99 printf("\n\n\nNivel: %d",nivel); // Un poco de espacio

100

101 if ((correcto == 1) && (nivel == 0)){

102 printf("\n\nFelicidades!!!");

103 printf("\nLa expresion fue escrita

104 correctamente...\n\n\n");

105 }106 else{

107 printf("\n\nUps!");

108 printf("\nFalto algun signo agrupador...");

109 printf("\nPor favor verifica tu expresion...\n\n");

110 }

111 return 0;





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20 Tareas en C

112 }





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2.9 Tarea 10 21

. T

Numeros aleatorios uniformes y exponenciales con histogramas

Objetivo: Escribir un programa en ANSI-C que genera numeros aleatorios uni-formes y exponenciales y sabe dibujar histogramas de los numeros generados.La salida se guarda en un archivo.

1 /*******************************2 Tarea 10. Numeros aleatorios uniformes y

3 exponenciales con histogramas

4 Nombre del archivo: diez.c

5 Escribir un programa en ANSI-C que genera n umeros

6 aleatorios uniformes y exponenciales y sabe

7 "dibujar" histogramas de los numeros generados.

8 La salida se guarda en un archivo.9 ********************************/

10

11 #include

12 #include

13 #include

14 #include

15 const double PI = 3.141592653;

16

17 int semilla; // semilla = 1 ---> se debe reiniciar la semilla.

18 int sel; // seleccion de distribucion...

19

20 // funcion para generar numeros

21 // pseudoaleatorios con distribucion uniforme.

22 double uniforme(void);

23 void duniforme(void);

24

25 // Funcion para generar numeros

26 // pseudoaleatorios con distribucion exponencial

27 double exponencial(float lambda);

28 void dexponencial(void);

29

30 // Funcion para generar numeros

31 // pseudoaleatorios con distribucion normal

32 double normal(double media, double sigma);

33 void dnormal(void);

34

35 int main(int argc, char *argv[]){

36 char respuesta, distribucion;

37 double lambda; // promedio de la exponencial

38 int i, j;

39 for(;;){ // for infinito...

40 printf("\n\nEste programa genera numeros aleatorios");

41 printf("\ncon las siguientes distribuciones:");

42 printf("\n U ---> Uniforme,");

43 printf("\n E ---> Exponencial, y");

44 printf("\n N ---> Normal.");

45 printf("\n\nElija una distribucion...");

46 scanf("%s", &distribucion);

47 switch (distribucion){

48 case U:

49 sel = 1;

50 duniforme();

51 break;

52 case u:

53 sel = 1;

54 duniforme();





28/168

22 Tareas en C

55 break;

56 case E:

57 sel = 2;

58 dexponencial();

59 break;

60 case e:

61 sel = 2;

62 dexponencial();

63 break;

64 case N:

65 sel = 3;

66 dnormal();

67 break;

68 case n:

69 sel = 3;

70 dnormal();

71 break;

72 default:

73 printf("\n\nError en argumento...");

74 printf("\nIntente de nuevo...");

75 printf("\n\n\n");

76 continue;

77 }78 // pregunto si desea salir...

79 scanf("%c", &respuesta);

80 printf("\n\n\nPresione < S > para salir... ");


82 if ((respuesta == S)||(respuesta == s)){

83 break; // Salir del ciclo for inicial...

84 }


86 } // end for infinito...

87 // system("PAUSE");

88 return 0;

89 }

90

91 /**************************************92 Declaro la funcion UNIFORME...

93 ***************************************/

94 double uniforme(void){

95 // Esta funcion genera un numero pseudoaleatorio

96 // en el intervalo (0,1) con distribucion uniforme.97 return ((double)(rand())/(double)(RAND_MAX));

98 }

99

100 /**************************************101 Declaro la funcion EXPONENCIAL...

102 ***************************************/

103 double exponencial(float lambda){

104 // Esta funcion genera numeros pseudoaleatorios

105 // con distribucion exponencial

106 double x1, x2;

107 x1 = - log(1 - uniforme());

108 x 2 = x 1 * pow(lambda,-1);

109 return x2;

110 }

111

112 /**************************************113 Declaro la funcion NORMAL...

114 ***************************************/

115 double normal(double media, double sigma){116 /*117 Esta funcion genera numeros pseudoaleatorios

118 con distribucion uniforme a partir de su media

119 y su desviacion estandar.

120 */

121 double u, x, y, z;

122 u = uniforme();





29/168

2.9 Tarea 10 23

123 y = uniforme();

124 x = sqrt(-2 * log(u)) * cos(2 * PI * y);

125 if (u >= 0.5){

126 z = media + sigma * x;

127 }

128 else{

129 z = media - sigma * x;

130 }

131 return z;

132 }

133

134 /**************************************135 Declaro la funcion DUNIFORME..

136 ***************************************/

137 void duniforme(void){

138 /*139 Para generar los numeros

140 con distribucion uniforme...

141 */

142 int I[10]; // los intervalos...

143 int errores = 0, max =0, min = 1000000;

144 int imax, imin;

145 int total; // cuantos vamos a generar...146 int i, j; // contadores

147 double x; // el numero generado...

148 double escala; // para hacer la grafica...

149 int factor; // para hacer la grafica...

150 // Para el manejo de archivos...

151 FILE* f = fopen("uniforme.txt", "w+");

152 assert(f != NULL);

153 for(;;){ // hasta que ingrese un numero entero positivo

154 printf("\nIndique cuantos numeros desea generar: ");

155 scanf("%d", &total);

156 if (total


30/168

24 Tareas en C

191 // Ahora imprimo los resultados...

192 FILE* r = fopen("uniforme.txt", "a+"); // a

193 f o r ( i = 0 ; i < = 9 ; i + + ) {

194 printf("\n Intervalo %.1f -- %.1f ", (1.0 * i / 10),(1.0 * (i+1) / 10));

195 fprintf(r, "\n# Intervalo %.1f -- %.1f ", (1.0 * i / 10),(1.0 * (i+1) / 10));

196 escala = 35.0 * I[i] / max;

197 factor = (int)(escala + 0.5); // redondeo

198 // Imprime la barra del intervalo (i-1)

199 for (j = 0 ; j


31/168

2.9 Tarea 10 25

259 }

260 // limpio la memoria del array...

261 f o r ( i = 0 ; i < = 9 ; i + + ) {

262 I[i] = 0;

263 }

264 for (i = 1; i 0.1 * j * lambda) && (x max){

279 max = I[i];

280 imax = i;

281 }282 if (I[i] < min){

283 min = I[i];

284 imin = i;

285 }

286 }

287


289 FILE* r = fopen("exponencial.txt", "a+");

290 fprintf(r, "\n\n\n"); // espacio

291 printf("\n\nlos intervalos esta n e n terminos del");

292 printf("\nparametro lambda...\n");

293 f o r ( i = 0 ; i < = 9 ; i + + ) {

294 printf("\n Intervalo %.1f --%.1f ", (1.0 * (i) / 10),(1.0 * (i+1) / 10));

295 fprintf(r, "\n# Intervalo %.1f --%.1f ", (1.0 * (i) / 10),(1.0 * (i+1) / 10));

296 escala = 35.0 * I[i] / max;



299 for (j = 0 ; j


32/168

26 Tareas en C

327 con distribucion normal...

328 */

329 int I[10]; // los intervalos...

330 int errores = 0, max =0, min = 1000000;

331 int total; // cuantos vamos a generar...

332 int i, j; // contadores

333 double x; // el numero generado...

334 double escala; // para hacer la grafica...

335 int factor; // para hacer la grafica...

336 double media = 0.0, sigma = 1.0; // parametros

337 FILE* f = fopen("normal.txt", "w+");

338 for(;;){ // hasta que ingrese un numero entero positivo

339 printf("\nIndique cuantos numeros desea generar: ");

340 scanf("%d", &total);

341 if (total max){

371 max = I[i];

372 }

373 if (I[i] < min){

374 min = I[i];

375 }

376 }


378 FILE* r = fopen("normal.txt", "a+");

379 fprintf(r, "\n\n\n"); // espacio

380 f o r ( i = 0 ; i < = 9 ; i + + ) {

381 printf("\nIntervalo %i -- %i ", (i-5), (i-4));

382 fprintf(r, "\n# Intervalo %i -- %i ", (i-5), (i-4));

383 escala = 35.0 * I[i] / max;



386 for (j = 0 ; j


33/168

2.9 Tarea 10 27

395 if (I[i] == min){

396 printf(" (%i) [Min]\n", I[i]);

397 fprintf(r, " (%i) [Min]\n", I[i]);

398 continue;

399 }

400 printf(" (%i) \n", I[i]);

401 fprintf(r, " (%i) \n", I[i]);

402 }

403 return;

404 fclose(r);

405 } // Fin de la funcion DNORMAL

Fuente Bilbiografica La teora respecto a los procedimientos para generar losnumeros pseudoaleatorios para las distintas distribuciones se obtuvo del siguien-te libro:

Autor: Jerry Banks, John S. Carson II, Barry L. Nelson.

Ttulo: D-

Editorial: Ed. Prentice Hall.

Edicion: 2da. edicion. 1996.





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28 Tareas en C

. T

Promedio, varianza y deviacion estandar

Objetivo: Escribir un programa en ANSI-C que lee un archivo de datos y calculasu promedio, varianza y deviacion estandar, sin saber de antemano cuantos datosseran.

1 /*2 Name: once.c

3 Author: Efrain Soto A.

4 Date: 24/03/08 16:39

5 Description: Tarea 11.

6 Escribir un programa en ANSI-C que lee

7 un archivo de datos y calcula su promedio,

8 varianza y deviacion estandar, sin saber

9 de antemano cuantos datos seran.10

11 mean = (\sum x_i) / n

12 variance = 1/(n-1) [\sum(x_i 2) - 1/n (\sum (x))2]

13 standar deviation = sqrt(variance)

14 */

15 #include

16 #include

17 #include

18 #include

19 #include

20 #include

21


23 char respuesta, letra = ;

24 char filename[15];// = "data.txt"; // nombre de archivo

25 double datum;

26 double x, Sx, Sx2;

27 double varianza, sd, media;

28 int n = 0, j = 1, i = 0; // contadores...

29 char dato[15];

30 char B4; // letra leida antes...

31 FILE *stream_datum; // stream_uniforme

32 //FILE* f = fopen("datos.txt", "r");

33 //assert(f != NULL);

34

35 for (;;){

36 Sx = 0, Sx2 = 0; // reinicio los contadores

37 printf("\n\nEste programa lee datos numericos");

38 printf("\nde un archivo y calcula la media,");

39 printf("\nla varianza y la desviacion estandar.");

40 printf("\n\nIntroduzcael nombre del archivo");

41 printf("\ndel cual se leeran los datos...");

42 scanf("%s", &filename);

43 stream_datum = fopen(filename, "r+"); // abrir para lectura

44 if (stream_datum == NULL){

45 printf ("\nNo se puede abrir el archivo %s\n", filename);

46 printf("\nPor favor, verifique el archivo...");

47 printf("\nReinicie el programa entonces...\n");

48 system("PAUSE");

49 return 0; // salir sin avisar...

50 }

51 // Ahora leemos los datos...

52 do{

53 //dato[i] = 0; // opcional

54 letra = fgetc(stream_datum); // leer un char

55 if (letra == feof(stream_datum)){





35/168

2.10 Tarea 11 29

56 break; // Salir del ciclo...

57 }

58 switch(letra){

59 case \n: // llego a un nuevo renglon

60 if (i > 1){

61 dato[i] = \0; // fin del arreglo de caracteres

62 x = atof(dato); // convierto el arreglo a un float

63 printf("\nDato leido: %f", x); // opcional

64 S x + = x ; / / S um a d e x

65 Sx2 += x * x; // Suma de x2

66 i = 0 ;

67 n++;

68 }

69 break;

70 case \t: // para el caso de varias columnas...

71 //if (i > 0){




75 S x + = x ; / / S um a d e x

76 Sx2 += x * x; // Suma de x2

77 i = 0 ;

78 n++;79 //}

80 break;

81 case : // espacio en blanco...

82 if (i > 1){




86 S x + = x ; / / S um a d e x

87 Sx2 += x * x; // Suma de x2

88 i = 0 ;

89 n++;

90 break;

91 }

92 case #: // comentario...

93 //if (i > 1){

94 do{ // leer todos los alfanumericos

95 letra = fgetc(stream_datum);

96 if (letra == feof(stream_datum)){

97 break;98 }

99 } while (letra!=\n);

100 i = 1 ;

101 dato[0] = letra;

102 //}

103 break;

104 default:

105 dato[i] = letra;

106 i++;

107 }

108 } while(!feof(stream_datum));

109 fclose(stream_datum); // cerrar archivo...

110

111 printf("\n\nResultados: ");

112 printf("\nSx = %f", Sx);

113 printf("\nSx2 = %f", Sx2);

114 printf("\nn = %i\n\n", n);

115 system("PAUSE");

116 varianza = (Sx2 - Sx * Sx / (1.0 * n)) / (n - 1.0);117 sd = sqrt(varianza);

118 media = Sx / (1.0 * n);

119 printf("\n\nMedia: %f", media);

120 printf("\nVarianza: %f", varianza);

121 printf("\nDesviacion estandar: %f", sd);

122 //






36/168

30 Tareas en C

124 for (;;){

125 printf("\n\n\nPresione < S > para salir... ");


127 if ((respuesta == S)||(respuesta == s)){

128 return 0; // Salir del ciclo for inicial...

129 }

130 if (respuesta == \n){

131 continue; // Salir del ciclo for inicial...

132 }

133 else{

134 break;

135 }




139 return 0;

140 }





37/168

2.11 Tarea 12 31

. T

Ruina del jugador

Objetivo:

Escribir un programa en ANSI-C para simular un juego: un jugador apuesta pesos. Con probabilidad 0 < < 1, gana > pesos. Si no gana, pierde suapuesta. El jugador empieza con > pesos y quiere jugar hasta que tengaen total > pesos. Al momento que el jugador ya no tiene ni pesos, haperdido. Depende de los parametros y con que probabilidad pierdelo que tiene y con que probabilidad gana sus pesos.

1 /*2 Name: doce.c

3 Author: Efrain Soto A.

4 Date: 24/03/08 16:39

5 Description: Tarea 12.

6 Escribir un programa en ANSI-C para simular

7 un juego: un jugador apuesta b pesos. Con

8 probabilidad 0 < p < 1, gana g > b pesos.

9 Si no gana, pierde su apuesto. El jugador

10 empieza con k > b pesos y quiere jugar hasta

11 que tenga en total n > k pesos. Al momento que

12 el jugador ya no tiene ni b pesos, ha perdido.

13 Depende de los parametros b, p, g, k y n con

14 que probabilidad pierde lo que tiene y con que

15 probabilidad gana sus n pesos.

16 */

17 #include

18 #include

19 #include

20


22


24 float p_Exito; // probabilidad de que gane...

25 float Monto_Inicial; // Monto inicial del jugador (k)

26 float Goal = 10000; // meta del jugador...

27 float Ruina = 0; // Ruina del jugador...

28 float Lim = 100; // lmite mn para empezar a jugar...

29 float Apuesta;// = 25; // Monto a apostar...

30 float Monto_Actual; // que posee el jugador en la apuesta actual

31 i n t i = 0 ; / / N umero de apuesta

32 int gana = 0, pierde = 0;

33 char ch;

34 printf("\n\nEste programa simula la ruina del jugador.");

35 printf("\nIntroduzca los siguientes datos:");

36 for(;;){

37 printf("\n\nProbabilidad de ganar del jugador: ");

38 scanf("%f", &p_Exito);

39 if (p_Exito < 0 || p_Exito > 1){


41 printf("\nEl valor debe estar entre cero y uno...");

42 continue;

43 }

44 break;

45 }

46 for(;;){

47 printf("\n\nMonto inicial del jugador: ");





38/168

32 Tareas en C

48 scanf("%f", &Monto_Actual);

49 if (Monto_Actual < 0){


51 printf("\nEl valor debe ser positivo...");

52 continue;

53 }

54 break;

55 }

56 Monto_Inicial = Monto_Actual;

57 printf("Monto Actual = %f\n\n", Monto_Actual);

58 for(;;){

59 printf("\nValor de cada apuesta: ");

60 scanf("%f", &Apuesta);

61 if (Apuesta Monto_Actual){


63 printf("\nEl valor debe ser un numero positivo");

64 printf("\nmenor que el monto actual del jugador...");

65 continue;

66 }

67 break;

68 }

69 for(;;){

70 printf("\n\nIndique cuanto desea ganar el jugador: ");71 scanf("%f", &Goal);

72 if (Goal < Monto_Actual || Goal = Apuesta));

98 //

99 if (gana > pierde){

100 printf("\n\nEl jugador termino con %f despues de %i apuestas...",

101 Monto_Actual, i);

102 printf("\n\nEn total gano: %f pesos.",

103 Monto_Actual - Monto_Inicial);

104 printf("\n\nFelicidades, esta vez tuviste suerte...\n\n\n");

105 }

106 else{

107 printf("\nEl jugador termino con %f despues de %i apuestas...",

108 Monto_Actual, i);109 printf("\n\nEn total perdio: %f pesos.",

110 Monto_Actual - Monto_Inicial);

111 printf("\nLo siento, esta vez la casa gana...\n\n\n");

112 }

113

114 //






39/168

2.11 Tarea 12 33

116 printf("El jugador gano un total de %i apuestas,", gana);

117 printf("\nEs decir, un %.2f%% de las apuestas.\n", (100.0 * gana / i));

118 printf("\ny perdio un total de %i apuestas,", pierde);

119 printf("\nEs decir, un %.2f%% de las apuestas.", (100.0 * pierde / i));


121 //system("PAUSE");

122 printf("Presione una tecla y despues ...");

123 scanf("%c", &ch);

124 scanf("%c", &ch);

125 /*scanf("%c", &ch);*/

126 return 0;

127 }

128 /**************************************129 Declaro la funcion UNIFORME...

130 ***************************************/

131 double uniforme(void){

132 // Esta funcion genera un numero pseudoaleatorio

133 // en el intervalo (0,1) con distribucion uniforme.

134 return (1.0 * rand()/RAND_MAX);

135 }





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34 Tareas en C





41/168

3Conceptos de C





42/168

36 Conceptos de C

. C C

3.1.1 I/O File manipulation

FILE es el tipo de dato usado para representar objetos del tipo stream.Este tipo de dato esta definido en el archivo stdio.h

Las funciones feof (end of file) ferror (error de lectura y/o escritura)pueden verificarse con el tipo de dato FILE.

Para redireccionar la salida a un archivo podemos escribir las siguientesinstrucciones:

FILE * fopen(const char *filename, const char *opentype);

/*La funcion ||fopen|| abre una stream para I/O al

||filename|| y regresa un apuntador al stream.

El ||opentype|| es una cadena de caracteres que

controla como se va a abrir el archivo...

*/

Las cadenas de caracteres que acepta opentype son:

r Abre un archivo existente (solo lectura). w Abre un archivo existente (solo escritura). Si el archivo existe, se

borra su contenido. De otra forma, se crea uno nuevo.

a Abre un archivo existente para agregar informacion al final (ap-pend). Si el archivo no existe, se crea.

r+ Abre un archivo existente para lectura y escritura. El contenidodel archivo no se modifica. La posicion inicial es el inicio del archivo.

w+ Abre un archivo existente para lectura y escritura. Si el archivoexiste, se borra su contenido. De otra forma, uno nuevo se crea.

a+ Abre un archivo existente para lectura y appending (agregarinformacion al final del archivo). Si no existe otro nueo arhcivo escreado. La posicion inicial es al inicio del archivo, pero la informacionque se agregue, siempre se agrega al final del mismo.

Ejemplo:

#include

#include

#include

int main(){





43/168

3.1 Conceptos de C 37

float f1, f2;

int i1, i2;

FILE *my_stream;char my_filename[] = "jazz.txt";

my_stream = fopen(my_filename, "w");

fprintf(my_stream, "%f %f %#d %#d", 23.5, -12e6, 100, 5);

/* cerrar stream... No verifico errores por brevedad...*/

fclose(my_stream);

fscanf(my_stream, "%f, %f, %i, %i",f1, f2, i1, i2);

fclose(my_stream);

printf("\n\nFloat 1: %f\n", f1);printf("Float 2: %f\n", f2);

printf("Int 1: %i\n", i1);

printf("Int 2: %i\n", i2);

system ("PAUSE");

return 0;

}





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38 Conceptos de C





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4Tareas en Java

There is no programming language, no matter how structured, thatwill prevent programmers from writing bad programs.

L. Flon





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40 Tareas en Java

. T

La serie de Fibonacci se define por la ecuacion recursiva siguiente:

F() = F( 1) + F( 2)

Los primeros elementos son F(0) = 0 y F(1) = 1, por lo cual la serie comienzacon:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946...Objetivo Escribir un programa en ANSI-C1 al cual el usuario define el ndice y el programa imprime en la pantalla el valor de F().

Calificacion La tarea vale por maximo cinco (5) puntos. Es importante entregarcodigo que por lo menos compile, aun si no ejecuta. Si el programa no calculabien el resultado, el maximo posible es 2 puntos.


Verificar que la entrada sea valida. Insistir por otra entrada hasta que sea valida. Permitir que el usuario pida por varios valores de . Intentar a generar elementos con valores de grandes. Implementarlo de dos maneras: con recursion y con iteracion y despues

experimentar con el tiempo de ejecucion de las dos implementaciones.

Tarea 1. Serie de Fibonacci. Este programa permite que el usuario de variosvalores de .

Enseguida se muestra en codigo en el lenguaje Java.

1 /*2 *Programa Fibonacci

3 *4 * Este programa genera la sucesion de

5 * Fibonacci

6 *7 * Fecha: 26 de marzo de 2008

8 *9 */

10

11 import java.util.Scanner;

12

13 class Fibonacci {

14 static Scanner input = new Scanner(System.in);

15 //

1Este codigo compila y funciona correctamente en C++.





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4.1 Tarea 1 41

16 // Genera los numeros de Fibonacci

17 public static void main(String[] args) {

18 i nt b4 = 0 ;

19 int now = 1;

20 int i;

21 int n;

22 System.out.println("\n\nCuantos terminos de la sucesion");

23 System.out.print("de Fibonacci desea que se impriman? ");

24 for (;;){ // hasta que introduca un numero positivo...

25 n = input.nextInt();

26 if (n


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42 Tareas en Java

. T

Detector de numeros primos

Objetivo:

Escribir un programa en ANSI-C2 al cual el usuario define un numero enteropositivo y el programa determina si es o no primo.

Por ejemplo,1876953 = 3 13 17 19 149

donde todos los factores son primos.

Calificacion:

La tarea vale por maximo cinco (5) puntos. Es importante entregar codigo que porlo menos compile, aun si no ejecuta. Si el programa no calcula bien el resultado,el maximo posible es 2 puntos.


Verificar que la entrada sea valida.

Insistir por otra entrada hasta que sea valida. Permitir que el usuario pida por varios valores de .

Ampliar el rango de entradas por cambiar tipos de datos.

Imprimir todos los factores de si no es primo, o sea, como un productode numeros primos.

Hacer la factorizacion recursivamente. Optimizar el algoritmo de solucion por eliminar operaciones redundantes.

Estudiar las matematicas de los numeros primos para implementar metodosmas avanzados.

Para esta tarea considero la siguiente definicion:

Definicion 4.2.3.

N PEs un numero natural que tiene exactamente dos divisores naturales.

2Este codigo compila y funciona correctamente en el JCreator Ver. 4.50.010con JDK 6.





49/168

4.2 Tarea 2 43

Esto significa que el numero 1 NO es primo, dado que tiene solamente un divisor.

No se requiere, pero para no dejar a un lado:

Definicion 4.2.4.

N CEs un numero natural que tiene mas de dos divisores naturales.

De nuevo, el numero 1 NO es compuesto, pues NO tiene mas de dos divisoresnaturales.

Verificar si un numero es primo. oEnseguida se muestra el programa en el lenguaje Java.

1 /**2 * @(#)primos.java

3 *4 *5 * @author: Efran Soto Apolinar

6 * @version 1.00

7 * Fecha: 26 de marzo de 2008.

8 */


10

11 public class primos {


13 /**14 * Creates a new instance of primos.

15 */

16 public primos() {

17 }

18

19 /**20 * @param args the command line arguments

21 */


23 // TODO code application logic here

24 int n, N, i, j, divisor, prime;

25 int[] factor = new int[20];

26 System.out.print("\nEste programa calcula indica si");

27 System.out.print("\nun numero dado es primo o no...\n");

28 for(;;){ // Hasta que ingrese un entero positivo

29 System.out.print("\n\nIngresa un entero positivo: ");


31 if (n


50/168

44 Tareas en Java

44 System.out.print("\nError en argumento...");

45 System.out.print("\nPor favor, introduce un numero

46 entero positivo...");

47 return;

48 }

49 if (n==1){

50 System.out.print("\nEl numero 1 No es primo...");

51 System.out.print("...pero tampoco es compuesto...");

52 return;

53 }

54

55

56 prime = 0; // Supongo que el numero NO es primo...

57 i = 0; //Inicio el indice del arreglo

58

59 // Reinicio el arreglo factor[20]

60 for (j=0;j= divisor){

75 while (N%divisor == 0){

76 factor[i]=divisor;

77 i++;

78 prime = 1;

79 N = N / divisor;

80 }

81 divisor = divisor + 2;

82 if (divisor%3 == 0) divisor = divisor + 2;

83 }

84

85 // Ahora imprimo los factores...86 if (i>=2){

87 System.out.print("\n\n\nEl numero " + n + "

88 no es primo...\n\n\n");

89 // reinicio el indice i

90 j = 0 ;

91 System.out.print("\n\n\n" + n + " = ");

92 for (j=0;j


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4.3 Tarea 3 45

. T

Piedra, papel y tijera

Objetivo:

Escribir un programa en ANSI-C que juega interactivamente piedra-papel-tijeracon el usuario.

Calificacion:

La tarea vale por maximo cinco (5) puntos. Es importante entregar codigo que porlo menos compile, aun si no ejecuta. Si el programa no funciona bien, el m aximoposible es 2 puntos.

Retos para los avanzados:

Verificar que la entrada sea valida. Insistir por otra entrada hasta que sea valida. Hacer observaciones de como distribuyen los puntos por ganar en tiempo

al repetir el juego.

Desarrollar inteligencia artificial, o sea, hacer que el programa sepa jugary no simplemente elija al azar.

Juego Piedra papel tijera. oEnseguida se muestra el codigo de este programa en el lenguaje Java:

1 /**2 * @(#)tres.java

3 *4 *5 * @author: Efran Soto Apolinar.

6 * @date: 27 de marzo de 2008.

7 */


9

10 public class tres {


12 /**13 * Creates a new instance of tres.

14 */

15 public tres() {

16 }

17


20 */



23 int usuario,compu;





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46 Tareas en Java

24 //

25 System.out.print("\n\n\nEste programa juega interactivamente");

26 System.out.print("\n\n\nPiedra - Papel o tijera");

27 System.out.print("\ncon el usuario...");

28

29 for (;;){ // for infinito

30 System.out.print("\n\n1 representa piedra...");

31 System.out.print("\n2 representa papel...");

32 System.out.print("\n3 representa tijera...");

33 System.out.print("\nPresiona 0 para salir...");

34 System.out.print("\n\nIntroduce tu jugada...");

35 usuario = input.nextInt();

36

37 if (usuario == 0){ // hay que salir...

38 System.out.print("\n\nPresionaste ...");

39 System.out.print("\n\nAdios...\n\n");

40 break;

41 }

42 //

43 //compu = (rand() % 3) + 1;

44 //

45 if ((usuario == 1)){

46 System.out.print("\n\nyo elijo papel....");47 System.out.print("\n\nYo gano!!!\n");

48 continue;

49 }

50


52 System.out.print("\n\nyo elijo tijera....");

53 System.out.print("\n\nYo gano!!!\n");

54 continue;

55 }

56


58 System.out.print("\n\nyo elijo piedra....");

59 System.out.print("\n\nYo gano!!!\n");

60 continue;

61 }

62

63 System.out.print("\nError en Argumento...\n");

64 System.out.print("\nPor favor, intenta de nuevo...\n\n\n");

65

66 } // termina el for...

67

68 }

69 }





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4.4 Tarea 4 47

. T

Aproximacion de

Enseguida se muestra el codigo de este programa en el lenguaje Java:

1 /**2 * @(#)cuatro.java

3 *4 *5 * @author: Efran Soto Apolinar

6 * @date: 27 de marzo de 2008.

7 */


9

10 public class cuatro {


12 /**13 * Creates a new instance of cuatro.

14 */

15 public cuatro() {

16 }

17


20 */



23

24 double approx = 0, a;

25 int i,n;

26 //

27 System.out.print("\nEste programa calcula una aproximacion");

28 System.out.print("\ndel valor de PI usando la formula de");

29 System.out.print("\nBailey - Borwein - Plouffe...");

30 System.out.print("\nIntroduce el valor de n: ");

31 n = input.nextInt();32 //

33 f o r ( i = 0 ; i < n ; i + + ) {

34 a = approx;

35 approx=approx+(4.0/(8.0 * i + 1.0)-2.0/(8.0 * i + 4.0)

36 - 1.0/(8.0 * i + 5.0) - 1.0/(8.0 * i + 6.0)) *37 Math.pow(1.0/16.0,i);

38 System.out.print("\nIteracion " + (i+1) + " = " + approx);

39 if (a == approx){

40 System.out.print("\n\nSolamente se realizaron "

41 + i + " iteraciones\n");

42 System.out.print("porque el valor de la

43 aproximacion no cambia.\n");

44 break;

45 }

46 }// Termina el for...

47 System.out.print("\n\n\nEl valor aproximado es: " + approx);

48 }

49 }





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48 Tareas en Java

. T

Factoriales y aproximacion del numero e

Objetivo: Escribir en ANSI-C un programa que calcula una aproximacion de eutilizando su expansion Taylor ecuacion:

1 + 1 +1

2!+

1

3!+

1

4!+

as que el usuario controle de alguna manera la exactitud de la aproximacion.


1 /**2 * @(#)cinco.java

3 *4 *5 * @author: Efran Soto Apolinar.

6 * @date: 27 de marzo de 2008

7 */


9

10 public class cinco {


12 /**13 * Creates a new instance of cinco.

14 */

15 public cinco() {

16 }

17


20

*/



23 double e = 0, approx;

24 int i, j, n;

25 double factorial;

26 //

27 System.out.print("\nEste programa calcula una aproximacion");

28 System.out.print("\ndel valor de la base neperiana");

29 System.out.print("\nusando la serie de MacLaurin...");

30 System.out.print("\nIntroduce el numero de iteraciones: ");

31 //


33 //

34 for (i = 0 ; i


55/168

4.5 Tarea 5 49

48 }

49 System.out.print("\nIteracion " + (i+1) + " ---> " + e);

50

51 }// Termina el for...

52 System.out.print("\n\n\nEl valor aproximado es: "

53 + e + "\n\n\n");

54 }

55 }

56





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50 Tareas en Java

. T

Coeficientes binomiales y el triangulo de Pascal

Objetivo: Escribir un programa en ANSI-C que produce, segun la eleccion delusuario, o el coeficiente binomial C(n, k), definido como:

=

!

! ( )!con valores de y definidos por el usuario, (por ejemplo C(31 5) = 169 911)o las primeras lneas del triangulo de Pascal: el elemento numero la lneanumero del triangulo es exactamente C( ).


1 /**2 * @(#)ocho.java

3 *4 *5 * @author: Efran Soto A.

6 * @date: 27 de marzo de 2008

7 */


9

10 public class ocho {


12 /**13 * Creates a new instance of ocho.

14 */

15 public ocho() {

16 }

17


20 */


22 int i,j,n; // contadores

23 long[] now = new long[100]; // coeficientes actuales

24 long[] b4 = new long[100]; // coeficientes anteriores

25 //

26 System.out.print("\n\nEste programa imprime los renglones del");

27 System.out.print("\ntriangulo de Pascal...");

28

29 for(;;){

30 System.out.print("\n\nIndique el numero de renglones a

31 imprimir: ");


33 if (n > 99){

34 System.out.print("\n\nEl valor de n no debe ser mayor

35 a 99...");

36 System.out.print("\nIntente de nuevo...");

37 }

38 else{

39 break;

40 }

41 } // endfor...

42 // reinicio los arreglos

43 f o r ( i = 0 ; i < 1 0 0 ; i + + ) {

44 now[i] = 0;





57/168

4.6 Tarea 8 51

45 b4[i] = 0;

46 }

47

48 // inicio con los coeficientes binomiales...

49 System.out.print("\t1\n\n");

50 for (j = 1 ; j < n ; j++){ // Renglones...

51 // reinicio los valores de los arreglos...

52 now[0] = 1;

53 b4[0] = 1;

54 b 4[ 1] = j - 1 ;

55 System.out.print("\t1"); // primer valor del renglon

56

57 for (i = 1 ; b4[i+1] != 0 ; i++){ // Coeficientes

58 now[i] = b4[i] + b4[i-1];

59

60 if (now[i]


58/168

52 Tareas en Java





59/168

5Conceptos de Java





60/168

54 Conceptos de Java

. C Java

5.1.1 Funciones Matematicas

Estas funciones estan definidas en la clase Math.

!Funcion Devuelve:

abs(arg) el valor absoluto de arg siendo un int, float, double.cbrt(arg) la raz cubica de arg, siendo arg un double.exp(arg) exp(arg), donde arg es un double.hypot(arg1, arg2) la hipotenusa de un t. rect. con catetos arg1, arg2.

log(arg) ln(), siendo arg un double.log10(arg) log10(), siendo arg un double.

max(arg1, arg2) el maximo de arg1 y arg2. (int, float, double)min(arg1, arg2) el mnimo de arg1 y arg2. (int, float, double)

pow(arg1,arg2) argarg21 , siendo arg1, arg2 doubles.

random() un aleatorio en (0.0, 1.0) con dist. uniforme (double).signum(arg) el signo de arg, pudiendo ser un float o double.sqrt(arg) la raz cuadrada de arg (double).ceil(arg) el menor double que es entero arg.floor(arg) el mayor double que es entero arg.rint(arg) el double que es entero mas cercano a arg.round(arg) redondea arg.

Funciones matematicas en Java

En el caso de la funcion round(arg), si arg es un double, regresa un long. Siarg es un float, devuelve un int.

Ejemplo de uso

// Ejemplos dl uso de las funciones matematicas en Java

Math.cbrt(m); // raz cubica de m

Math.exp(x); // devuelve ex

Math.log(1+x); devuelve ln (1+x)

Math.max(10,100); // devuelve 100

Math.min(a,b); // devuelve el minimo entre a y b

Math.pow(x.0,5); // devuelve x5

Math.random(); // genera un pseudoaleatorio en (0,1)

Math.sqrt(36); // devuelve 6.000000





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6Proyecto final

Once your goals are achieved, then what? If you have gotten into

the habit of accomplishments, you will have no desire to a dead stop.Your new goals would have seemed impossible of achievement previ-ously; now, you will work toward them with a likelihood of success.

Edwin B. Feldman, P.E.





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56 Proyecto final

. D

Librera de Estadstica Crear una librera con funciones estadsticas basicas parautilizar durante los siguientes semestres de la maestra.

Media / Desviacion estandar / Varianza Moda (intervalo de mayor frecuencia) Graficar el histograma de frecuencias Ajuste de una recta de regresion Ajuste de una parabola de regresion

Generadores de numeros pseudoalestorios con las siguientes distribuciones: Uniforme en el intervalo (0,1),

Uniforme en el intervalo ( ), definido por el usuario,

Normal con media 00 y desviacion estandar 10,

Normal con media y desviacion estandar , definidas por el usuario,

Exponencial con parametro , definido por el usuario,

Weibull con parametros de forma y de escala , definidos por elusuario,

Rayleigh con media , definida por el usuario.

La librera se codificara de manera que se pueda utilizar en el lenguaje C++ , conposibilidad de adaptarla al lenguaje ANSI-C.

. I

Puede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivoPuede accesar al archivo estadistica.h con un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derechocon un click derecho y elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elijay elija Open File

en el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente conoen el siguiente cono :

1 /*2 Nombre del archivo: "estadistica.h"

3 Descripcion:

4 Este archivo contiene funciones y clases

5 para trabajar con cuestiones de probabilidad.

6

7 Las funciones se detallan con comentarios

8 e n e l codigo.

9





63/168

6.2 Implementacion 57

10

11 Fecha de ultima Modificacion: 02 de junio de 2008.

12

13 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA:

14 -----------------------------------------

15 CUESTIONES DE ESTADISTICA...

16 -----------------------------------------

17 [1] Jerry Banks, John S. Carson II, Barry L. Nelson.

18 Discrete-Event System Simulation.

19 Ed. Prentice Hall.

20 2nd Edition.

21 1996. U.S.A.

22

23 [2] John E. Freund

24 Mathematical Statistics

25 Ed. Prentice Hall

26 5th Edition.

27 1992. U.S.A.

28

29 -----------------------------------------

30 CUESTIONES DE PROGRAMACION...

31 -----------------------------------------

32 [1] Walter Savitch33 Problem Solving with C++: The Object of Programming

34 Ed. Addison Wesley Longmann Inc.

35 U.S.A. 1999.

36

37 [2] Edward Scheinerman

38 C++ for Mathematicians

39 An Introduction for Students and Professionals

40 Ed. Chapman & Hall/CRC

41 2006. U.S.A.

42

43 [3] Herbert Schildt

44 C++: The Complete Reference

45 Third Edition

46 Ed. McGraw-Hill

47 1998. U.S.A.

48

49 -----------------------------------------

50 Sitios de Internet Consultados...

51 -----------------------------------------52 - Algoritmo para generar numeros

53 pseudoaleatorios con distribucion Rayleigh:

54 http://www.brighton-webs.co.uk/distributions/rayleigh.asp

55

56 */

57

58 #ifndef PROBABILITY_H

59 #define PROBABILITY_H

60

61 #include

62 #include

63 #include

64 #include

65 #include

66 #include

67 #include

68

69

70 const double PI = 3.141592654;71 const long PROBABILITY_RAND_MAX = 2147483647;// = 231 - 1;

72

73 // Declaro las funciones...

74 void suniforme(unsigned seed);


76 double uniforme(float a, float b);

77 void funiforme(int N, char filename[]);





64/168

58 Proyecto final

78 void funiforme(int N, float a, float b, char filename[]);

79 double lpuniforme(void);

80

81 //double triangular(double media);

82 double normal(void);

83 double normal(double media, double desviacionStd);

84 void fnormal(int N, char filename[]);

85 void fnormal(int N, char filename[], double media,

86 double desvStd);

87 void errorDNormal(void);

88

89 double weibull(double c, double k);

90 void fweibull(int N, double C, double K, char filename[]);

91

92 float exponencial(float lambda);

93 void fexponencial(int N, float Lambda, char filename[]);

94

95 int geometrica(float p);

96 void fgeometrica(int N, float p, char filename[]);

97 int poisson(float alpha);

98 void fpoisson(int N, float a, char filename[]);

99

100 double rayleigh(float media);101 void frayleigh(int N, char filename[], float M);

102 void ftriangular(int N, char filename[], float media);

103

104 double media(char filename[]);

105 double desviacionStd(char filename[]);

106

107 double media(char filename[]);

108 double desviacionStd(char filename[]);

109

110 void histograma(char filename[]);

111 void histograma(char filename[], int No_Int);

112 //hist Phistograma(char filename[], int No_Int);

113

114 void PchiUniforme(char filename[], int Num_Int, float alpha);

115

116 /***************************************************117 double uniforme(void)

118 Descripcion:

119 Esta funcion genera un numero pseudo-aleatorio120 con distribucion uniforme en el intervalo (0,1).

121 BUGS:

122 Ninguno conocido...

123 ****************************************************/

124 double uniforme(void){/*** [tested] ***/

125 double u;

126 u = (double)(rand()) / (double)(RAND_MAX);

127 return u;

128 }

129

130

131

132 /***************************************************133 double uniforme(float a, float b)

134 Descripcion:

135 Esta funcion genera un numero pseudo-aleatorio

136 con distribucion uniforme en el intervalo (a,b).

137 /////////////////////////////////////////////////////

138 BUGS:139 Ninguno conocido...

140 ****************************************************/

141 double uniforme(float a, float b){/*** [tested] ***/

142 double x;

143 x = (double)(a) + uniforme() * (double)(b - a);

144 return x;

145 }





65/168

6.2 Implementacion 59

146

147 /***************************************************148 void funiforme(int N, char filename[15])

149 Descripcion:

150 Esta funcion guarda N numeros pseudoaleatorios

151 con distribucion uniforme en el intervalo (0,1)

152 en el archivo con nombre .

153 /////////////////////////////////////////////////////

154 BUGS:

155 Ninguno conocido.

156 ****************************************************/

157 void funiforme(int N, char filename[15]){/*** [tested] ***/

158 float x;

159 FILE *stream_unif; //

160 stream_unif = fopen(filename, "w"); // abrir archivo

161 if (stream_unif == NULL){

162 printf ("\nNo se puede abrir el archivo %s\n",

163 filename);

164 printf("\nPor favor, verifique el nombre archivo");

165 return;

166 }

167 fprintf(stream_unif, "# Este archivo contiene %i

168 numeros\n", N);169 fprintf(stream_unif, "# pseudoaletorios con distribucion

170 uniforme\n");

171 fprintf(stream_unif, "# en el intervalo [0.0, 1.0]\n");

172 // Aqu v a e l codigo para grabar...

173 f or (i nt i = 1 ; i < = N ; i ++) {

174 x = uniforme(); // generamos un numero

175 fprintf(stream_unif, "%f\n", x); // grabamos...

176 }

177 fclose(stream_unif); // cerrar archivo...

178 }

179

180 /***************************************************181 void funiforme(int N, char filename[], float a, float b)

182 Descripcion:

183 Esta funcion guarda N numeros pseudoaleatorios

184 con distribucion uniforme en el intervalo (a,b)

185 en el archivo con nombre .

186 /////////////////////////////////////////////////////

187 BUGS:188 Ninguno conocido.

189 ****************************************************/

190 void funiforme(int N, char filename[], float a, float b){

191 /*** [tested] ***/

192 float x;

193 FILE *stream_unif; //

194 stream_unif = fopen(filename, "w"); // abrir archivo

195 if (stream_unif == NULL){

196 printf ("\nNo se puede abrir el archivo %s\n",

197 filename);

198 printf("\nPor favor, verifique el nombre archivo");

199 return;

200 }

201 fprintf(stream_unif, "# Este archivo contiene %i

202 numeros\n", N);

203 fprintf(stream_unif, "# pseudoaletorios con distribucion

204 uniforme\n");

205 fprintf(stream_unif, "# en el intervalo [%.3f,%.3f]\n",

206 a, b);207 // Aqu v a e l codigo para grabar...

208 f or (i nt i = 1 ; i < = N ; i ++) {

209 x = uniforme(a, b); // generamos un numero

210 fprintf(stream_unif, "%f\n", x); // grabamos...

211 }

212 fclose(stream_unif); // cerrar archivo...

213 }





66/168

60 Proyecto final

214

215

216 /***************************************************217 double lpuniforme(void)

218 Descripcion:

219 Esta funcion genera numeros pseudoaleatorios

220 con distribucion normal con media 0.0

221 y desviacion estandar 1.0.

222 /////////////////////////////////////////////////////

223 BUGS:

224 * Este generador de numeros seudoaleatorios

225 solamente ha sido probado dibujando histogramas

226 y parece presentar distribucion uniforme.

227 NO se ha sometido a ninguna prueba estadstica

228 formal.

229 * Se sugiere utilizar para requerimientos de

230 grandes cantidades de numeros pseudoaleatorios.

231 * Cuando se utiliza para generar numeros

232 pseudoaleatorios con distribucion normal

233 el histograma aparece con sesgo negativo

234 (corrido hacia la derecha). [Instancia de

235 10,000 numeros generados]

236 ****************************************************/237 double lpuniforme(void){

238 double u;

239 int primo1 = 8191; // = 213 - 1; Numero primo

240 int primo2 = 524287; // = 219 - 1; Otro numero primo

241 static int semilla = 1001; // es primo...

242 static bool first = true;

243 if (first){

244 first = false;

245 return ((double)(semilla)/((double)

246 (PROBABILITY_RAND_MAX)));

247 }

248 unsigned modular = semilla;

249 //

250 modular = (primo1 * modular + primo2) %

251 PROBABILITY_RAND_MAX;

252 semilla = modular; // cambio el valor de la semilla...

253 // calculo el valor que me va a devolver...

254 u = (double)(modular) / ((double)

255 (PROBABILITY_RAND_MAX));256 return (u);

257 }

258

259 /***************************************************260 double normal(void)

261 Descripcion:

262 Esta funcion genera numeros pseudoaleatorios

263 con distribucion normal con media 0.0

264 y desviacion estandar 1.0.

265 //////////////////////////

Programacion Cientifica Scientific Programming

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