UNIDAD 3

En esta unidad se introduce la estructura de datos ArrayList como una colección dinámica en el lenguaje Java que permite almacenar y gestionar elementos de manera flexible, superando las limitaciones de los arreglos tradicionales. Se analiza su utilidad para manejar listas cuyo tamaño puede variar durante la ejecución del programa, facilitando operaciones de inserción, eliminación y acceso a elementos de forma eficiente.

Se estudian las características principales de un ArrayList, incluyendo su capacidad de almacenamiento de elementos de tipo genérico, métodos para agregar, eliminar, modificar y consultar elementos, así como la importancia de la indexación para acceder a los datos. Se enfatiza la diferencia entre un arreglo estático y un ArrayList dinámico, mostrando ventajas en términos de flexibilidad y manejo de memoria.

La unidad incluye la resolución de problemas prácticos utilizando ArrayList, tales como almacenamiento dinámico de datos, búsqueda y ordenamiento de elementos, y manipulación de colecciones mediante bucles y métodos específicos de la clase ArrayList.

Al finalizar el capítulo, el estudiante será capaz de declarar, inicializar y manipular ArrayList en Java, aplicando métodos adecuados para gestionar listas dinámicas y desarrollar soluciones eficientes a problemas que requieren almacenamiento y procesamiento flexible de datos.

En esta unidad se introducen las herramientas Git y GitHub, fundamentales para el control de versiones y la colaboración en proyectos de desarrollo de software. Se analiza cómo Git permite llevar un registro detallado de los cambios realizados en el código, facilitando la gestión de versiones, la recuperación de estados anteriores y la colaboración entre varios desarrolladores de manera ordenada.

Se estudia la plataforma GitHub como un servicio basado en la nube que integra Git, proporcionando repositorios remotos donde los proyectos pueden almacenarse, compartirse y colaborar en tiempo real. Se explica la creación de cuentas, la configuración básica y la interacción con repositorios locales y remotos.

Asimismo, se aborda la instalación de Git y su integración con una cuenta registrada en GitHub, incluyendo la configuración de credenciales y la sincronización de proyectos locales con repositorios remotos. Se enfatiza la importancia de comprender el flujo de trabajo con Git (commit, push, pull, merge) para mantener un historial coherente y seguro del proyecto.

La unidad incluye talleres prácticos utilizando GitHub, así como la integración de repositorios con proyectos de programación existentes, permitiendo al estudiante aplicar control de versiones, colaborar en equipo y gestionar proyectos de manera profesional.

Al finalizar el capítulo, el estudiante será capaz de instalar, configurar e integrar Git con GitHub, gestionar repositorios locales y remotos, y aplicar buenas prácticas de control de versiones en proyectos de desarrollo de software.

En esta unidad se introducen los algoritmos de ordenamiento, fundamentales para organizar datos de manera eficiente dentro de estructuras como arreglos y listas. Se analiza la importancia del ordenamiento en la optimización de búsquedas, la gestión de información y la mejora del rendimiento de los programas.

Se estudian los conceptos básicos de comparación e intercambio, y cómo cada algoritmo aplica diferentes estrategias para reorganizar los elementos según un criterio específico, como orden ascendente o descendente. Entre los métodos más comunes se incluyen burbuja (Bubble Sort), selección (Selection Sort), inserción (Insertion Sort), entre otros, destacando sus características, complejidad y aplicaciones prácticas.

La unidad también contempla la exposición de casos prácticos para ilustrar paso a paso el funcionamiento de cada algoritmo, fomentando la comprensión de la lógica detrás de los procesos de ordenamiento y la capacidad de analizar su eficiencia en distintos escenarios.

Al finalizar el capítulo, el estudiante será capaz de explicar y aplicar algoritmos de ordenamiento básicos, comprender sus ventajas y limitaciones, y utilizarlos para organizar datos en la resolución de problemas computacionales.

En esta unidad se presentan los algoritmos de búsqueda, herramientas esenciales para localizar elementos dentro de estructuras de datos como arreglos y listas. Se analizan los conceptos fundamentales que permiten identificar la posición de un valor específico de manera eficiente, aplicando estrategias que optimizan el tiempo de búsqueda y el rendimiento del programa.

Se estudia el algoritmo de búsqueda secuencial, que recorre los elementos de manera ordenada hasta encontrar el valor deseado, destacando su simplicidad y su aplicación en listas no ordenadas, aunque con eficiencia limitada en conjuntos de datos grandes.

Asimismo, se analiza el algoritmo de búsqueda binaria, que requiere que los datos estén previamente ordenados y utiliza una estrategia de división y conquista para localizar elementos, comparando repetidamente el valor buscado con el elemento central y descartando la mitad del conjunto en cada paso, lo que lo hace significativamente más eficiente que la búsqueda secuencial en grandes conjuntos de datos.

La unidad incluye exposiciones prácticas y ejemplos que ilustran paso a paso el funcionamiento de ambos algoritmos, permitiendo al estudiante comprender las diferencias de eficiencia, aplicabilidad y complejidad de cada método.

Al finalizar el capítulo, el estudiante será capaz de implementar y explicar tanto la búsqueda secuencial como la búsqueda binaria, eligiendo el método adecuado según las características de los datos y los requisitos de eficiencia del problema.

En esta unidad se introducen los fundamentos de la Programación Orientada a Objetos (POO), un paradigma de programación centrado en la creación y manipulación de objetos que representan entidades del mundo real dentro de un sistema computacional. Se analiza cómo la POO facilita el diseño modular, la reutilización de código y la organización lógica de programas complejos.

Se estudian los conceptos clave de la teoría de objetos:

• Objeto: Instancia de una clase que encapsula atributos (estado) y métodos (comportamiento).

• Clase: Plantilla o modelo que define las propiedades y comportamientos de los objetos que se crean a partir de ella.

• Abstracción: Capacidad de representar solo los aspectos esenciales de un objeto, dejando fuera detalles innecesarios.

• Encapsulamiento: Técnica que protege los datos de un objeto, restringiendo el acceso directo y permitiendo control mediante métodos.

• Herencia: Mecanismo que permite crear nuevas clases basadas en clases existentes, promoviendo reutilización y extensión de funcionalidades.

• Polimorfismo: Capacidad de un objeto de adoptar múltiples formas, permitiendo que métodos con la misma firma se comporten de manera distinta según el contexto.

La unidad enfatiza cómo estos conceptos se aplican en el diseño de sistemas orientados a objetos para modelar relaciones, comportamientos y jerarquías de manera eficiente, asegurando código más organizado, mantenible y escalable.

Al finalizar el capítulo, el estudiante será capaz de identificar y aplicar los conceptos fundamentales de POO, comprendiendo cómo la teoría de objetos sirve como base para el desarrollo de software modular y orientado a objetos.