UNIDAD III: TECNICAS DE PROGRAMACION

TÉCNICAS DE PROGRAMACIÓN

Las técnicas de programación constituyen parte fundamental en el proceso de desarrollo e Ingeniería del Software dentro del ámbito informático.
Cada técnica tiene sus propias características, y distintos métodos de resolución de problemas, así como la implementación de estándares de ciertas compañías o instituciones, y es de gran importancia aprender a implementarlas a la hora de adentrarse en la evolución de cualquier proyecto de desarrollo de software.

PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA

a) Secuenciales: cuando se requiere que una instrucción siga después de otra.

b) Selección o decisión: se utiliza cuando se requiere tomar decisiones lógicas, la ejecución de las instrucciones dependerá de que se cumplan o no, una o varias condiciones.
c) Repetición o Iteración: se utiliza cuando un proceso debe repetirse un número determinado o no de veces, una vez se haya establecido cierta condición para finalizar el proceso de repetición.

Asimismo dentro de las estructuras básicas existen acciones o procesos a los cuales son sometidos los datos, entre ellos, tenemos:

• a. Asignación
• b. Condicionado (a través de las expresiones lógicas)
• c. Alternativas (estructura condicional)
• d. Iterativas
• e. De entrada y salida

TÉCNICAS MODERNAS DE PROGRAMACIÓN

Programación modular

En la programación modular consta de varias secciones dividas de forma que interactúan a través de llamadas a procedimientos, que integran el programa en su totalidad.En la programación modular, el programa principal coordina las llamadas a los módulos secundarios y pasa los datos necesarios en forma de parámetros.

A su vez cada modulo puede contener sus propios datos y llamar a otros módulos o funciones.

Programación orientada a objetos (POO)

Se trata de una técnica que aumenta considerablemente la velocidad de desarrollo de los programas gracias a la reutilización de los objetos. 

El elemento principal de la programación orientada a objetos es el objeto.

El objeto es un conjunto complejo de datos y programas que poseen estructura y forman parte de una organización.

Un objeto contiene varios datos bien estructurados y pueden ser visibles o no dependiendo del programador y las acciones del programa en ese momento.

Programación concurrente
Este tipo de programación se utiliza cuando tenemos que realizar varias acciones a la vez.

Se suele utilizar para controlar los accesos de usuarios y programas a un recurso de forma simultanea.

Se trata de una programación más lenta y laboriosa, obteniendo unos resultados lentos en las acciones.

Programación funcional

Se caracteriza principalmente por permitir declarar y llamar a funciones dentro de otras funciones.

Programación lógica
Se suele utilizar en la inteligencia artificial y pequeños programas infantiles. Se trata de una programación basada en el cálculo de predicados (una teoría matemática que permite lograr que un ordenador basándose en hecho y reglas lógicas, pueda dar soluciones inteligentes).

Evaluacion de la Unidad II: Taller

Preguntas del Taller de 5 %

1. Realizar un algoritmo que permita determinar de un total de 3 Edades la edad menor y la edad mayor. (0,5 %)
2. Realizar un algoritmo que permita realizar la Ecuación de Segundo Grado, y un Diagrama de Flujo del mismo. (2 %)
3. Realizar un Diagrama de Flujo y un Diagrama de Bloque de un Proceso de producción de un alimento que debe ser determinado por el alumno. 

Fecha de Entrega: 26/04/2011 a las 9:15 am

Recuerden prueba del 5% de toda la Unidad II   26/04/2011 a las 9:15 am

Unidad II: Algoritmos y Estructuras de Datos

Programa

• Secuencia de instrucciones mediante las cuales se ejecutan diferentes acciones de acuerdo con los datos que se estén procesando.
• Es un algoritmo desarrollado para ser utilizado por la computadora
• Expresión de un algoritmo en un lenguaje preciso que puede llegar a entender una máquina de cómputo.

Fases para la creación de un programa

•  Definición del Problema

Esta fase está dada por el enunciado del problema, el cual requiere una definición clara y precisa. Es importante que se conozca lo que se desea que realice la computadora; mientras esto no se conozca del todo no tiene mucho caso continuar con la siguiente etapa.

• Análisis del Problema

Una vez que se ha comprendido lo que se desea de la computadora, es necesario definir:

Los datos de entrada.

Cual es la información que se desea producir (salida)

Los métodos y fórmulas que se necesitan para procesar los datos.

Una recomendación muy practica es el que nos pongamos en el lugar de la computadora y analicemos que es lo que necesitamos que nos ordenen y en que secuencia para producir los resultados esperados.

•  Diseño del Algoritmo

Las características de un buen algoritmo son:

Debe tener un punto particular de inicio.

Debe ser definido, no debe permitir dobles interpretaciones.

Debe ser general, es decir, soportar la mayoría de las variantes que se puedan presentar en la definición del problema.

Debe ser finito en tamaño y tiempo de ejecución.

• Codificación

Es la operación de escribir la solución del problema (de acuerdo a la lógica del diagrama de flujo o pseudocódigo), en una serie de instrucciones detalladas, en un código reconocible por la computadora, la serie de instrucciones detalladas se le conoce como código fuente, el cual se escribe en un lenguaje de programación o lenguaje de alto nivel.

• Prueba y Depuración

Los errores humanos dentro de la programación de computadora son muchos y aumentan considerablemente con la complejidad del problema. El Proceso de identificar y eliminar errores, para dar paso a una solución sin errores se le llama depuración.

La prueba consiste en la captura de datos hasta que el programa no presente errores (los más comunes son los sintácticos y lógicos).

• Documentación

Es la guía o comunicación escrita es sus variadas formas, ya sea en enunciados, procedimientos, dibujos o diagramas. La documentación se divide en tres partes:

• Documentación Interna: Son los comentarios o mensaje que se añaden al código fuente para hacer mas claro el entendimiento de un proceso.
• Documentación Externa: Se define en un documento escrito los siguientes puntos:

Descripción del Problema

Nombre del Autor

Algoritmo (diagrama de flujo o pseudocódigo)

Diccionario de Datos

Código Fuente (programa)

• Manual del Usuario: Describe paso a paso la manera como funciona el programa, con el fin de que el usuario obtenga el resultado deseado.

• Mantenimiento

Se lleva acabo después de terminado el programa, cuando se detecta que es necesario hacer algún cambio, ajuste o complementación al programa para que siga trabajando de manera correcta. Para poder realizar este trabajo se requiere que el programa este correctamente documentado.

Estructura de Datos

• IDENTIFICADOR: Un identificador es una serie de caracteres formados por letras, dígitos y el carácter subrayado ( _ ) que no inicie con dígito, asi mismo es el nombre que damos a todo lo que manipulamos dentro de un programa (variable, constantes, funciones, etc). Por ejemplo variables, constantes, funciones, tipos definidos por el usuario etc.

• TIPOS DE DATOS. Todos los datos tienen un tipo asociado con ellos. 

• VARIABLES. Una variable es un identificador que puede tomar diferentes valores dependiendo del tipo que esta se declare.

•  INICIALIZACIÓN DE VARIABLES: Inicializar una variable es el darle un valor después que se ha declarado pero antes de que se ejecuten las sentencias en las que se emplea.

•  CONSTANTES. Constantes son los valores que no pueden ser modificados. En C, pueden ser de cualquier tipo de datos. Además de los ejemplificados anteriormente, Podemos crear constantes de caracteres con barra invertida. Estos corresponden a los caracteres que son imposibles introducir desde el teclado.

•  OPERADORES: Un operador es un símbolo que indica al compilador que realice manipulaciones lógicas o matemático específicas.
• Operadores Lógicos: Estos operadores se utilizan para establecer relaciones entre valores lógicos.

And  --  Y

Or  -- O

Not  --  Negación

• Operadores Aritméticos: 

+  --  suma

-   --  resta

*  --  multiplicación 

/  --   divisional 

• operadores Relacionales: se utilizan para establecer relación entre 2 variables:

> Mayor que

< Menor que

>= Mayor o igual que

<= Menor o igual que

= igual que

< > diferente de que

• PALABRAS RESERVADAS. Son palabras que tienen un significado especial para el lenguaje y no se pueden utilizar como identificadores.

• COMENTARIOS. Los comentarios pueden aparecer en cualquier parte del programa, mientras estén situados entre los delimitadores /* comentario */. Los comentarios son útiles para identificar los elementos principales de un programa o para explicar la lógica subyacente de estos.

Algoritmos 

• Realizar un algoritmo que permita determinar el mayor de dos números:

Inicio

       Definir, N1, N2

escribir (ingrese el primer numero, N1)

leer (N1)

escribir (ingrese el segundo numero, N2)

leer (N2)

si N1 > N2   entonces

escribir (el numero mayor es N1)

si N2 > N1   entonces

escribir (el numero mayor es N2)

si N1 = N2   entonces

escribir (los números son iguales)

si fin

si fin

si fin

Fin

• Realizar un algoritmo que permita determinar de un total de tres notas la nota mayor y menor:

Inicio

       Definir, N1, N2, N3,Nmax, Nmin

escribir (ingrese la nota, N1)

leer (N1)

escribir (ingrese la nota, N2)

leer (N2)

escribir (ingrese el segundo numero, N3)

leer (N3)

Nmax = 0

Nmin = 0

si N1 > Nmax   entonces

Nmax = N1

si N2 > Nmax   entonces

Nmax = N2

si N3 > Nmax   entonces

Nmax = N3

si fin

si fin

si fin

escribir (la nota maxima es, Nmax)

si N1 < Nmin   entonces

Nmin = N1

si N2 < Nmin   entonces

Nmin = N2

si N3 < Nmin   entonces

Nmin = N3

si fin

si fin

si fin

escribir (la nota minima es, Nmin)

Fin

Diagrama de Bloques

Un diagrama de bloques de procesos de producción es un diagrama utilizado para indicar la manera en la que se elabora cierto producto alimenticio, especificando la materia prima, la cantidad de procesos y la forma en la que se presenta el producto terminado.

• Tipos

Diagrama de bloques de procesos de producción

Diagrama de bloques de modelo matemático

• Elaboración:

El primer bloque especifica la materia prima de la que proviene el producto. Los siguientes bloques son procesos escritos de manera infinitivo y llevan siempre o una indicación de proceso (izquierda) y gastos másicos (derecha).

• Las indicaciones de proceso son variantes del tipo físicas que se deben considerar para que el producto sea de elaboración adecuada. Cada país tiene sus propios estándares para elaborar productos. Las indicaciones de proceso son básicamente la temperatura, la presión y los tiempos de reposo.
• Los gastos másicos son adicciones de ciertas sustancias ajenas a la materia prima auxiliares a un proceso.

Diagrama de Flujo

Es una representación gráfica de un algoritmo o proceso. Se utiliza en disciplinas como la programación, la economía, los procesos industriales y la psicología. Estos diagramas utilizan símbolos con significados bien definidos que representan los pasos del algoritmo, y representan el flujo de ejecución mediante flechas que conectan los puntos de inicio y de término.

La ventaja de utilizar un algoritmo es que se lo puede construir independiente mente de un lenguaje de programación, pues al momento de llevarlo a código se lo puede hacer en cualquier lenguaje.

Dichos diagramas se construyen utilizando ciertos símbolos de uso especial como son rectángulos, diamantes, óvalos, y pequeños círculos, estos símbolos están conectados entre sí por flechas, conocidas como líneas de flujo. 

Reglas de los diagramas de flujo

• Debe de indicar claramente dónde inicia y dónde termina el diagrama.

• Cualquier camino del diagrama debe de llevarte siempre a la terminal de fin.

• Organizar los símbolos de tal forma que siga visualmente el flujo de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.

• No usar lenguaje de programación dentro de los símbolos.

• Centrar el diagrama en la página.

• Las líneas deben ser verticales u horizontales, nunca diagonales.

• u horizontales, nunca diagonales.