Notas Clase Prog-Comp de Elliot Valenzuela: febrero 2009

Capitulo 2

METODOLOGÍA DE LA PROGRAMACIÓN Y DESARROLLO DE SOFTWARE

La resolución de un problema con una computadora se hace escribiendo un programa, que exige al menos los siguientes pasos:
Definición o análisis del problema.
Diseño de algoritmo.
Transformación del algoritmo en un programa.
Ejecución y validación del programa.

FASES EN LA RESOLUCIÓN DE UN PROBLEMA

Las fases de resolución de un problema con computadora son:
Análisis del problema.
Diseño del algoritmo.
Codificación.
Compilación y ejecución.
Verificación.
Depuración
Mantenimiento.
Documentación.
*ciclo de vida de un sistema
Análisis del problema: el problema se analiza teniendo presente las especificaciones del cliente.
Diseño: aquí se diseña la solución que conducirá a un algoritmo que resuelva el problema.
Codificación: la solución se escribe en la sintaxis del lenguaje de alto niel y se obtiene un programa fuente se copila a continuación.
Ejecución, verificación y depuración: el programa se ejecuta, se comprueba y se eliminan los errores denominados bugs.

ANÁLISIS DEL PROBLEMA

Esta fase requiere una clara definición, donde se contemple exactamente lo que debe hacer el programa y el resultado o solución deseada.

DISEÑO DEL ALGORITMO

En esta etapa de diseño se determina como hace el programa la tarea solicitada.

HERRAMIENTAS DE PROGRAMACIÓN

DIAGRAMAS DE FLUJO
Un diagrama de flujo (flowchar) es una representación gráfica de un algoritmo. Los símbolos utilizados han sido normalizados por el instituto norteamericano de normalización (ansi), y los más frecuentemente empleados se muestran a continuación.

PSEUDOCÓDIGO
Con la pe, el pseudocódigo sigue siendo un excelente medio para expresar la lógica de un programa. A continuación se muestran algunos ejemplos de palabras para construir algoritmos en pseudocódigo.

Codificación de un programa

Es la escritura de un lenguaje de programación de la representación del algoritmo desarrollada en las etapas precedentes.

COMPILACIÓN Y EJECUCIÓN DE UN PROGRAMA
Una vez que el algoritmo se ha convertido de un programa fuente, es preciso introducirlo en memoria mediante el teclado y almacenarlo posteriormente en un disco. Esta operación se realiza mediante un programa editor. Posteriormente el programa fuente se convierte en un archivo de programa que se guarda en disco. El programa fuente debe ser traducido a lenguaje maquina, este proceso se realiza con el compilador y sistema operativo que se encarga prácticamente de la copelación.

VERIFICACIÓN Y DEPURACIÓN DE UN PROGRAMA

Es el proceso de ejecución del programa con una amplia variedad de datos de entrada, llamados datos de test o prueba, que determinaran se el programa tiene errores (bugs).
Documentación y mantenimiento
Consta de las descripciones de los pasos a dar en el proceso de resolución de dicho problema. La documentación es vital cuando se desea corregir posibles errores futuros o bien cambiar el programa. Tales cambios se denominan mantenimiento del programa.

CONCEPTOS:

PROGRAMACIÓN MODULAR:

Es uno de los métodos de diseño más flexibles y potente para mejorar la productividad de un programa. En programación modular se divide en módulos, cada uno de las cuales ejecuta una actividad única y se codifican independientemente de otros módulos. Cada uno de estos módulos se analiza, codifica y pone a punto por separado.

PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA:

Significa escribir un programa de acuerdo a las siguientes reglas:
· El programa tiene un diseño modular.
· Los módulos son diseñados de modo descendente.
· Cada modulo se codifica utilizando las tres estructuras de control básico: secuencia, selección y repetición.
Esta es el conjunto de técnicas que incorporan:
· Recursos abstractos.
· Diseño descendente (top-Down).
· Estructuras básicas.

CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS DEL ALGORITMO

Un algoritmo es un método para resolver un problema mediante una serie de pasos, precisos, definidos y finitos.
*características de un algoritmo
Preciso (indica el orden de realización en cada paso)
Definido (si se sigue dos veces, obtiene el mismo resultado cada vez)
Finito (tiene fin; un número determinado de pasos)

ESCRITURA DE ALGORITMOS:

Consiste en realizar una descripción pasa a paso con el lenguaje natural del citado algoritmo.

REPRESENTACIÓN GRAFICA DE ALGORITMOS:

Para representar un algoritmo puede sutilizar distintos métodos, ya sea escrito o gráficamente como pseudocódigos, diagramas de flujo y diagramas n-s.

PSEUDOCÓDIGO:

Con la pe, el pseudocódigo sigue siendo un excelente medio para expresar la lógica de un programa. A continuación se muestran algunos ejemplos de palabras para construir algoritmos en pseudocódigo.

DIAGRAMA DE FLUJO:
(Flowchar) es una representación gráfica de un algoritmo. Los símbolos utilizados han sido normalizados por el instituto norteamericano de normalización, y los más frecuentemente empleados se muestran a continuación.

DIAGRAMAS DE NASSI - SCHNEIDERMAN

El diagrama n-s o también conocido como diagrama de Chapin es una técnica de especificación de algoritmos que combina la descripción textual, propia del pseudocódigo, con la representación gráfica del diagrama de flujo.
El diagrama n-s cuenta con un conjunto limitado de símbolos para representar los pasos del algoritmo, por ello se apoya en expresiones del lenguaje natural; sin embargo, dado que el lenguaje natural es muy extenso y se presta para la ambigüedad, solo se utiliza un conjunto de palabras, a las que se denomina palabras reservadas. Las palabras reservadas más utilizadas son:
Inicio fin leer escribir mientras repita hasta para incrementar y decrementar hacer función entero real carácter cadena lógico retornar
Los símbolos utilizados en el diagrama de Chapín son corresponden a cada tipo de estructura. Dado que se tienen tres tipos de estructuras, se utilizan tres símbolos. Esto hace que los procesos del algoritmo sean más fáciles de representar y de interpretar.
Los diagramas n s constituyen un método gráfico de descripción de algoritmos desarrollado por i. Nassi y b. Scheneiderman, en este tipo de diagramas el símbolo básico es el rectángulo, dentro del cual se describen las acciones que constituyen el algoritmo, se podría decir que un diagrama n s es un diagrama de flujo en el que se omiten las líneas de unión y las cajas o rectángulos son contiguos, el aspecto general de un algoritmo expresado según esta forma de descripción.de esta forma se representan todas las acciones que se realicen de forma secuencial, es un conjunto de cajas en cada una de las cuales puede aparecer una o varias acciones, la figura anterior muestra el aspecto de una estructura condicional, en ella la condición ocupa la parte central y a cada uno de los lados se describen las acciones que se realizarán cuando la condición sea verdadera o cuando sea falsa, dentro de los conjuntos de acciones correspondientes a la opción verdadera y falsa, se utilizará cualquier estructura de control, secuencial, repetitiva o condicional, puede ocurrir que no se realice nada cuando la condición sea falsa, de esta forma se representa el ciclo repetitivo que en pseudocódigo se denominaba bucle mientras, describe un conjunto de acciones que se repetirán mientras la condición sea verdadera, al igual que antes, en la zona donde se ha puesto acciones bucle se detallarán las acciones a realizar con cualquier estructura de control, así se representa una estructura repetitiva, que realiza un conjunto de acciones hasta que una condición sea verdadera, se utilizará con las mismas consideraciones que la estructura repetitiva descrita anteriormente o la condicional.

MÉTODOS FORMALES DE VERIFICACIONES DE PROGRAMAS:
Aunque la verificación formal de programas se sale fuera del ámbito de este libro, por su importancia vamos a considerar dos conceptos clave, asertos y precondiciones/pos condiciones invariantes que ayudan a documentar, corregir y clarificar el diseño de módulos y de programas.