Tema 9: Programación en pseudocódigo y estrcturado

Tema 9: Programación en pseudocódigo y estructurado

La programación estructurada es un paradigma; ya que está orientada a mejorar la claridad, calidad y tiempo de desarrollo de un programa de computadora, utilizando únicamente subrutinas y tres estructuras: secuencia, selección (if y switch) e iteración (bucles for y while), considerando innecesario y contraproducente el uso de la instrucción de transferencia incondicional (GOTO), que podría conducir a "código espagueti", que es mucho más difícil de seguir y de mantener, y era la causa de muchos errores de programación.

Surgió en la década de 1960, particularmente del trabajo Böhm y Jacopini, y una famosa carta, La sentencia goto considerada perjudicial, de Edsger Dijkstra en 1968 y fue reforzado teóricamente por el teorema del programa estructurado, y prácticamente por la aparición de lenguajes como ALGOL con adecuadas y ricas estructuras de control.

9.1: Programación en Pseudocódigo 

El pseudocódigo (o falso lenguaje) es comúnmente utilizado por los programadores para omitir secciones de código o para dar una explicación del paradigma que tomó el mismo programador para hacer sus códigos, esto quiere decir que el pseudocódigo no es programable sino facilita la programación.El principal objetivo del pseudocódigo es el de representar la solución a un algoritmo de la forma más detallada posible, y a su vez lo más parecida posible al lenguaje que posteriormente se utilizará para la codificación del mismo.

El pseudocódigo utiliza para representar las acciones sucesivas palabras reservadas en inglés (similares a sus homónimos en los lenguajes de programación), tales como star,begin, end, stop, if-then-else, while, repeat-until….etc
Es un lenguaje de especificación de algoritmos. El uso de tal lenguaje hace el paso de codificación final (esto es, la traducción a un lenguaje de programación) relativamente fácil.
El pseudocódigo nació como un lenguaje similar al inglés y era un medio representar básicamente las estructuras de control de programación estructurada. Se considera un primer borrador, dado que el pseudocódigo tiene que traducirse posteriormente a un lenguaje de programación. Cabe señalar que el pseudocódigo no puede ser ejecutado por una computadora.

• Creación de Algoritmo

En la elaboración o creación de un programa; después del análisis del problema, se establecen las especificaciones del programa, es decir, qué debe hacer y cómo lo debe hacer. Si un algoritmo es correcto, es más fácil realizar la programación y se reduce la posibilidad de cometer errores.

El desarrollo de un algoritmo se realiza en tres fases:

Los algoritmos pueden ser expresados de muchas maneras, destacando el lenguaje natural, los diagramas de flujo y el pseudocódigo. En la práctica, se utilizan los dos últimos ya que el lenguaje natural es más extenso.

Diagramas de flujo.- permiten crear algoritmos mediante símbolos gráficos que representan operaciones específicas y que indican la secuencia de las operaciones mediante flechas. Están regidos por normas ISO.

 

Diagramas de flujo.- permiten crear algoritmos mediante símbolos gráficos que representan operaciones específicas y que indican la secuencia de las operaciones mediante flechas. Están regidos por normas ISO.

Pseudocódigo.- utilizan una sintaxis formada por frases o palabras en lenguaje común, instrucciones de programación y palabras clave que definen las estructuras básicas.

Los diagramas de flujo tienen los siguientes componentes y funciones:

Simbología y diagrama de flujo

9.2.-Programación Estructurada

Identificación de la estructura básica

La programación estructurada es un paradigma de programación orientado a mejorar la claridad, calidad y tiempo de desarrollo de un programa de computadora recurriendo únicamente a subrutinas y tres estructuras básicas: secuencia, selección (if y switch) e iteración (bucles for y while); asimismo, se considera innecesario y contraproducente el uso de la instrucción de transferencia incondicional (GOTO), que podría conducir a código espagueti, mucho más difícil de seguir y de mantener, y fuente de numerosos errores de programación.

Programación 

La programación es un proceso que se utiliza para idear y ordenar las acciones que se realizarán en el marco de un proyecto; al anuncio de las partes que componen un acto o espectáculo; a la preparación de máquinas para que cumplan con una cierta tarea en un momento determinado; a la elaboración de programas para la resolución de problemas mediante ordenadores; y a la preparación de los datos necesarios para obtener una solución de un problema.

En la actualidad, la noción de programación se encuentra muy asociada a la creación de aplicaciones informáticas y videojuegos; es el proceso por el cual una persona desarrolla un programa valiéndose de una herramienta que le permita escribir el código (el cual puede estar en uno o varios lenguajes, tales como C++, Java, Python entre otros) y de otra que sea capaz de “traducirlo” a lo que se conoce como lenguaje de máquina, el cual puede ser entendido por un microprocesador.

Lenguajes de programación

Un lenguaje de programación es un lenguaje formal que especifica una serie de instrucciones para que una computadoraproduzca diversas clases de datos. Los lenguajes de programación pueden usarse para crear programas que pongan en práctica algoritmos específicos los cuales controlan el comportamiento físico y lógico de una computadora.

Está formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura, se compila (de ser necesario) y se mantiene el código fuente de un programa informático se le llama programación.

Existe un error común que trata por sinónimos los términos 'lenguaje de programación' y 'lenguaje informático'. Los lenguajes informáticos engloban a los lenguajes de programación y a otros más, como por ejemplo HTML (lenguaje para el marcado de páginas web que no es propiamente un lenguaje de programación, sino un conjunto de instrucciones que permiten estructurar el contenido de los documentos).

Permite especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar una computadora, cómo deben ser almacenados o transmitidos y qué acciones debe tomar bajo una variada gama de circunstancias. Todo esto, a través de un lenguaje que intenta estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural. Una característica relevante de los lenguajes de programación es precisamente que más de un programador pueda usar un conjunto común de instrucciones que sean comprendidas entre ellos para realizar la construcción de un programa de forma colaborativa.

Compiladores e interpretes

Existen dos tipos principales de traductores de los lenguajes de programación de alto nivel:

Compilador, que analiza el programa fuente y lo traduce a otro equivalente escrito en otro lenguaje (por ejemplo, en el lenguaje de la máquina). Su acción equivale a la de un traductor humano, que toma un libro y produce otro equivalente escrito en otra lengua.

Intérprete, que analiza el programa fuente y lo ejecuta directamente, sin generar ningún código equivalente. Su acción equivale a la de un intérprete humano, que traduce las frases que oye sobre la marcha, sin producir ningún escrito permanente. Intérpretes y compiladores tienen diversas ventajas e inconvenientes que los hacen complementarios:

• Un intérprete facilita la búsqueda de errores, pues la ejecución de un programa puede interrumpirse en cualquier momento para estudiar el entorno (valores de las variables, etc.). Además, el programa puede modificarse sobre la marcha, sin necesidad de volver a comenzar la ejecución.
• Un compilador suele generar programas más rápidos y eficientes, ya que el análisis del lenguaje fuente se hace una sola vez, durante la generación del programa equivalente. En cambio, un intérprete se ve obligado generalmente a analizar cada instrucción tantas veces como se ejecute (incluso miles o millones de veces).
• Un intérprete permite utilizar funciones y operadores más potentes, como por ejemplo ejecutar código contenido en una variable en forma de cadenas de caracteres. Usualmente, este tipo de instrucciones es imposible de tratar por medio de compiladores. Los lenguajes que incluyen este tipo de operadores y que, por tanto, exigen un intérprete, se llaman interpretativos. Los lenguajes compilativos, que permiten el uso de un compilador, prescinden de este tipo de operadores.

Librerías

En informática, una biblioteca o, llamada por vicio del lenguaje librería (del inglés library) es un conjunto de implementaciones funcionales, codificadas en un lenguaje de programación, que ofrece una interfaz bien definida para la funcionalidad que se invoca.

A diferencia de un programa ejecutable, el comportamiento que implementa una biblioteca no espera ser utilizada de forma autónoma (un programa sí: tiene un punto de entrada principal), sino que su fin es ser utilizada por otros programas, independientes y de forma simultánea. Por otra parte, el comportamiento de una biblioteca no tiene por qué diferenciarse demasiado del que pudiera especificarse en un programa. Es más, unas bibliotecas pueden requerir de otras para funcionar, pues el comportamiento que definen refina, o altera, el comportamiento de la biblioteca original; o bien la hace disponible para otra tecnología o lenguaje de programación.

Creación de estructuras secuenciales

Estructura secuencial. La estructura secuencial es aquella en la que una acción (instrucción) sigue a otra en secuencia. Las tareas se suceden de tal modo que la salida de una es la entrada de la siguiente y así sucesivamente hasta el fin del proceso.

Estructuras selectivas if-else y unidades múltiples

Las estructuras selectivas se utilizan para tomar decisiones lógicas; de ahí que se suelan denominar también estructuras de decisión o alternativas

En las estructuras selectivas se evalúan una condición y en función del resultado de la misma se realiza una opción u otra

Las condiciones se especifican usando expresiones lógicas

La representación de una estructura selectiva se hace con palabras en pseudocódigo (if, then, elseo bien en español si, entonces, si_no), con una figura geométrica en forma de rombo o bien común triangulo en el interior de una caja rectangular.

ESTRUCTURA SELECTIVA SIMPLE

Funciona de la siguiente manera: se evalúa una condición, de ser cierta efectúa una acción, de lo contrario, continúa con la ejecución normal del programa. 

ESTRUCTURA SELECTIVA DOBLE

Esta estructura, se caracteriza por el hecho que ofrece dos caminos a seguir, dependiendo si al evaluar la condición resulta cierta o falsa.

Estructura selectiva MÚLTIPLE

Como su nombre lo indica, permite seleccionar entre varios caminos para llegar al final. En este caso se pueden elegir un camino o acción a ejecutar de entre varios posibles que se debe de evaluar, llamada selector.

Estructuras de iterativas do-while

Una de las características importantes que se pueden aprovechar de las computadoras es precisamente su capacidad de repetir la ejecución de secuencias de instrucciones a una gran velocidad y con alto grado de confiabilidad. Para estos fines, precisamente se definen en los lenguajes de programación las estructuras de control iterativas. El objetivo de estas estructuras es permitir la expresión de la repetición de una secuencia de instrucciones, a estas estructuras se les denomina ciclo, lazo o bucle.