Unidad 4: Algoritmos y Estructuras de Control

 

1.  Pasos para la solución de un problema.

· ANÁLISIS DEL PROBLEMA: El análisis consiste en una clara definición del problema, dónde se contemple exactamente lo que debe hacer el programa y el resultado o solución deseada. 

      Para resolver un problema con un computador hay que disponer de los datos de entrada, el proceso que ha de realizarse con estos datos, y la información de salida.

Ejemplo: Para hacer la nómina de los mejores estudiantes de una carrera, se necesita saber.

Entrada: Los datos de cada uno de los estudiantes.

Proceso: La fórmula matemática para calcular el promedio de notas es: (nota 1 + nota 2 + nota 3 + ... + nota n) / cantidad de notas.

Salida: El modelo del informe donde se desean imprimir el promedio de los alumnos.

· DISEÑO DEL ALGORITMO: Teniendo en cuenta que un algoritmo es un método para resolver problemas, se precisa diseñar un algoritmo que indique claramente los pasos a seguir para resolverlo. 

      En esta etapa se define lo que hará el programa, se realizará una representación de la secuencia, como lo son las herramientas de diagramas de flujo, pseudocódigos y/o tablas de decisión.

· ENTORNO DE DESARROLLO Y CODIFICACIÓN (PROGRAMACIÓN): Una vez que el diagrama de flujo o el algoritmo de resolución del problema está definido, se pasa a la fase de codificación del programa en cualquier lenguaje (C, C++, C#, Phyton, Java, etc.), cuyo resultado será el programa fuente, el cual sigue las reglas de sintaxis que el lenguaje escogido exija.

      El programa deber ser traducido al “Lenguaje de Máquina” dicha operación se realiza mediante el correspondiente compilador del lenguaje en el que está escrito el programa.

· EJECUCIÓN Y PRUEBAS: El hecho de haber diseñado un buen algoritmo y luego haberlo codificado en algún lenguaje de programación no significa que el programa resuelva correctamente el problema en cuestión.

      Por eso, antes de dar por finalizada cualquier labor de programación, es fundamental preparar un conjunto de datos lo más representativo posible del problema, y probarlo, cuanto más exhaustivas sean las pruebas mayor seguridad se tendrá de que éste funcione correctamente.

      El programa se considera terminado cuando se han realizado pruebas y ensayo de su fiabilidad con el conjunto de datos seleccionados, hasta incluso con datos reales, y no se encuentren errores de ningún tipo.

· DOCUMENTACIÓN Y MANTENIMIENTO: Por último se debe tener una documentación de todos los pasos hasta llegar a la solución del problema (Manual usuario), a veces es un poco tedioso esta fase pero también es muy importante ya que muchas veces suceden modificaciones con el pasar del tiempo y estas se hacen en algunos casos por otros programadores diferentes a los que lo crearon y cuando un programa es pobre en documentación este proceso de modificación es bastante complejo.

2.  Estructura de los algoritmos.

· MODELO CASCADA.

· MODELO V.

· MODELO DESARROLLO INCREMENTAL.

· MODELO ESPIRAL.

3.Prueba de escritorio. 

Las pruebas de escritorio son simulaciones del comportamiento de un algoritmo que permiten

determinar la validez del mismo, consisten en generar una tabla con tantas columnas como variables

tenga el algoritmo y seguir las instrucciones poniendo los valores correspondientes.

Permiten detectar errores, omisiones o mejorar el algoritmo.

Ejemplo:

– No ingresar un dato de nacimiento que sea mayor que la fecha actual

– No ingresar un valor numérico donde solo debe ir texto. Etc.

Una vez que todo haya funcionado bien en el papel, entonces ya podemos  escribir el pseudocódigo

siguiendo el diagrama de flujo. 

Esta prueba es para no perder tiempo escribiendo el programa y luego tener que buscar en dónde está

el error y como debemos corregirlo.

Ejemplo:

Algoritmo Factorial_X_                 Definir número, factorial, x Como Entero                 Imprimir "Ingrese un número"                 Leer número                 x=1                 factorial=1                 Mientras x<=número Hacer                                factorial=factorial*x                                x=x+1                 FinMientras                 Imprimir "El factorial de: ",número, " es igual a: ",factorial                 //Imprimir x FinAlgoritmo

X! 
1!=1
2!=1x2=2
3!=1x2x3=6
4!=1x2x3x4=24
5!=1x2x3x4x5=120
6!=1x2x3x4x5x6=720
7!=1x2x3x4x5x6x7=5040

número	X	Factorial
7	1	1
	2	1
	3	2
	4	6
	5	24
	6	120
	7	720
	8	5040

ACTIVIDADES: UNIDAD 4

Taller: Ciclo de Vida del SW (11/01/21)

Consulta.

Modelo Cascada

Especificación de requisitos: Se analizan las necesidades de los usuarios para determinar qué objetivos debe cubrir, mediante la memoria llamada SRD (documento de especificación de requisitos).

Diseño del programa: Se realizan los algoritmos necesarios para el cumplimiento de los requerimientos del usuario para la etapa de codificación.

Construcción o Implementación del software: Descompone y organiza el sistema en elementos que puedan elaborarse por separado, mediante el SDD (Descripción del diseño del software). 

Pruebas (o validación): Los elementos, ya programados, se ensamblan para componer el sistema y se comprueba que funciona correctamente. Se buscan sistemáticamente y se corrigen todos los errores antes de ser entregado al usuario final.

Mantenimiento: Una de las etapas más críticas, ya que se destina un 75 % de los recursos, es el mantenimiento del software ya que al utilizarlo como usuario final puede ser que no cumpla con todas nuestras expectativas.

Modelo V

En general las metodologías llevan a cabo una serie de procesos comunes que son buenas prácticas para lograr los objetivos antes mencionados independientemente de cómo hayan sido diseñadas.

El nivel 1: Está orientado al “cliente”. El inicio del proyecto y el fin del proyecto constituyen los dos extremos del ciclo. Se compone del análisis de requisitos y especificaciones, se traduce en un documento de requisitos y especificaciones.

El nivel 2: Se dedica a las características funcionales del sistema propuesto. Puede considerarse el sistema como una caja negra, y caracterizarla únicamente con aquellas funciones que son directa o indirectamente visibles por el usuario final, se traduce en un documento de análisis funcional.

El nivel 3: Define los componentes hardware y software del sistema final, a cuyo conjunto se denomina arquitectura del sistema.

El nivel 4: Es la fase de implementación, en la que se desarrollan los elementos unitarios o módulos del programa.

                                                  Modelo Desarrollo Incremental

Propuesto por Miller en 1980.

Los incrementos son pequeños y permite una fácil administración de las tareas en cada iteración, su inversión se materializa a corto plazo, es un modelo propicio a cambios o modificaciones y se adapta a las necesidades que surjan.

Requisitos: son los objetivos centrales y específicos que persigue el proyecto.

Diseño de los incrementos: establecidas las iteraciones, es preciso definir cuál será la evolución del producto en cada una de ellas. Cada iteración debe superar a la que le ha precedido. Esto es lo que se denomina incremento. posteriormente se realizan las tareas previstas y se desarrollan los incrementos establecidos en la etapa anterior.

Modelo Espiral

Definido por primera vez por Barry Boehm en 1986.

Objetivos: Fijar los productos definidos a obtener: requisitos, especificación, manual de usuario, restricciones, riesgos, estrategias para evitarlos, y su planificación inicial.

Riesgos: Se lleva a cabo el estudio de las causas de las posibles amenazas y probables eventos no se evalúan alternativas. Se debe tener un prototipo antes de comenzar a desarrollar y probar.

Planificación: Tareas de la actividad propia y de prueba y análisis de alternativas e identificación resolución de riesgos.

Desarrollo y Pruebas: Al tener la evaluación de los riesgos, se elige un modelo para el desarrollo, el que puede ser cualquiera de los otros existentes, como formal, evolutivo, cascada, etc. Y si los riesgos en la interfaz de usuario son dominantes, un modelo de desarrollo apropiado podría ser la construcción de prototipos evolutivos.

Bibliografía:

• https://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_para_el_desarrollo_de_software
• https://www.ionos.es/digitalguide/paginas-web/desarrollo-web/modelo-v/
• https://www.obsbusiness.school/blog/caracteristicas-y-fases-del-modelo-incremental

Taller: Ejercicio con prueba de escritorio (Estr. “Para”) (12/01/2021)

Suma de números hasta el valor asignado en la estructura.

Algoritmo Suma         Definir C, S Como Entero         C<-10         S<-20         Para C<-1 Hasta 20                 S<-S+C                 Imprimir C," ",S         FinPara FinAlgoritmo

  

Prueba de escritorio:

Suma de números hasta el valor asignado en la estructura.

Algoritmo Suma         Definir C, S Como Entero         C<-100         S<-100         Para C<-1 Hasta 10                 S<-S+C                 Imprimir C," ",S         FinPara FinAlgoritmo

Prueba de escritorio:

(Estr. “Mientras”)

 Determinar el factorial de un número n ingresado.

Algoritmo FactorialX         Definir número, factorial, x Como Entero         Imprimir "Ingrese un número"         Leer número         x<-1         factorial<-1         Mientras x<=número Hacer                 factoriaL<-factorial*x                 Imprimir x,"!","=",factorial                 x<-x+1         FinMientras FinAlgoritmo

Prueba de escritorio:

Taller: Prueba de escritorio (14/01/2021)

Pseudocódigo: 

Programa que determine el cuadrado y el cubo de un número n ingresado.

Algoritmo Cubo_Cuadrado         Definir d, b Como Entero         Imprimir "Ingrese un número"         Leer w         d<-w^2         b<-w^3         Imprimir "El cuadrado de ",w," es: ",d         Imprimir "El cubo de ",w," es: ",b FinAlgoritmo

Prueba de escritorio: 

Pseudocódigo:

Programa que calcule la suma y multiplicación de los primeros 10 números naturales.

Algoritmo Suma_Multi_         Definir s, m Como Entero         s<-0         m<-1         Para x<-1 Hasta 10 Hacer                 s<-s+x                 m<-m*x         FinPara         Imprimir "La suma de los 10 primeros números es: ",s         Imprimir "La multiplicación de los 10 primeros números es: ",m FinAlgoritmo

Prueba de escritorio:

Tarea: Prueba de escritorio (17/01/2021) 

Pseudocódigo:

Programa que determine el precio al que debería vender el producto adquirido, para ganar un porcentaje.

Algoritmo Ganar_15_porciento_         Definir c, p, precio Como Real         Imprimir "Ingrese el costo al que adquirió el artículo"         Leer c         p<-(c*15/100)         precio<-(c+p)         Imprimir "Aumento del 15%: ",p         Imprimir "Precio al que debería vender el artículo: ",precio FinAlgoritmo

Prueba de escritorio:

Pseudocódigo:

Programa que determine la calificación final de un conjunto de calificaciones con su respectivo porcentaje.

Algoritmo Calificación_final_         Definir e, l, t, p, califinal Como Real         Imprimir "Ingrese la calificación del exámen escrito"         Leer e         Imprimir "Ingrese la calificación de las lecciones"         Leer l         Imprimir "Ingrese la calificación de las tareas"         Leer t         Imprimir "Ingrese la calificación de pruebas en el laboratorio"         Leer p         e<-e*60/100         l<-l*20/100         t<-t*15/100         p<-p*5/100         califinal<-(e+l+t+p)         Imprimir "La calificación final será: ",califinal FinAlgoritmo

Prueba de escritorio:

Pseudocódigo:

Programa que determine el descuento que se realizará mediante el total de gastos realizados.

Algoritmo Descuento_por_gastos_         Definir costo, descuento, r Como Real         Imprimir "Ingrese el valor a pagar por la compra de los productos"         Leer costo         Si costo>200 Entonces                 descuento<-costo*20/100                 Imprimir "Descuento 20%: ",descuento                 r<-costo-descuento                 Imprimir "Total a pagar: ",r         SiNo                 Imprimir "Descuento 0%: ","0.00"                 Imprimir "Total a pagar: ",costo         FinSi FinAlgoritmo

Prueba de escritorio:

Pseudocódigo:

Programa que determine el descuento que se realizará dependiendo del precio del producto y su costo.

Algoritmo Rebajas_por_artículos_         Definir a, b, total, descuento Como Real         Imprimir "Ingrese el número de objetos que ha adquirido"         Leer a         Imprimir "Ingrese el valor de un artículo"         Leer b         total<-a*b         Si a<=10 Entonces                 descuento<-0                 Imprimir "Descuento 0%: ","0.00"         SiNo                 Si a>10 y a<=20 Entonces                         descuento<-total*5/100                         Imprimir "Subtotal: ",total                         Imprimir "Descuento 5%: ",descuento                 SiNo                         Si a>20 Entonces                                 descuento<-total*10/100                                 Imprimir "Subtotal: ",total                                 Imprimir "Descuento 10%: ",descuento                                                         FinSi                 FinSi         FinSi         d<-total-descuento         Imprimir "Total a pagar: ",d FinAlgoritmo

Prueba de escritorio:

Pseudocódigo:

Programa que determine el descuento que se realizará por la compra de manzanas.

Algoritmo Rebajas_por_artículos_         Definir a, b, descuento, total Como Real         Imprimir "Ingrese los kilos de manzana"         Leer a         Imprimir "Ingrese el precio del kilo"         Leer b         total<-a*b         Si a=2 Entonces                 descuento<-0                 Imprimir "Descuento 0%: ","0.00"         SiNo                 Si a>=2.01 y a<=5 Entonces                         descuento<-total*10/100                         Imprimir "Subtotal: ",total                         Imprimir "Descuento 10%: ",descuento                 SiNo                         Si a>=5.01 y a<=10 Entonces                                 descuento<-total*15/100                                 Imprimir "Subtotal: ",total                                 Imprimir "Descuento 15%: ",descuento                         SiNo                                 descuento<-total*20/100                                 Imprimir "Subtotal: ",total                                 Imprimir "Descuento 20%: ",descuento                         FinSi                 FinSi         FinSi         d<-total-descuento         Imprimir "Total a pagar: "," $",d FinAlgoritmo

Prueba de escritorio: