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Programación Estructurada
Complementos de Informática
Tema 2: Programación Estructurada y
Programación Modular
Álvaro Romero Jiménez
Departamento de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial
Universidad de Sevilla
Conjunto de técnicas para desarrollar programas fáciles de
escribir, verificar, leer y modificar.
Técnicas utilizadas:
◮ Diseño descendente: de los conceptos generales a los
detalles particulares.
◮ Recursos abstractos: los subproblemas se suponen ya
resueltos.
◮ Estructuras básicas: se utilizan únicamente las estructuras
secuencial, selectiva y repetitiva.
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Números Amigos
Definición
Dos números se dice que son amigos si cada uno de ellos es
igual a la suma de los divisores propios del otro.
Por ejemplo, los números 220 y 284 son amigos, ya que:
Suma de divisores de 284: 1 + 2 + 4 + 71 + 142 = 220
Suma de divisores de 220: 1 + 2 + 4 + 5 + 10 +
11 + 20 + 22 + 44 +
55 + 110 = 284
Problema: Encontrar y mostrar todas las parejas de números
amigos menores o iguales a uno dado.
Ejemplo de Programa Estructurado
Esqueleto del Programa
programa números_amigos
variables
natural : cota, num1, num2
inicio programa
cota ← leer ‘Introduce la cota: ’
para num1 desde 1 hasta cota-1 hacer
para num2 desde num1+1 hasta cota hacer
si num1 y num2 son amigos entonces
escribir num1, num2
fin si
fin para
fin para
fin programa
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Ejemplo de Programa Estructurado
Primer Refinamiento
programa números_amigos
variables
natural : cota, num1, num2, suma1, suma2
inicio programa
cota ← leer ‘Introduce la cota: ’
para num1 desde 1 hasta cota-1 hacer
para num2 desde num1+1 hasta cota hacer
suma1 ← suma de los divisores de num1
suma2 ← suma de los divisores de num2
si suma1 = num2 y suma2 = num1 entonces
escribir num1, num2
fin si
fin para
fin para
fin programa
Ejemplo de Programa Estructurado
Segundo Refinamiento
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Ejemplo de Programa Estructurado
Segundo Refinamiento
programa números_amigos
variables
natural : cota, num1, num2, suma1, suma2, número
inicio programa
cota ← leer ‘Introduce la cota: ’
para num1 desde 1 hasta cota-1 hacer
para num2 desde num1+1 hasta cota hacer
suma1 ← 0
para número desde 1 hasta num1-1 hacer
si número divide a num1 entonces
suma1 ← suma1 + número
fin si
fin para
Programación Modular
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suma2 ← 0
para número desde 1 hasta num2-1 hacer
si número divide a num2 entonces
suma2 ← suma2 + número
fin si
fin para
si suma1 = num2 y suma2 = num1 entonces
escribir num1, num2
fin si
fin para
fin para
fin programa
Resolución independiente de los subproblemas resultantes de la
descomposición de un problema.
Completa y amplía el diseño descendente como método de
resolución de problemas.
Un problema será resuelto por un programa principal que
transferirá el control a los distintos módulos o subprogramas,
los cuales al terminar su tarea devolverán el control al
programa principal.
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Programación Modular
Tipos de subprogramas
Funciones
Algunas ventajas significativas de la programación modular:
◮ La independencia de los módulos permite trabajar en ellos
simultáneamente.
◮ La modificación de un módulo no afecta a los demás.
◮ Los módulos solo se escriben una vez, aunque se
necesiten en distintas ocasiones.
Una función toma uno o más valores, denominados
argumentos o parámetros formales, y devuelve un resultado.
Para invocar a una función se escribe su nombre seguido por
los parámetros actuales —entre paréntesis y separados por
comas— sobre los que aplicarla.
Cada lenguaje de programación tiene sus propias funciones
internas incorporadas. Si estas no permiten realizar el tipo de
cálculo deseado será necesario declarar una función externa.
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Tipos de Subprogramas
Procedimientos
Un procedimiento es un programa que realiza una tarea
específica, pero que generalmente no devuelve ningún
resultado.
La entrada de información se realiza a través de los
parámetros. En caso necesario la salida de información
también se realiza a través de los parámetros.
Para invocar a un procedimiento se escribe llamar a seguido
del nombre del procedimiento y de los parámetros actuales
—entre paréntesis y separados por comas— sobre los que
aplicarlo.
Paso de Parámetros
Al invocar un procedimiento o una función se produce una
correspondencia entre los parámetros formales y los
parámetros actuales.
◮ Correspondencia posicional: los parámetros formales y los
actuales se emparejan según su posición, en la definición
del procedimiento o función los primeros, y en la llamada
realizada los segundos.
◮ Correspondencia por nombre: la correspondencia entre los
parámetros formales y los actuales se indica
explícitamente en la llamada al procedimiento o función.
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Paso de Parámetros
Según el lenguaje de programación utilizado, existen tres
métodos de transmisión de valores a los parámetros formales.
◮ Paso por valor: los parámetros formales reciben una copia
de los valores de los parámetros actuales.
◮ Paso por valor resultado: los parámetros formales reciben
una copia de los valores de los parámetros actuales y al
finalizar la ejecución del subprograma se realiza el proceso
inverso.
◮ Paso por referencia: los parámetros formales reciben las
direcciones de memoria que referencian a los valores de
los parámetros actuales.
Variables Globales y Locales
Variable global: el ámbito en que se conoce su valor es el
programa completo.
Variable local: el ámbito en que se conoce su valor es
únicamente una parte del programa.
Todas las variables usadas por un subprograma que no sean
variables globales deben declararse como variables locales de
ese subprograma. Los parámetros del subprograma también
actúan como variables locales.
Se puede declarar una variable local con el mismo nombre que
otra variable ya declarada. El valor asignado a la primera solo
tendrá vigencia para las expresiones incluidas dentro de su
ámbito.
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Declaración de funciones
Declaración de procedimientos
función
()
constantes
variables
inicio función
.
devolver
fin función
procedimiento
()
constantes
variables
inicio procedimiento
.
fin procedimiento
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Ejemplo de Programa Modular
programa números_amigos
inicio programa
procedimiento calcula_pares ()
variables
natural : cota, num1, num2
inicio procedimiento
cota ← leer ‘Introduce la cota: ’
para num1 desde 1 hasta cota-1 hacer
para num2 desde num1+1 hasta cota hacer
si son_amigos(num1, num2) entonces
escribir num1, num2
fin si
fin para
fin para
fin procedimiento
Ejemplo de Programa Modular
lógico función son_amigos (natural : num1, num2)
variables
natural : suma1, suma2
lógico : resultado
inicio función
suma1 ← suma_divisores(num1)
suma2 ← suma_divisores(num2)
resultado ← suma1 = num2 y suma2 = num1
devolver resultado
fin función
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Ejemplo de Programa Modular
natural función suma_divisores (natural : num)
variables
natural : suma, número
inicio función
suma ← 0
para número desde 1 hasta num-1 hacer
si número divide a num entonces
suma ← suma + número
fin si
fin para
devolver suma
fin función
fin programa
Programas Recursivos
Son aquellos que forman parte de sí mismos o intervienen en
su propia definición.
Resultan útiles para trabajar con problemas o estructuras
definidos en modo recursivo.
Todo programa recursivo puede ser convertido en iterativo.
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Ejemplo de Programa Recursivo
La sucesión de Fibonacci se define por recursión como sigue:
fib 0 = 0, fib 1 = 1
fib n = fib n−1 + fib n−2 , para todo n > 1
Función que calcula un término especificado de la sucesión.
natural función fib (natural : n)
variables
natural : término
inicio función
si n < 2 entonces
término ← n
si no entonces
término ← fib(n-1) + fib(n-2)
fin si
devolver término
fin función
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