Programación estructurada
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La programación estructurada es una forma de escribir programación de ordenador de forma clara, para ello utiliza únicamente tres estructuras: secuencial, selectiva e iterativa; siendo innecesario y no permitiéndose el uso de la instrucción o instrucciones de transferencia incondicional ( GOTO ).
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[editar] Surgimiento de la programación estructurada
A finales de los años sesenta surgió una nueva forma de programar que no solamente daba lugar a programas fiables y eficientes, sino que además estaban escritos de manera que facilitaba su comprensión posterior.
Un famoso Teorema de Dijkstra, demostrado por Edsger Dijkstra en los años sesenta, demuestra que todo programa puede escribirse utilizando únicamente las tres instrucciones de control siguientes:
- Secuencial de instrucciones.
- Instrucción condicional.
- Iteración, o bucle de instrucciones.
Solamente con estas tres estructuras se puede hacer un programa informático, ver por ejemplo Pseudocódigo, si bien los lenguajes de programación, y sus compiladores, tienen un repertorio de estructuras de control mayor.
[editar] Secuencias estructuradas
[editar] Estructura secuencial
Una estructura de programa es secuencial si se ejecutan una tras otra a modo de secuencia.
Ejemplo:
- auxiliar:= x
- x:= y
- y:= auxiliar
- Esta secuencia de instrucciones permuta los valores de x e y, con ayuda de una variable auxiliar, intermedia.
- 1º Guardamos una copia del valor de x en auxiliar.
- 2º Guardamos el valor de y en x, se pierde el valor anterior de x pero no importa porque tenemos una copia en auxiliar.
- 3º Guardamos en y el valor de auxiliar, que es el valor inicial de x.
- El resultado es el intercambio de los valores de x e y, en tres operaciones secuenciales.
[editar] Estructura selectiva
La estructura selectiva permite la realización de una instrucción u otra según un criterio, solo una de estas instrucciones se ejecutara.
Ejemplo:
- si a > b entonces
- Escribir a es mayor que b
- si_no
- Escribir a no es mayor que b
- fsi
- Esta instrucción selectiva puede presentar dos mensajes, uno a es mayor que b, y el otro a no es mayor que b, solo uno de ellos será presentado, según el resultado de la comparación de a y b, si el resultado de a > b es cierto, se presenta el primer mensaje, si es falso el segundo, las palabras si, entonces, si_no, fsi; son propias de la instrucción (palabra reservadas) que tienen un significado en el lenguaje, sirven de separadores, y el usuario no debe utilizarlas salvó para este fin.
- si señala el comienzo de la instrucción condicional, y se espera que después esté la condición de control de la instrucción.
- entonces señala el fin de la condición, y después estará la instrucción a realizar si la condición es cierta.
- si_no separa la instrucción que se ejecutará si la condición es cierta de la que se ejecutará si es falsa.
- fsi indica que la instrucción condicional finaliza y el programa seguirá su curso.
[editar] Estructura iterativa
Un bucle iterativo o iteración de una secuencia de instrucciones, hace que se repitan mientras se cumpla una condición, en un principio el número de iteraciones no tiene porque estar determinado.
Ejemplo:
- a:= 0
- b:= 7
- mientras b > a hacer
- Escribir a
- a:= a + 1
- fmientras
Esta instrucción tiene tres palabras reservadas mientras, hacer y fmientras.
- mientras: señala el comienzo del bucle y después de esta palabra se espera la condición de repetición, si la condición es cierta se pasa al cuerpo del bucle, si no al final de la instrucción mientras.
- hacer: señala el final de la condición, lo que esté después será el cuerpo del bucle.
- fmientras: señala el final del cuerpo del bucle y de la instrucción mientras.
El bucle mientras, se repite mientras la condición sea cierta, esta condición se comprueba al principio por lo que el cuerpo del bucle puede que no se ejecute nunca, cuando la condición es falsa en un principio, o que se repita tantas veces como sea necesario, mientras la condición sea cierta..
En el ejemplo tenemos dos variables a y b que al iniciarse el bucle tienen los valores a=0 y b=7.
La condición del bucle es b > a.
- Cuando a=0 y b=7. la condición es cierta, en el cuerpo del bucle se escribe el valor de a en pantalla y se incrementa a en una unidad. Entonces a=1 y b=7.
- ...
- ...
- Cuando a=6 y b=7. la condición es cierta, se escribe el valor de a en pantalla y se incrementa en una unidad.
- Resultando que a=7 y b=7. Entonces la condición es falsa y la instrucción mientras finaliza.
- La salida por pantalla de este ejemplo seria 0 1 2 3 4 5 6
Algunos lenguajes ofrecen un modelo de estructuras iterativas algo diferente donde la condición puede variar en cada iteración, por ejemplos los comandos guardados de Dijkstra.
[editar] Anidamiento
El cuerpo de cualquier estructura puede ser una instrucción simple u otra estructura, que a su vez puede anidar a otra.
Ejemplo:
- si a > b entonces
- auxiliar:=a
- a:= b
- b:= auxiliar
- si_no
- nada
- fsi
- escribir a y b
[editar] Ventajas de la programación estructurada
Con la programación estructurada, elaborar programas de computador sigue siendo una labor que demanda esfuerzo, creatividad, habilidad y cuidado. Sin embargo, con este nuevo estilo podemos obtener las siguientes ventajas:
1.Los programas son más fáciles de entender. Un programa estructurado puede ser leído en secuencia, de arriba hacia abajo, sin necesidad de estar saltando de un sitio a otro en la lógica, lo cual es típico de otros estilos de programación. La estructura del programa es más clara puesto que las instrucciones están más ligadas o relacionadas entre sí, por lo que es más fácil comprender lo que hace cada función.
2.Reducción del esfuerzo en las pruebas. El programa se puede tener listo para producción normal en un tiempo menor del tradicional; por otro lado, el seguimiento de las fallas("debugging") se facilita debido a la lógica más visible, de tal forma que los errores se pueden detectar y corregir más fácilmente.
3.Reducción de los costos de mantenimiento.
4.Programas más sencillos y más rápidos.
5.Aumento de la productividad del programador.
6.Se facilita la utilización de las otras técnicas para el mejoramiento de la productividad en programación.
7.Los programas quedan mejor documentados internamente.
[editar] Inconvenientes de la programación estructurada
El principal inconveniente de este método de programación, es que se obtiene un único bloque de programa, que cuando se hace demasiado grande puede resultar problemático su manejo, esto se resuelve empleando la programación modular, definiendo módulos interdependientes programados y compilados por separado, cada uno de los cuales ha podido ser desarrollado con programación estructurada.
Un método un poco más sofisticado es la programación por capas, en la que los módulos tienen una estructura jerárquica muy definida y se denominan capas.
