metodología de desarrollo de programas

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Programación 1 (03) Unidad III: Metodología de desarrollo de programas

Prof. Flor Narciso Departamento de Computación Escuela de Ingeniería de Sistemas

Facultad de Ingeniería Universidad de Los Andes

Metodología de desarrollo de programas

Obje%vo: Resolver problemas mediante el uso de una computadora

•  Actualmente se cuenta con disEntas metodologías para el desarrollo de aplicaciones de soFware: Espiral, Watch, RUP, EUP, Incremental, Cascada, Cascada V, etc.

Prof. Flor Narciso 2 Programación 1 Semestre B-2008

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Metodología de desarrollo de programas

•  Pasos de la metodología a u=lizar en el curso –  Análisis del problema –  Diseño del algoritmo –  Codificación –  “Corrida en frío” del programa –  Depuración del programa –  Ejecución del programa –  Comprobación del programa –  Puesta en operación del programa – Mantenimiento del programa


Metodología de desarrollo de programas: Análisis

Análisis del problema (Análisis E‐P‐S)

•  IdenEficar y comprender el problema

•  Describir: –  Los datos de entrada (E): Información necesaria para la solución del

problema •  ¿ Qué datos son de entrada ? •  ¿ Cuántos datos se introducirán ? •  ¿ Cuáles datos de entrada son válidos ?


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Ejemplo Se patea una pelota con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3,0 m/s2, ¿cuál es la masa de la pelota?

Prof. Flor Narciso

Datos de entrada

Fuerza (F ∈ R) = 1,2 N Aceleración (a ∈ R) = 3,0 m/s2

1 N = 1 Kg . 1 m/s2

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•  Describir:

–  El proceso que permite resolver el problema (P): Operaciones o cálculos necesarios para encontrar la solución del problema •  ¿ Qué Epo de ecuaciones ? •  ¿ Cuántas ecuaciones ?


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Ejemplo Se patea una pelota con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3,0 m/s2, ¿cuál es la masa de la pelota?

Prof. Flor Narciso

Datos de entrada Proceso

Fuerza (F ∈ R) = 1,2 N Aceleración (a ∈ R) = 3 m/s2

1 N = 1 Kg . 1 m/s2

F = m . a m = F/a



Análisis del problema (Análisis E‐P‐S) •  Describir:

–  Los resultados esperados (S): Resultados finales de los cálculos •  ¿ Cuáles son los datos de salida ? •  ¿ Cuántos datos de salida se producirán ? •  ¿ Qué precisión tendrán los resultados ? •  ¿ Se debe imprimir un encabezado ?


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Ejemplo Se patea una pelota con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa de la pelota?

Prof. Flor Narciso

Datos de entrada Proceso Salidas


1 N = 1 Kg . 1 m/s2

F = m . a m = F/a

masa (m ∈ R)



Prof. Flor Narciso

Programa Datos (Entrada)

Información (Salida)


¿ Qué datos tenemos ? ¿ Cómo les llamamos ? ¿ Cómo son (=po y/o estructura) ? ¿ Qué se puede hacer con ellos ?

¿ Qué le hacemos a los datos ? ¿ En qué orden (cuándo se lo hacemos) ? ¿ Cuántas veces ?


1 N = 1 Kg . 1 m/s2

F = m . a m = F/a

masa (m ∈ R)

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Metodología de Desarrollo de Programas: Análisis


Entradas:

–  Fuerza (F ∈ R) –  Aceleración (a ∈ R)




Proceso:

–  Calcular la masa de la pelota (Qué??)


€

m =Fa

(Cómo????)

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Salidas:

– Masa de la pelota (m ∈ R)


Metodología de desarrollo de programas: Diseño

Diseño del algoritmo: Descripción de una secuencia finita y ordenada de pasos – sin ambigüedades – que conducen a la solución de un problema dado

  Herramientas de diseño  Diagramas de flujos (programación estructurada)  Círculos y canales de mensaje (programación orientada por objetos)

 Pseudo código (algoritmo)  Trazas personales  Fórmulas matemáticas  Todo aquello que le ayude a representar la solución del problema


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Ejemplo: Notación formal!

Algoritmo calcularMasa!0. Inicio 1. Leer (F) 2. Leer (a)

3. m = F/a

4. Escribir (m) 5. Fin

Prof. Flor Narciso

Entradas

Proceso

Salida



•  Un algoritmo debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso

•  Un algoritmo debe estar definido. Si se sigue un algoritmo dos veces, se debe obtener el mismo resultado cada vez

•  Un algoritmo debe ser finito. Si se sigue un algoritmo, se debe terminar en algún momento; o sea, debe tener un número finito de pasos


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Metodología de desarrollo de programas: Codificación

Codificación: Traducción del algoritmo a un programa escrito en un lenguaje de programación adecuado (código fuente)

•  Los diferentes pasos de un algoritmo se expresan en los programas como sentencias o proposiciones

•  Para escribir el programa en la computadora se uEliza un soFware llamado editor de texto

•  Lenguaje de programación C



Ejemplo

0. Inicio

1. Leer (F) 2. Leer (a)

3. m = F/a

4. Escribir (m)

5. Fin

#include <stdio.h>

int main() { float F, a, m;

scanf(“%f”, &F); scanf(“%f”, &a); m = F/a; printf(“m = %f\n”, m); return 0;

}


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Entradas

Fuerza (F ∈ R) Aceleración (a ∈ R)

Salida

masa (m ∈ R)



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F = 1.2

a = 3.0

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m = 1.2/3.0 = 0.4



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m = 0.4

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Metodología de desarrollo de programas: Corrida en frío

Corrida en frío del programa: Prueba manual de la correcEtud del programa

•  El programador escoge un conjunto de datos de entrada, ejecutando manualmente cada sentencia del programa fuente y verificando que los resultados obtenidos son los esperados de acuerdo al conjunto de datos de entrada

•  El programador debe realizar este proceso uElizando conjuntos de datos que permitan ejecutar todos los “caminos” posibles del programa


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Metodología de desarrollo de programas: Corrida en frío

Ejemplo

Prof. Flor Narciso

F a m

1.2 3.0 0.4

2.0 4.0 0.5

1.5 2.0 0.75

1.5 0.0 infinito

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Metodología de desarrollo de programas: Depuración

Depuración del programa: IdenEficación y eliminación de errores una vez que el programa ha sido compilado

–  Errores de sintaxis: Violan las reglas del lenguaje de programación. Un buen compilador localizará e idenEficará la mayoría de estos automáEcamente

–  Errores lógicos: Equivocaciones que causan que el programa se ejecute de forma inesperada o incorrecta


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Metodología de desarrollo de programas: Ejecución

Ejecución del programa: Ejecución del código ejecutable (código en lenguaje de máquina) del programa bajo el control del CPU

•  Una vez editado, el programa fuente es traducido por el compilador a un programa escrito en lenguaje de máquina (código objeto), siempre y cuando el programa no tenga errores de sintaxis (errores gramaEcales)

Ejemplo: Error de sintaxis if (a < b // Falta un paréntesis que cierra


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•  Si el programa fuente Eene errores de sintaxis no se genera código objeto

•  Los errores deben ser corregidos usando el editor y luego el programa fuente se debe volver a compilar

•  Cuando el programa está sintácEcamente correcto, el código objeto es encadenado con las funciones de librería (otros programas) requeridas usando un soFware llamado encadenador


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•  El código objeto compilado y encadenado es cargado en la memoria principal para su ejecución por un soFware llamado cargador

•  El código objeto compilado, enlazado y cargado (código ejecutable) es ejecutado haciendo uso de los datos de entrada


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Metodología de desarrollo de programas: Comprobación

Comprobación del programa: Verificación de que los resultados obtenidos después de la ejecución del programa corresponden con los resultados

esperados


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Metodología de desarrollo de programas: Comprobación

•  Comprobar que el programa realiza las tareas para las cuales ha sido diseñado y produce el resultado correcto y esperado

•  Si el programa Eene errores de lógica (errores en el método de solución por lo que las salidas obtenidas no corresponden con las salidas esperadas), éstos deben ser corregidos en el programa fuente usando el editor, el cual se debe volver a compilar

Ejemplo b = 0; c = 5/b; // División entre cero


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Prof. Flor Narciso

Programa fuente

Editor

Programa fuente

Compilador

Errores de

sintaxis

SI NO

Encadenador

Corregir errores en el programa

fuente

Código objeto

Funciones de librería

Cargador

Código objeto

Ejecución

Código ejecutable

Errores de lógica

NO

SI Resultados

31 Solución del problema

Metodología de desarrollo de programas: Puesta en operación y mantenimiento

Puesta en operación: Instalación del hardware y soFware, capacitación, etc..

Mantenimiento del programa: –  Comienza tan pronto como el producto es puesto en operación

–  Permite corregir defectos menores, añadir una mayor funcionalidad, ya sea en respuesta a las demandas del mercado o a las peEciones del usuario


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metodología de desarrollo de programas

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