3.8. PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA


La programación estructurada es una teoría de programación que consiste en construir programas de fácil comprensión, es especialmente útil, cuando se necesitan realizar correcciones o modificaciones después de haber concluido un programa o aplicación. Al utilizar la programación estructurada, es mucho más sencillo entender la codificación del programa, que se habrá hecho en diferentes secciones.

Se basa en una metodología de desarrollo de programas llamada refinamiento sucesivos: Se plantea una operación como un todo y se divide en segmentos más sencillos o de menor complejidad, una vez terminado todos los segmentos del programa, se procede a unificar las aplicaciones realizadas por el grupo de programadores. Si se ha utilizado adecuadamente la programación estructurada, esta integración debe ser sencilla y no presentar problemas al integrar la misma, y de presentar algún problema, será rápidamente detectable para su corrección.

La representación grafica de la programación estructurada se realiza a través de diagramas de flujo, el cual representa el programa con sus entradas, procesos y salidas.

La programación estructurada propone segregar los procesos en estructuras lo más simple posibles, las cuales se conocen como secuencia, selección e interacción, que están disponibles en todos los lenguajes modernos de programación imperativa en forma de sentencias, combinando esquemas sencillos se pueden llegar a construir sistemas amplios y complejos pero de fácil entendimiento.

La programación estructurada es un método disciplinado de escribir programas que sean claros, que se demuestre que sean correctos y fáciles de modificar.

La programación estructurada consiste en dividir los programas en módulos y se basa en el desarrollo de programas que van de lo general a lo particular, es decir, del conjunto al elemento, es decier de un todo a lo específico.

Para la solución de un problema en particular, se inicia considerando las funciones que tiene que cumplir el programa en general y después se va desmembrando estas funciones en subfunciones más pequeñas hasta llegar al caso último o más particular y que ya no se pueda subdividir en casos más pequeños. Una vez que ya se tiene el programa desmembrado en de lo general a lo particular, se empieza a programar estas funciones pequeñas, particulares o módulos, de esta manera, siempre podremos construir nuevos módulos o unidades insertando el nombre del módulo donde corresponda y desarrollándolo a parte.

la modificación de los módulos es más fácil y se pueden referenciar cuantas veces se requiera, con lo que se ahorra tiempo en la programación, un programa tiene un diseño estructurado si cumple las dos siguientes condiciones:

  • El teorema de Estructura.
  • Está debidamente documentado

El teorema de Estructura dice que “un programa cumple el teorema de estructura si y sólo (ó) si es propio y contiene únicamente las tres estructuras básicas de control” que son la secuencial, la alternativa y la repetitiva, un programa es propio si y sólo si cumple: que tenga un solo punto de entrada y un solo punto de salida y que entre dos puntos de control del programa exista al menos un camino.

La programación estructurada es un estilo con el cual él se busca que el programador elabore programas sencillos y fáciles de entender, la programación estructurada hace uso de tres estructuras básicas de control que son: Estructura Secuencial, Estructura Selectiva y la Estructura Repetitiva (ó Iterativa)

La programación estructurada se basa un teorema fundamental, el cual afirma que cualquier programa, no importa el tipo de trabajo que ejecute, puede ser elaborado utilizando únicamente las tres estructuras básicas.

DEFINICIÓN DE LAS 3 ESTRUCTURAS BÁSICAS

1. Estructura Secuencial: Indica que las instrucciones de un programa se ejecutan una después de la otra, en el mismo orden en el cual aparecen en el programa. Se representa gráficamente como una caja después de otra, ambas con una sola entrada y una única salida.

secuencia

Las cajas A y B pueden ser definidas para ejecutar desde una simple instrucción hasta un módulo o programa completo, siempre y cuando éstos también sean programas apropiados.

2. Estructura Selectiva: También conocida como la estructura si verdadero - falso, plantea la selección entre dos alternativas con base en el resultado de la evaluación de una condición; equivale a la instrucción IF de todos los lenguajes de programación y se representa gráficamente de la siguiente manera:

seleccion

En el diagrama de flujo anterior, C es una condición que se evalúa; A es la acción que se ejecuta cuando la evaluación de esta condición resulta verdadera y B es la acción ejecutada cuando el resultado de la evaluación indica falso. La estructura también tiene una sola entrada y una sola salida; y las funciones A y B también pueden ser cualquier estructura básica o conjunto de estructuras.

3. Estructura Repetitiva (Iterativa): También llamada la estructura hacer – mientras - que, corresponde a la ejecución repetida de una instrucción mientras que se cumple una determinada condición. El diagrama de flujo para esta estructura es el siguiente:

iteracion

Aquí el bloque A se ejecuta repetidamente mientras que la condición C se cumpla o sea cierta. También tiene una sola entrada y una sola salida; igualmente A puede ser cualquier estructura básica o conjunto de estructuras.

VENTAJAS DE LA PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA

Con la programación estructurada, elaborar programas de computadora 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.

2. Se logra una reducción del esfuerzo en las pruebas, el seguimiento de las fallas o depuración (debugging) se facilita debido a la lógica más visible, de tal forma que los errores se pueden detectar y corregir más fácilmente.

3. Se crean programas más sencillos y más rápidos.

DIFERENCIAS CON LA PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA CON OTRO TIPO DE PROGRAMACIÓN

Aunque la programación estructurada condujo a mejoras de la técnica de programación secuencial, los métodos modernos de diseño de software orientado a objetos incluyen mejoras entre las que están el uso de los patrones de diseño, diseño por contrato, y lenguajes de modelado, Las principales diferencias entre la programación estructurada y la orientada a objetos son:

  • La programación orientada a objetos es más moderna, es una evolución de la programación estructurada que plasma en el diseño de una familia de lenguajes conceptos que existían previamente con algunos nuevos.
  • La programación orientada a objetos se basa en lenguajes que soportan sintáctica y semánticamente la unión entre los tipos abstractos de datos y sus operaciones.
  • La programación orientada a objetos incorpora en su entorno de ejecución mecanismos tales como el polimorfismo y el envío de mensajes entre objetos.

Erróneamente se le adjudica a la programación estructurada clásica ciertos problemas como si fueran inherentes a la misma, esos problemas fueron haciéndose cada vez más graves y antes de la programación orientada a objetos diversos autores encontraron soluciones basadas en aplicar estrictas metodologías de trabajo. De esa época son los conceptos de cohesión y acoplamiento, de esos problemas se destacan los siguientes:

Modelo mental anómalo. Nuestra imagen del mundo se apoya en los seres, a los que asignamos nombres sustantivos, mientras la programación clásica se basa en el comportamiento, representado usualmente por verbos.

  • Es difícil modificar y extender los programas, pues suele haber datos compartidos por varios subprogramas, que introducen interacciones ocultas entre ellos.
  • Es difícil mantener los programas. Casi todos los sistemas informáticos grandes tienen errores ocultos, que no surgen a la luz hasta después de muchas horas de funcionamiento.
  • Es difícil reutilizar los programas. Es prácticamente imposible aprovechar en una aplicación nueva las subrutinas que se diseñaron para otra.
  • Es compleja la coordinación y organización entre programadores para la creación de aplicaciones de media y gran envergadura.

En la programación orientada a objetos pura no deben utilizarse llamadas de subrutinas, únicamente mensajes, por ello, a veces recibe el nombre de programación sin call, igual que la programación estructurada se llama también programación sin goto, sin embargo, no todos los lenguajes orientados a objetos prohíben la instrucción call, permitiendo realizar programación híbrida, imperativa y orientada a objetos a la vez.

   
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