Diagramas de flujo. Ejemplo 1. Algoritmo para sumar dos números

Transcripción

1 Diagramas de flujo Por: Iván Cruz Aceves Para desarrollar un programa informático se requiere, en primera instancia, conocer el problema y plantear una solución. Para ello, es necesario crear un algoritmo (secuencia de pasos lógicos que permiten obtener un resultado, resolver un problema o realizar una asignación), como el que se muestra a continuación. Ejemplo 1. Algoritmo para sumar dos números sumadosnumeros Inicia algoritmo. Entrada: numero1, numero2. 1. Suma numero1 y numero2. 2. Devuelve el resultado del paso 1. Termina algoritmo. La entrada se refiere a los números que el usuario va a ingresar por el teclado, debido a que la información va a cambiar cada vez que se ejecute el algoritmo a esos datos se les denomina variables, en el ejemplo anterior las variables se encuentran representadas por: numero1 y numero2. Para definir una variable deben tomarse en cuenta algunos aspectos como: escribirse en minúsculas, sin acento, sin espacio y sin caracteres especiales (@, /, $, #, etcétera). El no seguir esas reglas podría afectar el funcionamiento del programa. Ya que se tienen definidas las variables, se debe describir el proceso a realizar en el ejemplo anterior realiza la suma de los números y mostrar al usuario el resultado. Una manera de visualizar más fácilmente un algoritmo es mediante el uso de un diagrama de flujo, el cual consiste en representar gráficamente la secuencia y el desarrollo del algoritmo con la finalidad de comprender, estructurar y probar si el algoritmo que se ha desarrollado funciona de la manera pertinente. En la figura 1, se muestra un diagrama de flujo para realizar la suma de dos números. 1

2 Figura 1. Diagrama de flujo para sumar dos números. Sin embargo, cómo puedo realizar un diagrama de flujo? Antes de continuar es importante que conozcamos algunas definiciones de diagramas de flujo El diagrama de flujo representa la esquematización gráfica de un algoritmo (Cairó, 2006, p. 5). Un diagrama de flujo es una representación pictórica de un algoritmo (Forouzan, 2003, p. 146). 2

3 Representación gráfica de una sucesión de hechos u operaciones en un sistema, como el que refleja una cadena de montaje de automóviles (Real Academia Española, s.f., párr. 3). Simbología Para crear un diagrama de flujo, es necesario utilizar e interconectar una serie de símbolos que permitirán desarrollar la representación gráfica del diagrama. En la Figura 2. se muestra a detalle el símbolo, nombre y descripción de cada figura, cabe aclarar que existe una gran diversidad de símbolos, en este caso se revisarán los más utilizados. 3

4 Figura 2. Simbología para el desarrollo de un diagrama de flujo (Basada en la tabla propuesta por Cairó, 2006, pp. 5 y 6). Ya que se conoce cada símbolo con su nombre y descripción, es requerido estructurar el diagrama de flujo, por lo que es pertinente seguir la secuencia de un algoritmo, en este caso retomaremos el Ejemplo 1. Para construir el diagrama de flujo del ejemplo anterior, se ha numerado cada fila del algoritmo tal como se muestra en la figura 3. 4

5 Figura 3. Algoritmo para sumar dos números enumerando las líneas. Para realizar la traducción de un algoritmo en un diagrama de flujo, se debe describir cada uno de los pasos tal como se muestra en la Tabla 1. Tabla 1. De un algoritmo a un diagrama. Reglas para la construcción de un diagrama de flujo Un diagrama de flujo puede ser muy sencillo o complejo, ello depende en gran parte del problema o situación a resolver y del algoritmo que se genere, por ello es relevante tener en cuenta las reglas que menciona Cairó (2006) para la construcción de un diagrama de flujo: 1. Siempre debe haber un Inicio y un Fin. 5

6 2. Las flechas que muestran la secuencia y dirección del diagrama de flujo pueden ser: rectas, verticales y horizontales. 3. Todas las flechas que muestran la secuencia y dirección del diagrama de flujo tienen que encontrarse conectadas a los símbolos. 4. La construcción del diagrama de flujo como especifica el autor, debe ser de arriba hacia abajo (top-down) y de izquierda a derecha (right to left) (p. 8). 5. Es importante mencionar que la notación que se usa dentro de los símbolos del diagrama de flujo no se realiza o contempla algún lenguaje de programación. 6. Es recomendable anexar comentarios cuando las acciones que se realizan en el diagrama son complejas. 7. Cuando en un diagrama de flujo se usa más de una hoja para su desarrollo es prioritario usar los conectores correspondientes, así como numerar las páginas que se han realizado. 8. No pueden llegar más de una línea a un símbolo determinado (p. 8). Otras consideraciones que se deben tomar en cuenta son: 1. La información presentada debe ser clara, ordenada y concisa. 2. Se debe seguir un orden lógico en el flujo de la información y las actividades mostradas. 3. En el caso de que se represente una decisión, siempre debe haber una opción de Sí y otra de No. En ambos casos, las flechas deben indicar claramente la actividad a la cual dirigirse. 4. Una vez que se ha finalizado el diagrama, hay que revisarlo con detalle para cerciorarse de que sea claro, que esté completo y ordenado. Sobre todo, que represente realmente el proceso que se está intentando mostrar. Como se ha mencionado, el desarrollo de un diagrama de flujo implica previamente la creación de un algoritmo, por ello te invito a reflexionar lo siguiente: Un algoritmo es el primer paso para realizar un programa seguido del desarrollo de un diagrama de flujo, por ello es importante que entre más detallado sea el algoritmo y el diagrama de flujo, mejores resultados se obtendrán, ya que estarás organizando y estructurando más finamente tus futuros programas. Es momento de preguntarte: estás listo para iniciar a crear tus propios diagramas de flujo?, cómo puedes crearlos? Ya conoces el significado, la simbología, el proceso de desarrollo, así como las reglas y consideraciones para la construcción de un diagrama de flujo, por ello ha llegado el momento de revisar los siguientes ejemplos, en los que se mostrará detalladamente el proceso de realización de diagramas de flujo en base a una situación dada. Ejemplo de una estructura secuencial Crea un algoritmo y un diagrama de flujo que sume 2 números considerando que se pedirá al usuario ingrese cada uno de los números. En este caso el programa iniciará pidiendo al usuario que se escriba el primer número, después se le pide al usuario que ingrese el segundo número, después de 6

7 ello se sumarán los dos números y se mostrará el resultado en la pantalla, después de analizar y comprender el problema se crea el algoritmo, como el que se muestra en la Tabla 2. Tabla 2. Algoritmo que suma dos números ingresados por el usuario. Ya que se ha desarrollado el algoritmo es importante convertir el algoritmo en un diagrama de flujo para ello observa la Tabla 3. 7

8 Tabla 3. Algoritmo que suma dos números ingresados por el usuario a un diagrama de flujo. Ejemplo de una estructura secuencial Crea un algoritmo y un diagrama de flujo que multiplique 2 números, considerando que se pedirá al usuario ingrese cada una de las cifras. En esta situación el programa iniciará pidiendo al usuario que se escriba el primer número, después se le pide al usuario que ingrese el segundo número, después de ello se multiplicarán los dos números y se mostrará el resultado en la pantalla, después de analizar y comprender el problema se crea el algoritmo, como el que se muestra en la Tabla 4. 8

9 Tabla 4. Algoritmo que multiplica dos números ingresados por el usuario. Ya que se ha desarrollado el algoritmo es importante convertir el algoritmo en un diagrama de flujo para ello observa la Tabla 5. Tabla 5. Algoritmo que multiplica dos números ingresados por el usuario a un diagrama de flujo. 9

10 Ejemplo de una estructura de decisión Crea un algoritmo y un diagrama de flujo que muestre si un alumno ha aprobado o reprobado una materia, para ello toma en cuenta las siguientes consideraciones: El alumno debe ingresar las calificaciones del primer, segundo y tercer periodo de evaluación. La calificación final está integrada por el promedio de los tres periodos de evaluación. La calificación aprobatoria es de 70. Analizando la situación, el algoritmo comenzará pidiendo al usuario escriba la calificación del primer parcial, la calificación del segundo parcial y la calificación del tercer parcial, después de ello se realizará el promedio de las tres calificaciones. Ya que se tiene el resultado, se comparará si la calificación es menor a 70. Entonces se mostrará un mensaje en pantalla que diga que el alumno ha reprobado, si no, se mostrará un mensaje en pantalla que diga que el alumno ha aprobado. Después de analizar y comprender el problema se crea el algoritmo, como el que se muestra en la Tabla 6. Tabla 6. Algoritmo que promedia calificaciones. Ya que se ha desarrollado el algoritmo, es importante convertir el algoritmo en un diagrama de flujo para ello observa la Tabla 7.

11 I-MIP7001_M2AA2L1_Cédula Tabla 7. Algoritmo que promedia calificaciones a un diagrama de flujo. 11 sistema impreso, electrónico, magnético, incluyendo el fotocopiado, la fotografía, la grabación o un sistema de recuperación de la información, sin la autorización por escrito de la Universidad Virtual del Estado de Guanajuato.

12 Ejemplo de una estructura de repetición Crea un algoritmo y un diagrama de flujo que sume una serie de números, para ello toma en cuenta las siguientes consideraciones: El usuario debe ingresar cada número que se va sumando. Cuando el resultado de la suma sea mayor a 1000, se terminará el programa. El resultado debe mostrar cuántos números se sumaron en total y el resultado de la suma. Analicemos la situación, el algoritmo inicia estableciendo el contador y el promedio en cero (ello para asegurar que ninguna de estas variables tenga un valor). Se continúa pidiendo al usuario que ingrese un número, el cual se almacena. El contador se inicializa (el contador tendrá los números que se han sumado). A continuación, se pide otro número. El contador se incrementa. Se realiza la suma del número uno y el número dos. Si el resultado es menor a 1000, pedirá otro número. El contador se incrementa. Este número se sumará al resultado. Si el resultado es menor a 1000, vuelve a pedir otro número. Se incrementa el contador y se suma el número pensando y estructurando de esta manera el algoritmo. Podría existir un algoritmo largo e interminable, para evitar esta situación es recomendable utilizar un ciclo el cual se repita una y otra vez hasta que la condición inicial no se cumpla. Analizando la situación desde una diferente perspectiva, el algoritmo inicia estableciendo el contador y el promedio en cero (ello para asegurar que ninguna de estas variables tenga un valor). A continuación, se crea el ciclo de la siguiente manera mientras (while) el resultado de la suma sea menor a 1000, entonces se realizará lo siguiente: Se pedirá al usuario que ingrese un número. Se incrementará el contador, (el contador tendrá la cantidad de números que se han sumado). Ese número se sumará. Analizando estos dos razonamientos y desarrollando un algoritmo para cada uno de ellos, éstos quedarían como se muestra en la Tabla 8.

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14 Tabla 8. Comparación de algoritmos para sumar números. El algoritmo 1, utiliza seis ciclos de estructura de decisión; sin embargo, puede alargarse mucho más, pues consideremos que si los primero seis números son del 1 al 5, no se cumplirá la condición inicial, es decir, que la suma termine cuando el resultado sea mayor a En el algoritmo 2, se contempla desde un inicio que el programa no termine siempre y cuando se cumpla una condición. Cuando esto suceda, el programa termina. Observa, además, el número de líneas e instrucciones que acabas de ahorrar al utilizar una estructura repetitiva. Como se ha visto, el algoritmo más pertinente para esta situación es el algoritmo 2, por ello es el que a continuación vamos a realizar en un diagrama de flujo. Para ello observa la Tabla 9.

15 Tabla 9. Sumatoria de números. Referencias Cairó, O. (2006). Fundamentos de programación. Piensa en C. México: Pearson Educación. [Versión en línea] Recuperado el 02 de Agosto de 2010 de de la base de datos de Bibliotechnia. Recurso de la Biblioteca Digital UVEG. Forouzan, Behrouz A. (2003). Introducción a la ciencia de la computación, de la manipulación de datos a la teoría de la computación. (Trad. Lorena Peralta). México: Thomson Learning. Real Academia Española. [RAE]. (s.f.). Algoritmo. En Diccionario de la lengua española (22ª. ed.). [Versión en línea]. Recuperado 02 de octubre de 2012, de Real Academia Española. [RAE]. (s.f.). Diagrama de flujo. En Diccionario de la lengua española (22ª. ed.). [Versión en línea] Recuperado el 02 de octubre de 2012, de Figuras y Tablas 1-3 De Programación Básica, por L. Mendoza, 2010, Profesor Experto en Contenido, Universidad Virtual del Estado de Guanajuato. 1-9 De Programación Básica, por L. Mendoza, 2010, Profesor Experto en Contenido, Universidad Virtual del Estado de Guanajuato.