Resumen Clase Anterior Ejercicio Introducción a OOP. ING1310 Introducción a la Computación. Introducción. Introducción a OOP

Transcripción

1 ING1310 Introducción a la Computación Introducción Introducción a OOP Carlos Reveco creveco@dcc.uchile.cl careveco@miuandes.cl Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 1 / 39

2 En esta clase 1 Resumen Clase Anterior Diagrama de flujos 2 Ejercicio Enunciado Solución 3 Introducción a OOP Qué es? Diagramas de secuencia Clases y Objetos Interacción C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 2 / 39

3 Resumen Clase Anterior C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 3 / 39

4 Solución a un Problema Pasos para encontrar la solución a un problema Especificar los Requisitos Entrada y Salida. Identificar los elementos participantes Características y Acciones. Definir el algoritmo de interacción Pasos secuenciales. Completo y no ambiguo. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 4 / 39

5 Resumen Clase Anterior Diagrama de flujos C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 5 / 39

6 Diagrama de flujo Un diagrama de flujo es una forma de expresar un algoritmo en un modelo. Permite ver gráficamente como se relacionan las distintas tareas que forman el algoritmo. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 6 / 39

7 Componentes C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 7 / 39

8 Componentes - Restricciones Las transiciones son en una dirección Una tarea puede recibir varias transiciones Pero solamente debe salir una transición. Las preguntas en las condiciones deben ser respondidas como Si o No Las condiciones también pueden recibir múltiples transiciones Y deben salir dos transiciones, una para cada posible respuesta Puede haber más de una tarea de finalización Y estas no pueden tener transiciones de salida. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 8 / 39

9 Ejercicio C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 9 / 39

10 Ejercicio Enunciado C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 10 / 39

11 Ejercicio Algoritmo: Comprar en supermercado Indiqué los elementos participantes y el algoritmo para comprar en el supermercado una lista de mercadería, donde la lista está compuesta por los productos, las marcas y la cantidad de cada uno. Considere que el supermercado tiene un stock limitado de productos, y que no necesariamente encontrará los productos que usted necesita. Además considere que usted llega con una cierta cantidad de dinero, y que no puede gastar más que eso. Realice el diagrama de flujo respectivo. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 11 / 39

12 Ejercicio Solución C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 12 / 39

13 Solución - Por producto C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 13 / 39

14 Solución - Por pasillo C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 14 / 39

15 Introducción a OOP C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 15 / 39

16 Introducción a OOP Qué es? C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 16 / 39

17 Paradigmas Existen variados lenguajes de programación Pascal, C, C++, C#, Java, PHP, Perl, Python,... Estos pueden clasificarse según distintos paradigmas: Procedural Orientado a Objetos Lógico... C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 17 / 39

18 Procedural Orientación a Objetos Hasta hace 30 años los lenguajes que más se desarrollaron fueron los procedurales. Facilitaban bastante su comprensión. Un diagrama de flujo como el del ejercicio anterior podía implementarse fácilmente. Los problemas comenzaron a surgir cuando los programas comenzaron a crecer Imaginarán lo complicado de manejar un gran algoritmo para la solución de un problema. Es así como surgen los lenguajes orientados a objetos (OOP) Buscaban principalmente dividir las responsabilidades del programa entre varias entidades. Cada entidad se puede atacar por separado, simplificando su manejo. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 18 / 39

19 Orientación a Objetos Se basa en la interacción de objetos, cada uno con ciertas capacidades. Capacidades acciones que puede y sabe realizar el objeto. Y los algoritmos? Se mantienen, sólo que se le agrega una capa de interacción adicional. Conocida como secuencia. La secuencia será una seguidilla de invocaciones de las capacidades de los objetos buscando resolver el problema. Cada acción seguirá siendo un algoritmo, con su flujo determinado. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 19 / 39

20 Cómo solucionar un problema con OOP? Lo primero es identificar los objetos que son parte del problema. Cuáles elementos participan en la solución del problema. Los objetos son entidades concretas que pueden realizar una o más acciones. Los objetos pertenecen a una clase que los define. La clase es como la especie a la cual pertenece el objeto. Veremos detalles de esto más adelante. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 20 / 39

21 Introducción a OOP Diagramas de secuencia C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 21 / 39

22 Interacción La secuencia muestra como los objetos encontrados interactúan entre ellos. La interacción no es más que pedirle a otro objeto que realice alguna acción. Cuando un objeto pide una acción a otro objeto debe esperar hasta que el otro objeto termine antes de continuar. Un diagrama de secuencia muestra cuáles acciones pedirá cada objeto, y en que momento lo hará. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 22 / 39

23 Componentes C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 23 / 39

24 Ejemplo: Secuencia - Cliente en un restorán C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 24 / 39

25 Restricciones Puede haber más de un objeto de la misma clase. La secuencia debe representar el funcionamiento esperado en la mayoría de los casos. No proyectaremos las excepciones. Por ejemplo cuando un producto no está en el supermercado. Un objeto puede invocar acciones en sí mismo. Las acciones pueden retornar valores, pero no siempre deben hacerlo. El retorno de una acción debe ser al objeto que la invocó. Cada acción puede invocar a otras acciones. Pero siempre debe volver al objeto inicial. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 25 / 39

26 Ejemplo: Secuencia - Corregir las pruebas de un curso Algoritmo 1 Tomar la siguiente prueba de la lista de pruebas. 2 Tomar la siguiente respuesta de la prueba. 3 Comparar la respuesta con la solución (pauta). 3.1 Si la respuesta es correcta aumentar el puntaje. 4 Si quedan respuestas volver al paso 2. 5 Con el puntaje calcular la nota según lo definido en la pauta. 6 Si quedan pruebas volver al paso 1. 7 Publicar notas. Objetos 1 Profesor/Ayudante (corrige) 2 Pauta 3 Pila de pruebas 4 Pruebas/Respuestas C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 26 / 39

27 Ejemplo: Secuencia - Corregir las pruebas de un curso

28 Introducción a OOP Clases y Objetos C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 28 / 39

29 Clase - Definición Cita: RAE - Clase Orden en que, con arreglo a determinadas condiciones o calidades, se consideran comprendidas diferentes personas o cosas. Una clase define un cierto comportamiento. Quien sea de esa clase tendrá las mismas capacidades. Es como el plano que permite construir varias casas iguales. Para definir la clase, se define lo siguiente: Atributos Métodos C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 29 / 39

30 Atributos y Métodos Atributos Características que definen a todos los elementos de la clase. Su valor puede ir variando durante el programa. Métodos Acciones que puede realizar todo objeto de la clase. Los métodos pueden necesitar parámetros información adicional para poder realizar el método. En general al ejecutar un método se utiliza el valor de los atributos. incluso un método puede cambiar el valor de un atributo. Además hay algunos métodos que retornan un valor Si la clase Profesor tuviese un método que es corregir, puede recibir una prueba y la pauta, y retornar la nota. En los diagramas de secuencia se utilizan los métodos. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 30 / 39

31 Ejemplo: Clase Persona Atributos Nombre, edad, altura, peso, género, padre, dirección,... Métodos dormir() crecer() comer(kilógramos) distancia saltar(impulso)... Métodos Pueden cambiar los atributos: comer aumenta el atributo peso en la cantidad recibida como parámetro. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 31 / 39

32 Objeto - Definición Cita: RAE - Objeto cosa Cita: RAE - Cosa Todo lo que tiene entidad, ya sea corporal o espiritual, natural o artificial, real o abstracta. Los objetos son instancias concretas de una clase. Cada objeto da un valor a los atributos de la clase, generando una entidad única. Todos los objetos cuya clase es la misma, tienen los mismos métodos. el método puede ser realizado de forma distinta, influyendo el valor de los atributos. En la secuencia quienes interactúan son objetos. Cada uno pertenece a una clase. Puede haber más de un objeto de una misma clase en una secuencia. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 32 / 39

33 Ejemplo: Clase v/s Objeto I Analogía Clase Sustantivo Común (Universidad) Objeto Sustantivo Propio (UAndes) Ejemplos Clase Persona Objeto Arturo Prat Objeto Marcelo Salas Clase País Objeto Chile Objeto Italia Clase Producto Objeto Mayonesa Objeto Arroz C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 33 / 39

34 Ejemplo: Clase v/s Objeto II Puertas: 2 Color: Rojo Año: 2000 Ruedas: 4 Vel. Máxima: 300 km h Capacidad: 2 personas Puertas: 0 Color: Café - Blanco Año: Ruedas: 2 Vel. Máxima: 20 km h Capacidad: 2 personas C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 34 / 39

35 Ejemplo: Clase v/s Objeto II Puertas: 2 Color: Rojo Año: 2000 Ruedas: 4 Vel. Máxima: 300 km h Capacidad: 2 personas Puertas: 0 Color: Café - Blanco Año: Ruedas: 2 Vel. Máxima: 20 km h Capacidad: 2 personas C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 35 / 39

36 Introducción a OOP Interacción C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 36 / 39

37 Interacción La base de un programa es la interacción entre los objetos que se vayan creando. OJO!!! dice objetos no clases, esto porque sólo los objetos pueden interactuar entre ellos. Ejemplo: Ponle un 1,0 al Alumno. Cuál Alumno? Alumno es una clase y en este caso necesitamos un objeto para interactuar. Frase correcta Ponle un 1,0 a Juanito (objeto de la clase Alumno). La interacción se realiza invocando los métodos de los objetos. Con la invocación de los métodos van cambiando los atributos de cada objeto, y con eso se va desarrollando el programa. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 37 / 39

38 Main Si queremos hacer interactuar a dos objetos, por dónde empezamos? En todo programa debe existir un lugar de Origen. El génesis del programa. Siempre comenzará desde ese mismo lugar. En Java y en otros lenguajes este lugar es el método main. Es un método especial que no pertenece a ninguna clase. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 38 / 39

39 Main El main es el que da las instrucciones iniciales para realizar las interacciones que requiere el programa de forma ordenada. El programa ocurre sobre un mundo virtual en el cual inicialmente no hay objetos. El main debe comenzar a crear los objetos con los cuales interactuará. Los programas son secuenciales, NO suceden dos cosas al mismo tiempo. El main comienza la interacción y mientras tiene el control nadie más puede estar haciendo algo. El main puede pasar el control del programa a los objetos que existan, invocando los métodos del objeto. Cuando el main necesita que un objeto haga una acción le pasa el control a ese objeto, cuando este termina de realizar la acción le devuelve el control al main. Podemos decir que el main es el Director de Orquesta. C.Reveco Facultad de Ingeniería/Universidad de los Andes/Chile ING1310 Clase 2 39 / 39