PDF de programación - Programación MODULAR: Subalgoritmos - funciones y procedimientos

Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura – UNR

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Programación MODULAR: Subalgoritmos - funciones y procedimientos



Uno de los métodos fundamentales para resolver un problema es dividirlo en problemas más pequeños, llamados
subproblemas. Estos problemas pueden a su vez dividirse repetidamente en problemas más pequeños hasta que
los problemas sean de fácil solución. Divide y vencerás … Cada subproblema es deseable que sea independiente de
los demás y se denomina módulo. El problema original se resuelve con un programa principal (llamado también
driver o main), y los subproblemas (módulos) mediante subprogramas: procedimientos y funciones.














Subproblema1

(módulo 1)









Problema principal









Subproblema2

(módulo 2)

























Subproblema3

(módulo 3)

La resolución de un problema comienza con una descomposición modular y luego nuevas descomposiciones de cada
módulo en un proceso denominado refinamiento sucesivo.





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Diseño MODULAR: Los módulos



Los subproblemas o módulos se diseñan con subprogramas, que a su vez se clasifican en procedimientos y
funciones.

Los procedimientos y funciones son unidades de programas diseñados para ejecutar un a tarea específica. Por
ejemplo los procedimientos predefinidos LEER y ESCRIBIR están diseñados para realizar operaciones de
entrada y salida de datos de un programa.

El proceso de descomposición de un problema en módulos se denomina modularización. Los procedimientos y
funciones asisten a la programación modular.







(cid:1) Las funciones, normalmente, devuelven un sólo valor a la unidad de programa (programa que invoca
a la función) que las referencia. Los procedimientos pueden devolver cero, uno o varios valores. En el
caso de no devolver ningún valor, realiza alguna tarea tal como alguna operación de entrada y/o
salida.

(cid:1) A un procedimiento no se le puede asignar valor, y por consiguiente ningún tipo está asociado con el

nombre del procedimiento.

(cid:1) Una función se referencia utilizando su nombre en una expresión, mientras que un procedimiento se

referencia por su llamada o invocación al mismo.

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FUNCIONES



Un subalgoritmo función es un subalgoritmo que recibiendo o no datos devuelve un único resultado.

Tienen su origen ligado al concepto matemático de función de una o más variables. Ejemplo de este tipo de
subalgoritmos son las llamadas funciones internas (sin, cos, abs). Las cuales pueden usarse en expresiones
algorítmicas como si se tratara de variables.

Otros ejemplos de funciones matemáticas:



















f( x ) = x2 + 2x – 1

g( x , y ) = x3 + 5y
h( x , y , z ) = 3x + 2y - z

































parámetros formales


donde x,y,z: son los parámetros formales o ficticios, es decir permiten expresar la ley o “forma” de la función.

Las funciones pueden tener uno o más parámetros formales (datos) pero siempre devuelven un único resultado.
Las funciones son evaluadas utilizando parámetros actuales o reales, es decir los valores con los que se
quiere evaluar la función:



























f( 3 )


g( -1 , 5 )
h( 2 , 0 , 7 )

































































parámetros actuales





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FUNCIONES


Una función es un objeto del ambiente, con nombre, tipo y valor único. El tipo se asocia al valor que retorna la
función cuando es evaluada para un conjunto dado de valores de sus argumentos



Funcion nombre (lista de parámetros formales): Tipo de resultado
Declaración de variables
Inicio
Acciones
Devolver (constante, variable o expresión)
Fin función


Lista de parámetros formales: contiene las variables que pasan alguna información necesaria para que la
función ejecute el conjunto de acciones.

Tipo de resultado: señala el tipo de dato que devuelve la función.

Declaración de variables: en este lugar se deben declarar los parámetros formales y también aquellas
variables que se usarán en la función.

Cuerpo de la función: lo constituye el conjunto de acciones a realizar por la función.
Retornar el resultado: el único resultado que devuelve la función puede ser un valor constante, o una variable
o una expresión válida, la cual debe colocarse entre paréntesis al lado de la acción Devolver. Cuando se ejecuta
esta acción se devuelve el control del programa al lugar donde se ha llamado a la función.



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Ejemplos:



(cid:1) definición de la función f(x) = x2 + 2x – 1

funcion f (x: real): real
inicio
Devolver ( x * x + 2 * x – 1 )
fin funcion


(cid:1) definición de la función y = xn (n entero)
funcion potencia (x: real, n: entero): real
variables
entero i

real y

y ← y * x

y ← 1
repetir para i (cid:2) 1 , abs (n)

fin para

inicio




si n < 0 entonces


Devolver ( y )
fin funcion

y ← 1 / y




fin si





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Ejemplo: Escribir un algoritmo que utilice la función del ejemplo anterior para calcular la

potencia n de x. Los valores de n y x deberán ser ingresados por teclado, siendo n un
entero y x un valor real.



real : w

Caso 1
algortimo calculo_potencia
variables
entero : n

inicio
escribir (‘Evalúa la función y = w ^ n ‘)
escribir (‘Ingrese valor de n’)

escribir (‘Ingrese valor de w’)

escribir (‘El valor es :’, potencia (w,n) )
fin


leer (n)

leer(w)

real : w , z

Caso 2
algortimo calculo_potencia
variables
entero : n

inicio
escribir (‘Evalúa la función y = w ^ n ‘)
escribir (‘Ingrese valor de n’)

escribir (‘Ingrese valor de w’)

z ← potencia (w,n)
escribir (‘El valor es :’, z )
fin


leer (n)

leer(w)


En el ejemplo 2 se muestran dos formas posibles de utilización de la función potencia: en el caso 1 la función
potencia es empleada directamente dentro de la acción escribir, mientras que en el caso 2 el valor devuelto por
la función potencia es asignado en la variable real z y es el valor almacenado en z el que luego se muestra.





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PROCEDIMIENTOS o SUBRUTINAS


Un procedimiento o subrutina es un subalgoritmo que recibiendo o no datos permite devolver varios resultados,
un resultado o ninguno.

Un procedimiento está compuesto por un grupo de sentencias a las que asigna un nombre (identificador o
simplemente nombre del procedimiento) y constituye una unidad de programa. La tarea asignada al
procedimiento se ejecutará siempre que se encuentre el identificador (nombre del procedimiento) en el conjunto
de sentencias que definen el programa.

Cómo trabajar con procedimientos?


(cid:1) Declaración de un procedimiento
(cid:1) Llamada a un procedimiento
(cid:1) Dónde escribir un procedimiento?
(cid:1) Transferencia de información a/desde procedimientos: parámetros
(cid:1) Ventajas de utilizar un procedimiento





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Declaración de un procedimiento


La declaración de un procedimiento no indica a la computadora que ejecute las instrucciones dadas, sino que
indica a la computadora cuáles son estas instrucciones y dónde están localizadas cuando sea necesario.

Declaración


(cid:1) Formato 1

Subrutina nombre()
Declaración de variables
Inicio
Acciones
Fin subrutina

(cid:1) Formato 2

Subrutina nombre (lista de parámetros formales)
Declaración de variables
Inicio
Acciones
Fin subrutina













Nombre: identificador válido
Lista de parámetros formales:
formales del procedimiento;
parámetros
sirven
al
procedimiento y/o devolver información del
procedimiento a la unidad de programa que
le invoca.

información

para

pasar

Están separados por comas, y precedidos
por las letras E (entrada), S (Salida) o E/S
(Entrada/Salida)

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Llamada al procedimiento


Los procedimientos se llaman dentro de un programa o de otro procedimiento directamente por su nombre, de
acuerdo a los formatos 1 o 2


(cid:1) Formato 1




nombre

(cid:1) Formato 2

nombre (lista de parámetros formales)



La sentencia nombre indica la ejecución del procedimiento cuyo identificador coincide con nombre. Después que
ha terminado la ejecución, se ejecuta la sentencia que sigue a la llamada al procedimiento.

En resumen, un procedimiento, al igual que un programa, consta de tres partes:

(cid:1) Una cabecera del procedimiento que proporciona el nombre del mismo y, caso de existir, una lista de

parámetros formales.

(cid:1) Una sección de declaración que puede contener constantes variables, etc.

(cid:1) Una sección ejecutable: cuerpo de acciones del procedimiento.





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Ejemplos:



(cid:1) Muestra un texto como encabezado

Subrutina Encabezado( )
Inicio

Escribir (‘*******************************’)
Escribir (‘ INFORMATICA