PDF de programación - 3. Estructuras de control - Fundamentos de Programación I

Fundamentos de Programación I

3. Estructuras de control

Luís Rodríguez Baena ([email protected])
Luis Rodríguez Baena ([email protected])

Universidad Pontificia de Salamanca.
Universidad Pontificia de Salamanca
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Programación modular

Dividir un programa en distintos componentes

independientes.
● Cada uno de esos componentes formaría un módulo.

Cada módulo se codificaría por separado y

realizaría una única tarea.
● Si la tarea es compleja se podrá dividir a su vez en

otros módulos.

Una vez finalizados, los módulos se integrarán
en un programa principal que indicará el orden
de ejecución.

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Programación estructurada

 Conjunto de técnicas enunciadas por Edsger Dijkstra
● 1968: El GOTO como elemento perjudicial en la

programación (GOTOStatementConsideredHarmfull).

● Dijkstra y otros autores proponen un conjunto de

construcciones lógicas con las que puede construirse
cualquier programa.
 Cada construcción tendrá una estructura lógica predecible con un único

punto de entrada y un único punto de salida.

 Facilita el diseño del programa, minimiza la complejidad, reduce los

errores.

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Programación estructurada (II)

 Teorema de la programación estructurada (teorema

de Bohm y Jacopini, 1966).
● Cualquier programa propio puede ser escrito utilizando únicamente

tres tipos de estructuras.
 Secuenciales. Las instrucciones se ejecutan una única vez una a

continuación de otra y sin posibilidad de variar el orden de ejecución.

 Repetitivas. Las instrucciones se ejecutan un numero determinado de

veces en virtud del valor de una expresión.

 Alternativas. Se puede ejecutar una u otra instrucción en virtud del valor

de una expresión.

Nota: Un programa propio es aquel que:

● Posee un único punto de entrada y uno de salida.
● Existen caminos desde la entrada a la salida que se pueden seguir y que pasan

por todas las partes del programa.

● Todas las instrucciones son ejecutables y no existen lazos o bucles sin fin.

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Programación estructurada (III)

 Supone diseñar los programa de acuerdo a las siguientes reglas:

● El programa debe tener un diseño modular.

 Dividir el problema en pequeñas partes independientes que se desarrollan por separado

(módulos) y que luego se integran en una única aplicación.

● Diseñar los módulos de modo descendente (diseño top-down).

 Diseñar cada módulo partiendo del problema general e ir descomponiéndolo en

subproblemas más simples mediante refinamientos sucesivos.

● Uso de recursos abstractos.

 Complemento del diseño descendente.
 Consiste en suponer en cada uno de los subproblemas ya está resuelto.

○ Más adelante, si es necesario, se resolverán.

● Limitar las construcciones lógicas del programa.

 Utilizar únicamente tres tipos de estructuras:

○ Secuenciales
○ Alternativas
○ Repetitivas.

 Esas estructuras están presentes con los lenguajes de alto nivel, por lo que si

se respetan, el paso del algoritmo a la codificación será mucho más simple.

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Control del flujo de un programa

 Flujo de control.

● Orden en que se ejecutan las instrucciones dentro de un programa.

 Proceso de ejecución de un programa.

● Carga del programa en memoria.
● Reserva de espacio en memoria para almacenar los datos.
● Ejecución de la primera sentencia.
● La ejecución continúa hasta llegar a la declaración de final del programa.

 La ejecución se realiza de forma secuencial.

● Las instrucciones de control se encargan de variar esa ejecución secuencial.
 Las instrucciones de control permiten desarrollar los tres tipos básicos

de construcciones lógicas propuestas por la programación estructurada.
● Desde el punto de vista del procesador, todas presentan alguna bifurcación

que permiten saltar de una instrucción a otra.

● Esas bifurcaciones o saltos se encapsulan en los lenguajes de programación

de alto nivel en lo que se llama estructuras de control.

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Estructura secuencial

 Repite las instrucciones una detrás de otra sin posibilidad de

modificar el orden en que se ejecutan.
● La salida de una instrucción es la entrada de la siguiente.

 Representación algorítmica.

instrucción 1
instrucción 2

instrucción n

…

En C, la estructura secuencial
estaría representada por los
bloques de instrucciones
delimitados por las llaves
{
instrucción 1;
instrucción 2;
…
instrucción n;
}

Diagrama de flujo

Pseudocódigo

C

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Estructura secuencial (II)

Ejemplo 3.1.

Se desea calcular el capital final de una cantidad de euros
colocada en un banco a un interés compuesto determinado
durante un periodo de años. Tanto el capital inicial, como el
tipo de interés y el número de años se introducirán mediante
teclado.

● Análisis del problema

Datos de salida: Capital final (variable CFinal de tipo real)
Datos de entrada: Capital inicial (variable CInicial de tipo
real), interés (variable interés de tipo real) y el número de
años (variable años de tipo entero)

Para resolver el problema habrá que aplicar la fórmula:

CFinal = CInicial(1 + interés)años

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Estructura secuencial (III)

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Estructuras selectivas

Permiten ejecutar o no un conjunto de

sentencias según el valor de una expresión.

Dependiendo del número de conjuntos distintos

a ejecutar existirán:
● Estructura selectiva simple.
● Estructura selectiva doble.
● Estructura selectiva múltiple.

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Estructura selectiva simple

 Evalúa una expresión lógica.
 En función del valor de la expresión ejecuta o no una instrucción o grupo de

instrucciones.

 Representación algorítmica.

si exp.lógica entonces
fin_si

instrucción/es

if (exp. lógica) {
}

bloque sentencias;

Diagrama de flujo

Pseudocódigo

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Estructura selectiva simple (II)

 Ejemplo 3.2.

Determinar si un número entero positivo es par sacando un mensaje en caso
afirmativo.

● Análisis del problema

 Datos de salida: El dato de salida sería un mensaje indicando si el número es par.
 Datos de entrada: El número a comprobar (variable num de tipo entero)

Un número es par si es divisible entre 2, por lo que habrá que utilizar el operador
mod y comprobar si el resto es 0.

algoritmo EsNúmeroPar
var
inicio

entero : num
leer(num)
si num mod 2 = 0 entonces
fin_si

escribir('es par')

fin

#include <stdio.h>
int main(void){

int num;
printf("Numero entero positivo: ");
scanf("%i",&num);
if(num % 2 == 0){
}
return 0;

printf("\nNúmero par");

}

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Estructura selectiva doble

 Evalúa una expresión lógica y selecciona entre dos grupos de

acciones en función del valor de la expresión.

instrucción 1

si exp.lógica entonces
si_no
fin_si

instrucción 2

bloque sentencias;

if (exp. lógica){
}
else{
}

bloque sentencias;

Diagrama de flujo

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Estructura selectiva doble (II)

 Ejemplo 3.3.

Resolver una ecuación de primer grado ax + b = 0 para dos coeficientes
a y b introducidos por teclado. El algoritmo deberá devolver el valor de x
y tener en cuenta los casos en los que no tiene solución real (a = 0)

● Análisis del problema

 Datos de salida: El valor de x (una variable real) o el mensaje cuando no hay

solución

 Datos de entrada: Las variables a y b (de tipo entero)

El valor de x, siempre que a sea distinto de 0; vendrá determinado por

x



b

a

Si a es 0, sacará un mensaje indicando que no tiene solución real.

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Estructura selectiva doble (III)

//Ecuación de primer grado
#include <stdio.h>
int main(void){

int a,b;
float x;
printf("Primer número: ");
scanf("%i",&a);
printf("Segundo número: ");
scanf("%i",&b);
if(a!=0){

x = (float)-b /a;
printf("\nPara la ecuación %ix+%i=0"
" el valor de x es %f",a,b,x);
printf("\nPara la ecuación %ix+%i=0"

" el valor de x no tiene solución",a,b);

}else{

}
return 0;

}

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Estructura selectiva doble
Estructuras selectivas anidadas

 Ejemplo 3.4.

Determinar si un número entero es par, impar o 0.

● Análisis del problema

 Datos de salida: El mensaje, una constante de cadena indicando si el número

es par, impar o 0.

 Datos de entrada: Un número entero.
 Proceso: Una vez que se ha determinado que el número es distinto de 0, se

comprueba si es par o impar mediante el operador de resto.

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Estructura selectiva doble
Estructuras selectivas anidadas (II)