Lenguaje Pseudoformal Para la Construcción de Algoritmos

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias
Escuela de Computación
Lecturas en Ciencias de la Computación
ISSN 1316-6239
Lenguaje Pseudoformal Para la
Construcción de Algoritmos
Ernesto Coto
ND 2002-08
Laboratorio de Computación Gráfica
Octubre, 2002
Lenguaje Pseudoformal Para la
Construcción de Algoritmos
Ernesto Coto
[email protected]
Universidad Central de Venezuela. Facultad de Ciencias. Escuela de Computación.
Laboratorio de Computación Gráfica (LCG)
Venezuela. Caracas
Apdo. 47002, 1041-A.
ND 2002-08
Resumen
Estas notas proponen un Lenguaje Pseudoformal sencillo para la construcción de
algoritmos en cursos básicos de programación, en un intento de proveer al estudiantado de
un Lenguaje Pseudoformal de Programación que no solo soporte los conceptos más básicos
de algoritmia sino que también pueda soportar conceptos más avanzados, como la
conversión explícita de tipos de datos, el manejo dinámico de la memoria y la orientación a
objetos. Asi mismo, se introduce el uso del Lenguaje de Modelación Unificado (UML)
como la notación básica para los diagramas de clases.
De la misma manera, estas notas plantean un estructura de programa orientada a
objetos que podría ayudar al estudiante apenas comienza a estudiar algoritmia, a entender
este paradigma que es tan importante en las ciencias de la computación.
Palabras Claves: Construcción de Algoritmos. Lenguaje PseudoFormal. Algoritmos y
Programación. Introducción a la Programación. Orientado a Objetos.
Octubre, 2002
CONTENIDO
1
INTRODUCCIÓN
3
2
LAS SENTENCIAS BASICAS
4
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3
TIPOS ESTRUCTURADOS, MODULARIZACION Y CONTROL
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4
RÓTULOS (1 ERA. PARTE)
TIPOS DE DATO ELEMENTALES
OPERACIONES BÁSICAS
COMENTARIOS
ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA (1 ERA. PARTE)
TIPOS DE DATO ESTRUCTURADOS
ESTRUCTURAS DE CONTROL DE PROGRAMA Y ESTRUCTURAS ITERATIVAS
TIPOS DEFINIDOS POR EL PROGRAMADOR
RÓTULOS (2DA. PARTE)
UNIDADES DE M ODULARIZACIÓN : ACCIONES Y FUNCIONES
ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA (2 DA. PARTE)
EL ENFOQUE ORIEN TADO A OBJETOS
4.1 CLASES
4.2 DIAGRAMAS DE CLASE
4.3 ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA (3 RA. PARTE)
5
APUNTADORES
5.1 OPERACIONES BÁSICAS
4
5
6
7
7
9
9
11
13
13
14
15
16
16
16
17
19
19
6
CONVERSION EXPLICITA DE TIPOS DE DATO
21
7
BIBLIOGRAFIA
22
1
INTRODUCCIÓN
Como es bien sabido, hasta ahora hemos venido utilizando la notación algorítmica
propuesta por el Prof. Jhonny Sepúlveda [2] para enseñar algoritmia en los primeros cursos
de programación de la carrera.
Si bien el lenguaje es adecuado para la enseñanza, ya han pasado varios años luego de
que fuera adoptado por la escuela y por lo tanto no cuenta con el soporte para las nuevas
tecnologías en programación que han surgido en los últimos años.
Actualmente necesitamos una notación algorítmica que, además de proveer las
herramientas más básicas de programación, también sea capaz de representar conceptos
más avanzados.
El lenguaje pseudoformal a utilizar deberá ser capaz de:
− Proveer un estructura básica de programa
− Proveer los tipos de datos elementales y los tipos de datos estructurados más
comunes
− Declaraciones de constantes y variables asociadas a cualquier tipo de dato
− Proveer operaciones de entrada/salida básicas
− Definir acciones y funciones parametrizadas
− Definir los tipos de pase de parámetro básicos
− Proveer la definición de tipos de datos por parte del usuario
− Proveer la representación de los conceptos del enfoque orientado a objetos
A continuación se presenta una propuesta de dicho lenguaje pseudoformal, basado en la
notación algorítmica previa del Prof. Sepúlveda [2].
3
2
LAS SENTENCIAS BASICAS
La notación que se presenta a continuación trata de ser lo más general posible, en el
sentido de que las construcciones pueden ser traducidas fácilmente a la mayoría de los
lenguajes de programación dominantes actualmente, mediante sencillas reglas de
traducción.
Precisamente pensando en estas traducciones del lenguaje pseudoformal se han
tomando cuenta varios detalles de implementación de varios lenguajes de programación
para la especificación del lenguaje y por lo tanto se usan varios términos que
necesariamente están ligados al contexto de un lenguaje de programación real.
Básicamente, el lenguaje provee los siguientes elementos básicos para la construcción
de algoritmos: Palabras reservadas, rótulos, operaciones y estructuras básicas.
Al mismo tiempo, estas construcciones se pueden componer mediante secuenciamiento
y se pueden unir para formar grupos de sentencias.
Las palabras reservadas se denotan como palabras subrayadas para representar
palabras dentro de la sintaxis que no pueden ser utilizadas como identificadores de ningún
tipo, debido a que forman parte de las sentencias del lenguaje. Estas palabras pueden estar
escritas en mayúscula o minúsculas y en la mayoría de los casos NO DEBEN ser omitidas
al utilizar la notación. Las palabras reservadas del lenguaje se mostraran a medida que se
explique cada una las sentencias.
Los grupos de sentencias se denotan como un nombre (el nombre del grupo) entre [ ].
Un grupo puede aparecer o no en un algoritmo en particular, pero en el caso en que lo este
se define de una manera específica que se explicara más adelante para cada grupo.
Los rótulos son palabras entre los símbolos < > y corresponden a un valor final o
terminal, por lo general un identificador, un nombre de tipo de dato o un valor.
Las operaciones y estructuras básicas se presentar más adelante en este documento. El
lenguaje también brinda la posibilidad de añadir comentarios al algoritmo.
2.1
Rótulos (1era. parte)
Los rótulos que se utilizan en la notación son los siguientes:
•
<Tipo_elemental>:
se corresponde a la representación de un tipo de dato
elemental.
•
Los identificadores se utilizan como nombres de
variables, constantes, estructuras de datos, clases o tipos definidos por el usuario.
Un identificador se corresponde a una cadena de caracteres alfanuméricos que debe
comenzar con una letra y no puede contener ningún carácter especial ni alguno de
los siguientes caracteres *, -, /, \, ”, <, >, | .
<Identificador>(o
<Id>):
4
•
2.2
este rótulo se corresponde a un valor dentro del rango de representación
de algún tipo de dato elemental. También puede ser el resultado de una expresión u
operación.
<valor>:
Tipos de dato elementales
Los tipos elementales son los tipos: entero, real, lógico y carácter. Los cuales se
especifican en la notación con las palabras subrayadas correspondientes a sus nombres:
entero, real, logico y caracter . Cada uno de estos tipos representa un conjunto de
valores y tiene asociado un conjunto de operaciones elementales cerradas en dicho conjunto
de valores.
•
entero
Conjunto de valores: S ⊂ Z
Operaciones elementales:
Aritméticas: +,-,*, div, mod .
De comparación: =, >, <, ≥ , ≤ , ≠
•
real
Conjunto de valores: S ⊂ R
Operaciones elementales:
Aritméticas: +,-,*, /
De comparación: =, >, <, ≥ , ≤ , ≠
•
logico
Conjunto de valores: {verdadero, falso}
Operaciones elementales:
De comparación: =, ≠
Lógicas: no, o , y
•
caracter
Conjunto de valores: Tabla ASCII o Tabla ASCII extendida
Operaciones elementales:
De comparación: =, >, <, ≥ , ≤ , ≠
•
string
Conjunto de valores: secuencia de caracter sin limite predefinido
Operaciones elementales:
De comparación: =, ≠
Otras: + (concatenación)
5
•
subrango
La definición de un tipo subrango necesita un tipo base, de la siguiente manera:
subrango <Tipo_elemental> <Identificador>=[<valori>...<valors>];
Conjunto de Valores: El intervalo [<valori>,<valors>]heredado del tipo base.
Conjunto de operaciones: Heredados del tipo base.
•
enumerado
La definición de un tipo enumerado requiere una especificación como la siguiente:
enumerado <Identificador>=[<Id1>,<Id2>, ... <IdN>];
o bien, se puede extender la definición de la manera siguiente:
enumerado <Id>=[<Id1>=<valor1>,<Id2>=<valor2>,...<IdN>=<valorN>];
Conjunto de Valores: el subconjunto de los enteros especificado por el
programador, o bien el intervalo [1,N] si el usuario no especifica los valores de los
identificadores del enumerado.
Conjunto de Operaciones: Las operaciones heredadas del tipo entero.
2.3
Operaciones básicas
La notación define las siguientes operaciones básicas:
•
Asignación simple: <Identificador> ← <Identificador>; o bien,
•
Salida simple: Escribir(<Identificador>); o bien,
<Identificador> ← <valor>;
Escribir(<valor>);
Se puede utilizar el operador de concatenación para
impresión con formato, por ejemplo:
una
Escribir(”Este PC cuesta ”+Precio+” dolares”);
Cada instrucción Escribir va acompañada de un retorno de
carro al final.
•
Entrada simple: Leer(<Identificador>);
Sean tres operaciones cualquiera A, B, y C. Estas acciones simples pueden ser
compuestas en forma de secuencia de dos maneras posibles:
•
En orden textual:
6
A
B
C
•
Mediante un operador de secuenciamiento:
A;B;C
(operador de secuenciamiento “;”)
Las operaciones A, B, C no solo pueden ser operaciones básicas sino invocaciones a
Acciones o Funciones, alguna estructura de control de programa o alguna forma de
estructura iterativa, las cuales serán explicadas más adelante.
2.4
Comentarios
Una diferencia peculiar entre esta notación y el pseudoformal original propuesto por el
Prof. Sepúlveda [2] es la perdida del LEXICO. Esta herramienta didáctica ha sido
substituida por el uso de los comentarios, los cuales se definen como una simple cadena de
texto precedida por el carácter “#”, por ejemplo:
#Este programa fue realizado por Pedro Pérez el 30/12/2000
Los comentarios solo ocupan una línea, por lo que un comentario de dos líneas se
representaría así:
#Este programa fue realizado por
#Pedro Pérez el 30/12/2000
Todos los lenguajes de programación conocidos implementan los comentarios de
alguna forma, mientras que el LEXICO no puede traducirse a ningún lenguaje. El uso de
comentarios para documentar la función de una variable o procedimiento terminará por
crear la buena costumbre en el programador de documentar el código fuente de sus
programas, haciéndolos más legibles.
2.5
Estructura de un programa (1era. parte)
Con lo poco que se ha definido hasta ahora del lenguaje se pueden construir
algoritmos sencillos, solo hace falta definir como se ponen juntos todos estos elementos. La
forma en que esto se lleva a cabo es lo que llamaremos estructura del programa.
La estructura de programa es la de un lenguaje de programación totalmente
orientado a objetos, a saber:
Clase <Identificador>
#aquí pueden ponerle nombre a su programa
Accion Principal
[Constantes]
[Variables]
[Secuencia de Operaciones]
7
FAccion
FClase
Decimos que esta la primera parte de la estructura de control de programa porque a
medida que se vayan introduciendo conceptos más avanzados podremos ir ampliando estas
estructuras en una segunda y tercer parte.
El grupo [Constantes], si esta presente, se define como una o más sentencias con
la siguiente sintaxis:
<Tipo_elemental> constante <Identificador> = <valor>;
El grupo [Variables], si esta presente, se define como uno o más sentencias con
la siguiente sintaxis:
<Tipo> <Identificador>;
#para una sola variable
o bien:
<Tipo> <Identificador1>,...,<Identificadorn>; #para varias variables
El grupo [Secuencia de Operaciones], si esta presente, se define como una
secuencia finita de las operaciones básicas definidas anteriormente.
8
3
TIPOS ESTRUCTURADOS, MODULARIZACION Y CONTROL
Con las herramientas estudiadas anteriormente se pueden construir programas
sencillos. En este capítulo estudiaremos herramientas más poderosas que nos permitirán
construir algoritmos que serían muy difíciles de construir con lo que conocemos hasta
ahora del lenguaje.
3.1
Tipos de dato estructurados
Los tipos estructurados más comunes son los registros, los arreglos y los archivos. Las
declaraciones de variables de estos tipos forman su propio grupo, el grupo de
[Estructuras].
•
Arreglos
Los arreglos unidimensionales se declaran mediante una sentencia con la sintaxis
siguiente:
Arreglo <Identificador> de <Tipo> [Li...Ls]
Las operación básicas sobre un arreglo son:
-
La Operación Selectora que se representa de la siguiente manera:
<Identificador>[<posicion>]
-
La Operación Constructora, la cual sólo se utiliza en el momento de la declaración
del arreglo. Por ejemplo, la sentencia:
Arreglo A de entero [] = {1,2,3,4,5}
declara un arreglo de 5 enteros llamado A, que contiene en sus cinco posiciones los
valores 1,2,3,4 y 5 respectivamente.
Estas semánticas se pueden extender para arreglos multidimensionales. Por ejemplo
para declarar un arreglo bidimensional, la sentencia seria:
Arreglo <Identificador> de <Tipo> [Li1...Ls1], [Li2...Ls2]
La operación selectora sería:
<Identificador>[<posicion>1][<posicion>2]
y la operación constructora:
Arreglo A de entero [][]={{1,1},{5,5},{10,10}}
9
declararía un arreglo bidimensional de 2 filas por 3 columnas llamado A,
conteniendo dos 1 en la primera columna, dos 5 en la segunda y dos 10 en la tercera.
•
Registros Fijos
Para declarar un registro se debe utilizar la siguiente sentencia:
Registro
<Identificador>
<Tipo>1
<Tipo>2
.....
<Tipo>N
=
<Identificador>1
<Identificador>2
<Identificador>N
FRegistro
La operación básica sobre un registro es la Operación Selectora que se representa
de la siguiente manera:
<Identificador>.<Identificador>I
•
con I ∈ [1,N]
Registros Variantes
Sean α 1 ,... α N, un subconjunto de los valores que puede tomar la variable
<Identificador>D
de tipo <Tipo>D llamada discriminante. Un registro variante
basado en dicho discriminante se declara utilizando la siguiente sentencia:
Registro
<Identificador> =
<Tipo>1 <Identificador>1
.....
<Tipo>N <Identificador>N
en caso de <Tipo>D <Identificador>D
α1 : [Variables]1
α2 : [Variables]2
.....
αN : [Variables]N
FRegistro
La operación básica sobre este tipo de registro también es la Operación Selectora,
pero el alcance de las variables que se encuentran en la parte “variante” del registro van a
depender del valor del discriminante.
•
Archivos
La declaración de un archivo secuencial sería:
Archivo <Identificador>A
Las operaciones básicas sobre un archivo secuencial son:
-
Abrir el archivo
10
AbrirArchivo(<Identificador>A ,“nombre del archivo”, <Argumentos>)
Donde <Argumentos> es uno o más
reservadas:
de las siguientes palabras
Escribir: indica que el archivo se abre de solo escritura
Lectura: indica que el archivo de abre de solo lectura
Texto: indica que el archivo a abrir es un archivo de texto
Binario: indica que el archivo a abrir es un archivo binario
Añadir: indica que el archivo se abre de escritura pero todo
lo que se escriba se añade al final del archivo
Los argumentos
ejemplo:
de
combinan
con
el
operador
lógico
y.
Por
Abrir(A, “prueba.txt”, Lectura y Texto )
-
Cerrar el archivo
-
Fin de archivo
-
Leer del archivo
-
Escribir en el archivo
CerrarArchivo(<Identificador>A )
FDA(<Identificador>A )
LeerArchivo(<Identificador>A , <Identificador>)
EscribirArchivo(<Identificador>
3.2
A
, <Identificador>)
Estructuras de control de programa y Estructuras iterativas
Las estructuras de control de programa y las estructuras iterativas vendrían a formar
parte del grupo[Secuencia de Operaciones], por lo que amplían su definición.
Las estructuras de control de programa son otra forma de composición de
operaciones, que a la vez brindan la posibilidad al programador de condicionar la ejecución
de distintas operaciones. El lenguaje define la selección múltiple y la selección simple.
•
Selección múltiple
Sean α, β, δ los predicados que caracterizan a los tres casos posibles en un
problema. Las selección múltiple se expresa como:
Seleccion
α: [Secuencia de Operaciones]α
β: [Secuencia de Operaciones]β
δ: [Secuencia de Operaciones]δ
FSeleccion
Donde α, β, δ deben cumplir:
-
α o β o δ = verdadero
α y β = falso
11
-
α y δ = falso
δ y β = falso
Estas condiciones garantizan que todo valor de entrada posible satisface uno y solo
uno de los predicados.
•
Selección Simple
Sea α un predicado. La selección simple se expresa como:
Si
α
entonces
[Secuencia de Operaciones]
FSi
Una variación de la selección múltiple permite usar un solo predicado para
condicionar la ejecución de otra acción B, de la siguiente manera:
Si
α
entonces
[Secuencia de Operaciones]1
sino
[Secuencia de Operaciones]2
FSi
Otra forma de composición de operaciones y control de programa, que además le
brinda la posibilidad al programador de aplicar un mismo tratamiento un número
condicionado de veces son las estructuras iterativas. El lenguaje define las estructuras
básicas: repetir, mientras y para. Algunos lenguajes de programación implementan estas
estructuras junto con otras variantes, pero en general, estas son las más conocidas.
•
Estructura iterativa: Repetir
Sea α un predicado que caracteriza la terminación del proceso iterativo. La
“repetición” se expresa de la siguiente forma:
Repetir
[Secuencia de Operaciones]
Hasta α
•
Estructura Iterativa: Mientras
Sea α un predicado que caracteriza el comienzo o la continuación de un proceso
iterativo. La “repetición”, mediante la herramienta “mientras”, se expresa de la
siguiente forma:
Mientras α hacer
[Secuencia de Operaciones]
FMientras
12
•
Estructura Iterativa: Para
En la estructura “Para” también se cuenta con un predicado que caracteriza la
terminación del proceso iterativo, con la particularidad de que dicho predicado
consiste en una comparación aritmética contra el valor que define la iteración.
Para <Identificador>←<valor>1 hasta <valor>2 en <valor>inc hacer
[Secuencia de Operaciones]
Fpara
En este ciclo la variable <Identificador> se inicializa con <valor>1 y el ciclo
continuará hasta que <Identificador> sobrepase el <valor>2. <valor>inc es el
tamaño del paso en el que se incrementa la variable <Identificador>.
3.3
Tipos definidos por el programador
El lenguaje provee al programador de la capacidad de definir nuevos tipos de dato.
Simplemente debe anteponer la palabra reservada Tipo a la declaración de una variable
para indicarle al lenguaje que de ahora en adelante se usara el identificador como un
<Tipo>. Este le da la capacidad de definir como tipo de dato cualquiera estructura, por
ejemplo:
Tipo Arreglo NuevoTipo de Entero [1...10];
define un nuevo tipo de dato llamado NuevoTipo, que tiene la estructura de un arreglo
unidimensional de10 posiciones. Luego puede declarar una variable del nuevo tipo de dato
de la misma manera como se hace con los tipos predefinidos, por ejemplo:
NuevoTipo UnaVariable;
Esto le permitirá declarar una o varias variables con la estructura del nuevo tipo de
datos así como pasar parámetros con dicha estructura.
Las definiciones de nuevos tipos por parte del programador se ubican en su propio
grupo, el grupo de [Definiciones].
3.4
Rótulos (2da. Parte)
Con lo que hemos definido hasta ahora podemos definir nuevos rótulo y expandir la
definición de los que definimos anteriormente. Los rótulos nuevos serían:
•
•
•
se corresponde a un <Tipo_elemental>, un tipo estructurado o a un tipo
definido por el usuario.
<posicion>: se corresponde con un valor entero correspondiente a una posición
dentro de una estructura de datos.
<Argumentos>: se corresponde a un conjunto de palabras reservadas para la
apertura de archivos secuenciales.
<Tipo>:
13
Y podemos expandir la definición del rótulo <valor>, de la siguiente manera:
•
3.5
en adición a la definición anterior, este rótulo puede corresponderse
también a un valor con la estructura de un tipo estructurado o uno definido por el
usuario.
<valor>:
Unidades de Modularización: Acciones y Funciones
La declaración de acciones y funciones forman su propio grupo, el grupo de
[Procedimientos]. Sin embargo, es bien sabido que dichas acciones y funciones pueden
ser invocadas en cualquier parte de un algoritmo, por lo que sus invocaciones vienen a
formar parte también del grupo de [Secuencia de operaciones], y por lo tanto amplían
su definición.
Las acciones y funciones se declaran de la manera siguiente:
Accion <Identificador> ([Parametros])
[Estructuras]
[Definiciones]
[Variables]
[Secuencia de operaciones]
FAccion
Funcion <Identificador> ([Parámetros]) → <Tipo>
[Estructuras]
[Definiciones]
[Variables]
[Secuencia de operaciones]
← <valor> o <Identificador>
FFuncion
Nótese que dentro de una acción o de una función también se pueden declarar
variables, estructuras y se puede hacer definiciones. Todas estas declaraciones son locales
al procedimiento y por lo tanto pierden validez y alcance fuera del contexto del
procedimiento.
En la notación especificada anteriormente se puede observar la utilización del grupo
[Parametros]. Este grupo se define como una o más de las siguientes sentencias:
<Tipo> <Identificador> si el parámetro se pasa por valor
var <Tipo> <Identificador> si el parámetro se pasa por referencia
Si se utiliza más de una de estas sentencias, las mismas debe ser compuestas
mediante el operador de secuenciamiento “;”. Por ejemplo:
entero X; real Y; var caracter Z
14
3.6
Estructura de un programa (2da. parte)
Ahora introduciremos los conceptos nuevos de este capítulo a la estructura básica
que estudiamos en el capítulo anterior. La ampliaremos aún más en una tercera parte.
Clase <Identificador>
#aquí pueden ponerle nombre a su programa
[Constantes]
[Estructuras]
[Variables]
[Definiciones]
[Procedimientos]
Accion Principal
[Constantes]
[Estructuras]
[Variables]
[Definiciones]
[Secuencia de Operaciones]
FAccion
FClase
Nótese que hemos resaltado con letras en negrita los nombres de los nuevos grupos
agregados a la estructura.
De nuevo, se puede observar fácilmente que lo que antes era el algoritmo principal
no es más que una acción llamada “Principal” dentro de la clase. De la misma manera se
puede observar que se repiten varios grupos dentro del método principal y fuera de él, esto
permite definir variables, constantes, definiciones y estructuras globales a todos los
métodos de la clase y otras locales a los métodos.
15
4
4.1
EL ENFOQUE ORIENTADO A OBJETOS
Clases
Las clases son el elemento principal dentro del enfoque orientado a objetos. En este
lenguaje las declaraciones forman parte de su propio grupo, el grupo [Clases]. Cada una
de las declaraciones de clase debe tener el siguiente formato:
Clase <Identificador>
Atributos
Publico:
[Constantes]
[Estructuras]
[Variables]
Privado:
[Constantes]
[Estructuras]
[Variables]
Protegido:
[Constantes]
[Estructuras]
[Variables]
Operaciones
Publico:
[Procedimientos]
Privado:
[Procedimientos]
Protegido:
[Procedimientos]
FClase
En el caso de la especificación de Atributos, la palabra Publico puede omitirse
solamente en el caso en el que no se utilicen [Estructuras], [Variables] o
[Constantes] publicas. El mismo criterio se aplica para las palabras Privado y
Protegido. Este criterio también se aplica para las Operaciones.
4.2
Diagramas de clase
Para los diagramas de clase se utilizaría la notación que provee el Lenguaje de
Modelación Unificado (UML) propuesto por Jacobson et al. [1] , a saber:
•
Las clase se denotan como rectángulos divididos en tres compartimentos. El
primer compartimento contiene el nombre de la clase. El segundo contiene los
atributos y el tercero las operaciones. Los modificadores de acceso a datos y
operaciones, a saber: público, protegido y privado; se representan con los
símbolos +, # y – respectivamente, al lado derecho del atributo.
16
Ventana
+area: real
#visible: lógico
+color():entero
+escalar(razon:real)
En la figura se muestra el método “escalar” que tiene un real como parámetro y no
retorna nada (es una acción) y el método “color” que no tiene ningún parámetro y
retorna un valor entero.
•
La
herencia
se
representa
mediante
una
generalización/especificación, que se denota con la flecha siguiente:
de
padre
hijo
•
relación
La relación de uso, se denota con una dependencia estereotipada:
<<uso>>
•
La relación forma parte de, no es más que una asociación, que se denota:
multiplicidad
Si motor forma parte de carro, la flecha apunta a la clase motor, y el diamante va
pegado a carro. La multiplicidad es el rango de cardinalidad permitido que puede
asumir la asociación, se denota LI..LS. Se puede usar * en el limite superior para
representar una cantidad ilimitada (ejemplo: 3..*).
4.3
Estructura de un programa (3ra. parte)
Ahora introduciremos el concepto de clase a la estructura que estudiamos en el
capítulo anterior.
[Clases]
Clase <Identificador>
#aquí pueden ponerle nombre a su programa
[Constantes]
[Estructuras]
[Variables]
[Definiciones]
[Procedimientos]
17
Accion Principal
[Constantes]
[Estructuras]
[Variables]
[Definiciones]
[Secuencia de Operaciones]
FAccion
FClase
Nótese el nombre del grupo de declaraciones de clases en negrita.
Esto quiere decir que se pueden declarar en el algoritmo, declarándolas antes de la
clase que contiene el método “Principal”.
18
5
APUNTADORES
Un apuntador es una referencia a una dirección de memoria a partir de la cual se
encuentra almacenada una determinada cantidad de información, asignada a una variable de
un tipo elemental o estructurado. Para declarar un variable que sirva de apuntador a un
valor de un cierto tipo se utiliza la sentencia:
↑<Tipo> <Identificador>;
#para una sola variable
o bien:
↑<Tipo> <Identificador1>,...,<Identificadorn>;#para varias variables
por ejemplo, para declarar un apuntador a un real, la sentencia correcta sería:
↑real MiApuntador;
5.1
Operaciones Básicas
Las operaciones básicas que se pueden realizar con el apuntador son:
•
Asignación: Una variable de tipo apuntador a un tipo de dato funciona como una
variable normal en el contexto del operador de asignación. Si se cuenta con dos
variables A y B, y ambas son apuntadores al mismo tipo de dato, entonces es posible
realizar cualquiera de las operaciones A ← B o B ← A; en ambos casos el resultado
será que ambas variables apuntan a la misma dirección de memoria.
•
Comparación: El espacio de direcciones de un computador es finito y discreto. Esto nos
permite comparar las direcciones de memoria utilizando los operadores de comparación
comunes de igualdad (=) y desigualdad (≠). Dos apuntadores que hagan referencia a la
misma dirección de memoria serán iguales y serán diferentes en caso contrario.
•
Dereferenciación: Esta operación retorna el dato al que apunta o indica la referencia a
memoria. Se simboliza mediante un flecha hacia arriba ( ↑ ) luego del nombre de la
variable apuntador en cuestión. Por ejemplo, si se tiene una variable A de tipo ↑real, la
operación de dereferenciación A↑ retornaría el valor real almacenado en la posición de
memoria a la que hace referencia A.
•
Referenciación: Es la operación contraria a la dereferenciación y se simboliza mediante
el símbolo & antes del nombre de la variable apuntador en cuestión (Ejemplo: &A). Esta
operación retorna la dirección del tipo base en memoria.
•
Reservar: Esta función reserva el espacio en memoria suficiente para el tipo de dato
especificado como parámetro y retorna la dirección de memoria que hace referencia a
dicho espacio, sino no se logro reservar el espacio entonces retorna NULL. Por ejemplo,
19
la instrucción: A ← Reservar(real), reserva el espacio en memoria para un dato de
tipo real y asigna la dirección de referencia a la variable A.
•
Liberar: Esta acción libera la memoria reservada por una llamada a la función
Reservar. La liberación de memoria consiste en que el espacio liberado queda
disponible para ser utilizado por otras variables y el apuntador que se pasa por
parámetro (el que referencia la memoria a liberar) queda apuntando a NULL. Por
ejemplo, continuando el ejemplo anterior, la instrucción: Liberar(A) liberaría la
memoria reservada anteriormente y la variable A haría referencia a NULL.
20
6
CONVERSION EXPLICITA DE TIPOS DE DATO
Todos los lenguajes de programación realizan algunas conversiones implícitas de
tipos de dato elementales durante el calculo del resultado de expresiones que envuelven
tipos distintos. Por ejemplo, al ejecutar una operación en la que se multiplica un entero por
un real, el lenguaje realiza una conversión de tipo de dato en alguno de los operadores para
que ambos operadores sean del mismo tipo y así llevar a cabo la operación. Los criterios
para llevar a cabo las conversiones y que tipos pueden ser convertidos varían de lenguaje a
lenguaje.
Sin embargo, algunas veces el programador se ve en la necesidad de realizar una
conversión de tipo explicita, esto es, que el programador le indique al lenguaje mediante
una instrucción que se debe llevar a cabo una conversión de tipo. Por supuesto, el
programador es el que decide, mediante la instrucción que le da al lenguaje, el tipo de dato
“origen” y el tipo de dato “destino”.
El lenguaje pseudoformal que se plantea en este informe permite la conversión
explicita entre cualquiera de sus tipos de datos elementales, pero el estudiante debe tener en
cuenta que este no es el caso de todos los lenguajes de programación y por lo tanto debe
referirse a la documentación del lenguaje a la hora de realizar una conversión de tipos.
Los perfiles de las funciones que provee este lenguaje pseudoformal para realizar las
diferentes conversiones son:
•
Para convertir a entero:
Funcion AEntero(<Tipo> <Identificador>) → entero
•
Para convertir a real:
Funcion AReal(<Tipo> <Identificador>) → real
•
Para convertir a logico:
Funcion ALogico(<Tipo> <Identificador>) → logico
•
Para convertir a caracter:
Funcion ACaracter(<Tipo> <Identificador>) → caracter
•
Para convertir a string:
Funcion AString(<Tipo> <Identificador>) → string
21
7
BIBLIOGRAFIA
[1]
Jacobson I., Booch, Rumbaugh, J. The Unified Modeling Language User Guide.
Addison Wesley. 1999
[2]
Sepúlveda, Jhonny. Construcción de Algoritmos: Metodología y Notación. Trabajo
de Ascenso (Prof. Asistente). Universidad Central de Venezuela, Facultad de
Ciencias, Escuela de Computación, 1988.
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