Diagramas

Diagramas Estructurados
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INTRODUCCIÓN
Las técnicas de desarrollo y diseño de programas que se utilizan en la
programación convencional tienen inconvenientes, sobre todo a la hora de verificar y
modificar un programa. En la actualidad están adquiriendo gran importancia las
técnicas de programación, cuyo objetivo principal es el de facilitar la comprensión
del programa, y además permiten, de forma rápida, las ampliaciones y
modificaciones que surjan en la fase de explotación del ciclo de vida de un programa
o una aplicación informática.
En la programación convencional se suele hacer un uso indiscriminado y sin
control de las instrucciones de salto condicional e incondicional, lo cual produce
cierta complejidad en la lectura y en las modificaciones de un programa . eliminar
estas dificultades es uno de los propósitos de la programación estructurada y, por
ello, en ocasiones, se ha definido como la técnica de programación sin saltos
condicionales e incondicionales.
De una forma general los diagramas de flujo de datos son gráficas dirigidas en
donde los nodos especifican las actividades de proceso y los arcos la transferencia de
datos entre nodos de proceso. Como cualquier diagrama de flujo, estos pueden ser
utilizados en cualquier nivel de abstracción. Un diagrama de datos representa el
flujo de datos entre estatutos individuales o entre bloques de estatutos dentro de
una rutina; flujo de datos entre rutinas secuenciales, flujo de datos entre procesos
concurrentes o flujo de datos entre sistemas de cómputo distribuidos, donde cada
nodo representa una unidad de proceso geográficamente separada. Distinto a otros
diagramas de flujo, las burbujas no indican la lógica de decisión o las condiciones
bajo las cuales varios nodos de proceso se activen.
Los diagramas de datos pueden expresarse utilizando una notación informal,
o por medio de símbolos especiales para denotar a los nodos de proceso, a los nodos
de entrada.
Los diagramas generales especifican los procesos de un sistema en forma
funcional; cada diagrama describe las entradas, los pasos de proceso y las salidas
para la función en cuestión; un diagrama general puede indicar la localización de los
diagramas de detalles subordinados necesarios.
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DIAGRAMAS DE FLUJOS ESTRUCTURADOS
Los diagramas de flujo representan la forma más tradicional para especificar
y documentar los detalles algorítmicos de un producto de programación; estos
diagramas utilizan cajas rectangulares para especificar las acciones, cajas en forma
de rombos para las proposiciones de decisión, arcos dirigidos para las
interconexiones entre las diversas cajas, así como una variedad de formas especiales
para denotar las entradas, las salidas, los almacenamientos, etcétera.
TEOREMA DE LA ESTRUCTURA (EL NACIMIENTO DE LOS DIAGRAMAS DE FLUJO)
En un inicio, la programación estructurada fue desarrollada en sus principios
por Edsgar W. Dijkstra en sus Notes on Structured Programming y se basa en el
denominado Teorema de la Estructura desarrollado en 1966 por Bömh y Jacopini,
que se ratificó con los trabajos de Charlan D. Mills.
En la actualidad existen diversas definiciones de estos diagramas, pero todas
ellas giran alrededor del teorema de estructura que, como ya hemos dicho, se debe a
Bömh y Jacopini que inician todo esto con esta técnica de programación a través de
módulos o bloques.
Para un buen entendimiento del teorema mencionado, se realiza una
definición previa de algunos de los conceptos que trata el teorema:
1. Diagrama Propio. Es aquel que posee un solo punto de entrada y uno de salida.
C1
A
N
S
B
2. Programa Propio. Es aquel programa que cumple las siguientes condiciones:
 Posee un solo inicio y un solo fin.
 Todo elemento del programa es accesible, es decir, existe al menos un camino
desde el inicio al fin que pasa a través de él.
 No posee bucles infinitos.
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INICIO
C1
S
A
N
B
FIN
3. Teorema de la Estructura. Todo programa propio, realice el trabajo que realice,
tiene siempre al menos un programa propio equivalente que sólo utiliza las
estructuras básicas de la programación, que son:
 La secuencia.
 La selección.
 La repetición.
CARACTERÍSTICAS DE LOS DIAGRAMAS ESTRUCTURADOS
En los distintos departamentos de informática existentes no siempre se
dispone de los mismos programadores con respecto al tiempo que se pretende que
dure una aplicación, por lo cual es de suma importancia que un programa realizado
por una persona sea fácil de modificas u mantener por otra. En este sentido, la
diagramación estructurada ofrece muchas ventajas para logras estos objetivos. Con
esto podemos decir que:
Un diagrama estructurados es:





Fácil de leer y comprender.
Fácil de codificar en una amplia gama de lenguajes y en diferentes sistemas.
Fácil de mantener.
Eficiente, aprovechando al máximo los recursos de la computadora.
Modularizable.
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ALGUNAS DIFERENCIAS DE LOS DIAGRAMAS ESTRUCTURADOS Y LOS DIAGRAMAS
TRADICIONALES.
Los diagramas de flujo estructurados difieren de los diagramas tradicionales
en que los primeros tienen restricción en cuanto a las formas de uso; con esto se
obtiene que la gráfica obtenida sea un equivalente gráfico de la descripción por
medio del seudocódigo estructurado; un ejemplo de las formas comunes y de los
equivalentes en seudocódigo son:
A
S
P
F
P
V
F
S1
P
S2
V
S
MIENTRAS P REPETIR S
REPETIR S HASTA P
SI P ENTONCES S1 SI NO S2
Los diagramas estructurados poseen una entrada única y una salida única;
así estas formas pueden ser anidadas dentro de otras formas hasta el nivel deseado
de anidamiento, manteniendo el principio del teorema de la estructura.
ALGUNAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS SOBRE LOS DIAGRAMAS TRADICIONALES.
Sabemos ahora, que los diagramas estructurados, a diferencia de los
tradicionales es que, los primeros son una representación gráfica tal cual de los que
es el seudocódigo estructurados de los programas que desarrollan hoy en día de
acuerdo a la tendencia de la programación modulada. También existe un mejor
entendimiento a mayor velocidad de cómo se maneja la transformación de datos.
En los diagramas tradicionales, son mucho mejores para representar las
especificaciones del diseño externo y del diseño interno en cualquier nivel además de
que aquí los diagramas especifican los procesos de un sistema en forma funcional.
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APLICACIONES DE LOS DIAGRAMAS DE FLUJO.
Los diagramas de flujo estructurados, como su nombre menciona, es
actualmente caracterizado como una herramienta de la programación estructurada.
Gracias a esta herramienta (y debido a las características de la programación
estructurada) podemos interpretar cada acción de un programa y representarlo
gráficamente (en un diagrama estructurado) con la debida estructura (simple o
compuesta) de la diagramación estructurada.
PRINCIPALES ESTRUCTURAS DE LOS DIAGRAMAS ESTRUCTURADOS.
1. Estructura Secuencial. Es una estructura con una entrada y una salida en la cual
figuran una serie de acciones cuya ejecución es lineal y en el orden en que
aparecen. A su vez. Todas las acciones tienen una única entrada y una única
salida.
A
B
C
2. Estructura Alternativa. Es una estructura con una sola entrada y una sola salida
en la cual se realiza una acción de entre varias, según una condición o se realiza
una acción según el cumplimiento o no de una determinada condición. Esta
condición puede ser simple o compuesta. Las estructuras alternativas pueden
ser:
 De dos salidas, en la que una de ellas puede ser la acción nula.
 De tres o más salidas, que también se llama múltiple.
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S
S
COND
.
N
N
COND
.
A
A
B
Alternativa Simple
Alternativa doble
COND
.
A
B
C
Alternativa Múltiple
D
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Diagramas Estructurados
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3. Estructura Repetitiva. Es una estructura con una entrada y una salida en la cual
se repite una acción un número determinado o indeterminado de veces,
dependiendo en este caso del cumplimiento de una condición. Las estructuras
repetitivas pueden ser:
 Estructura para (FOR)
 Estructura mientras (WHILE)
 Estructura hasta (UNTIL)
4. Estructura PARA (FOR). En una estructura se repite una acción un número fijo
de veces representado normalmente por N.
Ni := X
S
Si Ni > Nf
N
A
Ni=Ni+1
5. Estructura MIENTRAS (WHILE). En esta estructura se repite una acción
mientras se cumpla la condición que controla el bucle. La característica principal
de esta estructura es la de que la condición es evaluada siempre antes de cada
repetición.
El número de repeticiones oscila entre 0 e infinito, dependiendo de la
evaluación de la condición, cuyos argumentos en los casos de repetición, al menos
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una vez, deberán modificarse dentro del bucle, pues de no ser así el número de
repeticiones será infinito y nos encontraremos en un bucle sin salida.
N
condición
S
A
6. Estructura HASTA (UNTIL). En esta estructura se repite una acción hasta que
se cumpla la condición que controla el bucle, la cual se evalúa después de cada
ejecución del mismo. El número de repeticiones oscila entre 1 e infinito,
dependiendo de la evaluación de la condición, cuyos argumentos en los casos de
repetición, al menos dos veces, deberán modificarse dentro del bucle, pues de no
ser así el número de repeticiones será infinito y nos encontraremos en un bucle
sin salida
A
N
condición
S