Top down
- 1. 1 INTRODUCCIÓN La computadora no solamente es una maquina que puede realizar procesos para darnos resultados, sin que tengamos la noción exacta de las operaciones que realiza para llegar a esos resultados. Con la computadora además de lo anterior también podemos diseñar soluciones a la medida, de problemas específicos que se nos presenten. Mas aun, si estos involucran operaciones matemáticas complejas y/o repetitivas, o requieren del manejo de un volumen muy grande de datos. La programación es una técnica esencial de la cual hay que tener conocimientos. Su inserción las carreras universitaria, asegura que los estudiantes tengan la facilidad necesaria para conocer las técnicas de solución más eficientes de solución de problemas. La estructura de este trabajo, está pensada para que se pueda usar como guía para el aprendizaje de las técnicas de diseño, como guía de referencia rápida para llevar a cabo cualquier tarea que el lector necesite realizar en un momento determinado.
- 2. 2 Top Down La programación descendente o "Top - Down" es el proceso mediante el cual un problema se descompone en una serie de niveles o pasos sucesivos de refinamiento (stepwise). El diseño descendente es una técnica que permite diseñar la solución de un problema con base en la modularización o segmentación dándole un enfoque de arriba hacia abajo (Top Down Design). Esta solución se divide en módulos que se estructuran e integran jerárquicamente, como si fuera el organigrama de una empresa. Ejemplo: ALGORITMO ALGO MODULO MODULO MODULO UNO DOS TRES En el diagrama anterior se muestra la estructura del algoritmo ALGO, que se auxilia de tres módulos subordinados, cada uno de los cuales ejecuta una tarea especifica. En su momento el modulo principal ALGO invocara o llamara a los módulos subordinados, es decir, dirigirá su funcionamiento. Un modulo es un segmento, rutina, subrutina, subalgoritmo o procedimiento, que puede definirse dentro de un algoritmo con el fin de ejecutar una tarea especifica y puede ser llamado o invocado desde el algoritmo principal cuando sea necesario.
- 3. 3 Ejemplo: Se necesita diseñar un algoritmo que ayude a un niño a revisar sus tareas referentes a las operaciones aritméticas fundamentales: sumar, restar, multiplicar y dividir. El proceso es el siguiente: Se ofrecerá un menú de opciones para escoger lo que desee hacer, de acuerdo con el siguiente formato: TE PUEDO AYUDAR A: 1. 1. SUMAR 2. 2. RESTAR 3. 3. MULTIPLICAR 4. 4. DIVIR 5. 5. FIN OPCION En el caso de la suma el procedimiento es el siguiente: leer los dos números y el resultado obtenido por el niño, hacer el calculo de la maquina, comparar ambos resultados y decirle si esta correcto o incorrecto. Se le puede permitir realizar las revisiones de operaciones de suma que sean necesarias. Para el caso de la resta, multiplicación y división se seguirá un procedimiento similar, claro está, con las diferencias existentes. Características El programa principal o de control se prueba en primer lugar Los módulos se integran uno por uno Se hace hincapié en las pruebas de las interfaces
- 4. 4 Beneficios Simplificación del problema y de los subprogramas de cada descomposición. Las diferentes partes del problema pueden ser programadas de modo independiente e incluso por diferentes personas. El programa final queda estructurado en forma de bloque o módulos lo que hace más sencilla su lectura y mantenimiento. Bottom Up El diseño ascendente se refiere a la identificación de aquellos procesos que necesitan computarizarse con forme vayan apareciendo, su análisis como sistema y su codificación, o bien, la adquisición de paquetes de software para satisfacer el problema inmediato. Características Permite una prueba temprana de módulos particulares Los módulos se pueden integrar en diversos grupos Se hace hincapié en la funcionalidad y prestaciones de los módulos La diferencia del tipo de diseño ascendente y descendente solo se puede dar a la hora de la programación. Porque en el momento de dibujar la estructura del problema, en las dos formas el diseño queda igual, solamente que los módulos son enumerados en forma diferente, pero esto se hace pensando ya en como se va a comenzar a programar. En el diseño ascendente primero se programan los módulos que se encuentran mas abajo de la estructura, hasta llegar al primer modulo dibujado.
- 5. 5 Ejemplo: Realiza el diseño ascendente para la gestión del control de un hotel utilizando la siguiente información: pagos a empleados (nombre, puesto, sueldo, horas extra) prestamos externos (cliente, préstamo, aval, plazo) libro de reservaciones(nombre, departamento, entrada, salida) mantenimiento (área, daños, total) Esta gráfica muestra los módulos generales que va a contener el programa. SUBPROGRAMA CONTROL 20 SUBPROGRAMA SUBPROGRAMA SUBPROGRAMA SUBPROGRAMA PAGOS A PRESTAMOS LIBROS DE MANTENIMIENTO EMPLEADOS 5 EXTERNOS RESERVACIONES 15 19 Áreas de Aplicación y Beneficios de Top Down y Botton-Up En el proceso de desarrollo de software, los enfoques Top-down y Bottom- up juegan un papel crucial. El diseño Top-down fue promovido en los setenta por los investigadores de IBM Harlan Mills y Niklaus Wirth. Mills desarrolló los conceptos de programación estructurada para usos prácticos y los probó en un proyecto en 1969 para automatizar el índice de la morgue del New York Times. El éxito administrativo e
- 6. 6 ingenieril del proyectohicieron que el enfoque top-down se esparciera por IBM y por el resto de la industria de los computadores. Niklaus Wirth, que entre sus logros está el desarrollo del lenguaje de programación Pascal, escribió el artículo Program Development by Stepwise Refinement, que tuvo mucha influencia. El enfoque top-down enfatiza la planificación y conocimiento completo del sistema. Se entiende que la codificación no puede comenzar hasta que no se haya alcanzado un nivel de detalle suficiente, al menos en alguna parte del sistema. Esto retrasa las pruebas de las unidades funcionales del sistema hasta que gran parte del diseño se ha completado. Bottom-up hace énfasis en la programación y pruebas tempranas, que pueden comenzar tan pronto se ha especificado el primer módulo. Este enfoque tiene el riesgo de programar cosas sin saber como se van a conectar al resto del sistema, y esta conexión puede no ser tan fácil como se creyó al comienzo. La reutilización del código es uno de los mayores beneficios del enfoque bottom-up. El desarrollo de software moderno usualmente combina tanto Top-down como Bottom-up. Aunque un conocimiento completo del sistema se considera usualmente necesario para un buen diseño, haciendo que teóricamente sea un enfoque top-down, la mayoría de proyectos de desarrollo de software tratan de usar código existente en algún grado. El uso de módulos existentes le dan al diseño un sabor 'bottom-up'. Algunos enfoques usan un enfoque en el que un sistema parcialmente funcional es diseñado y programado completamente, y este sistema se va expandiendo para llenar los requisitos del proyecto.
- 7. 7 Diagrama de Flujo Son una manera de representar visualmente el flujo de datos a travéz de sistemas de tratamiento de información. Los diagramas de flujo describen que operaciónes y en que secuencia se requieren para solucionar un problema dado. Un diagrama de flujo u organigrama es una representación diagramática que ilustra la secuencia de las operaciones que se realizarán para conseguir la solución de un problema. Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Los diagramas de flujo facilitan la comunicación entre los programadores y la gente del negocio. Ejemplos de Diagramas de Flujo Diagrama de flujo que encuentra la suma de los primeros 50 números naturales
- 8. 8 Suma, es la variable a la que se le va agregando la valor de cada número natural. N, es el contador. Éste recorrerá lo números hasta llegar al 50. El primer bloque indica el inicio del Diagrama de flujo El segundo bloque, es un símbolo de procesos, en este bloque se asume que las variables suma y N han sido declaradas previamente y las inicializa en 0 para comenzar a el conteo y la suma de valores (Para declararlas existe el bloque Tarjeta perforada). El tercer bloque, es también un Símbolo de procesos. En éste paso se incrementa en 1 la variable N (N = N + 1). Por lo que, en la primera pasada esta N valdrá 1, ya que estaba inicializada en 0. El cuarto bloque es exactamente lo mismo que el anterior Pero en éste, ya se le agrega el valor de N a la variable que contendrá la suma (En el primer caso contendrá 1, ya que N = 1).
- 9. 9 El quinto bloque es uno Símbolo de Toma de decisiones y Ramificación Lo que hay dentro del bloque es una pregunta que se le hace a los valores que actualmente influyen en el proceso (Por decir algo, no se como decirlo, soy muy sope :D)¿Es N=50?, Obviamente la respuesta es no, ya que N todavía es 1. por lo que el flujo de nuestro programa se dirigirá hacía la parte en donde se observa la palabra no: Tercer Bloque, éste le sumará 1 (N=N+1) y vuelve a llegar a éste bloque, donde preguntará ¿Es N=50?... ¡No!, todavía es 2. Ha pues, regresa al Tercer bloque y vuelve hacer lo mismo. Y así hasta llegar a 50, obteniendo así la suma de los primeros 50 primeros números naturales. Por último indicamos que el resultado será mostrado en la impresora (Este lo puedes cambiarlo por el display para mostrar datos). Fin del programa (o diagrama) Beneficios Permite la puesta en común de conocimientos individuales sobre un proceso, y facilita la mejor comprensión global del mismo.
- 10. 10 Proporciona información sobre los procesos de formaclara, ordenada y concisa. Características de los Diagramas de Flujo Debido a sus características principales, la utilización del Diagrama de Flujo será muy útil cuando:- Se quiere conocer o mostrar de forma global un proceso.- Para comparar dos procesos o alternativas de uno dado.- Se necesita una guía que permita un análisis sistemático de un proceso Áreas de Aplicación Se utiliza principalmente en programación, economía y procesos industriales. Los Diagramas de Flujo en el área de informática nos permiten la apreciación paso por paso de lo que estamos haciendo en un determinado problema y la manera ordenada en cómo se deben relacionar cada punto para llegar a un determinado finaly mantener una vista clara y ordenada del sistema en el que estamos trabajando para que sea acorde con el esfuerzo con el que se trabajó. Diagramas Estructurados El diagrama estructurado también conocido como diagrama de chapin es como un diagrama de flujo en el que se omiten las flechas de unión y las cajas son contiguas. Beneficios Adopta la filosofía de la programación estructurada, que utiliza un enfoque descendente.
- 11. 11 Utiliza un número limitado de símbolos de tal forma que el diagrama de flujo ocupa menos espacio y puede leerse con cierta finalidad. Ejemplo: Un algoritmo se representa en la sig. forma: Inicio Accion1 Accion2 ... Fin Inicio Leer Nombre,Hrs,Precio Calcular Salario = Hrs * Precio Calcular Imp = Salario* 0.15 Calcular Neto = Salario + Imp Escribir Nombre, Imp, SNeto Fin
- 12. 12 Características 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. Aplicaciones de los Diagramas Estructurados 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.
- 13. 13 CONCLUSIÓN En esta investigación se abarcó diferentes técnicas de diseño las cuales son el Top Down, Bottom Up Diagrama de Flujo, Diagrama Estructurado La técnica Top Down también es conocida como arriba-abajo y consiste en una serie de niveles de menor a mayor complejidad que dan solución al problema, en esencia consiste en efectuar una relación entre las etapas de la estructuración de forma que una etapa jerárquica y su inmediato inferior se relacionan mediante la entrada y salida de información. La técnica Bottom Up es conocida también como ascendente, la diferencia entre el bottom up y el top down es que los módulos son enumerados de forma diferente. En el bottom up se enumeran primero los módulos inferiores hasta llegar al modulo superior.