Procesamiento
Tipos de operaciones
Las operaciones a realizar con los datos pueden ser de muy diversa naturaleza:
- Aritméticas: operaciones clásicas de suma, resta, multiplicación y división.
- Lógicas: comparaciones, negación, Y, O.
- Concatenación: unión de varios elementos (cadenas de caracteres o variables de diferentes tipos)
- Bucles: Implica la realización de acciones de forma repetida. En este caso convendrá distinguir dos tipos:
- Número de veces a repetir la acción conocido previamente: usaremos las estructuras Para (en inglés For) o Repetir.
- Número de veces a repetir dependiendo de valores obtenidos: usaremos las estructuras Mientras (
WhileWhile....do)do) o Repetir hasta que (Do ...while)while), según deseemos evaluar la condición antes o después de la primera iteración. Estas estructuras veremos que son condicionales además de repetitivas.
- Condicionales: implica la realización de unas acciones u otras tomando
decisionesdecisiones. Estructuras Si-entonces (If-else), Según (Switch).
Los tres primeros tipos de operaciones ya los hemos ido viendo en los apartados anteriores. Nos centraremos ahora en las dos últimas , si bien introduciremos diversas operaciones en los ejemplos para profundizar en su uso.
Iteraciones y bucles
Para practicar con estas estructuras, realizaremos un pequeño programa que nos calcule el promedio de varios números. En primer lugar el programa solicita la cantidad de números a promediar, luego pide que se introduzcan los números tantas veces como le hayamos dicho (aquí está la repetición) Al final muestra el promedio. En este caso, como el número de iteraciones es conocido, usaremos la instrucción Para. Asimismo, utilizaremos operadores aritméticos y de concatenación.
Pasos 1 y 2: Análisis y diagrama de flujo del programa Promedio de n números
Los elementos implicados serán:
- Inicio y fin de algoritmo.
- Salidas: Solicitar número de calificaciones, mostrar promedio.
- Entradas: cantidad de números y números a promediar.
- Almacenamiento: número de elementos (número entero), números introducidos (número real), acumulado de la suma de números (número real) y promedio (número real)
- Procesamiento: iteraciones, sumas y división.
El diagrama de flujo asociado a la instrucción PARA es el siguiente:
Diagrama de flujo:
Pasos 3, 4 y 5: Codificación, compilación y verificación del programa Promedio de n números con PSeInt
Como vimos en el apartado anterior, después de renombrar el algoritmo comenzamos por definir las variables implicadas escribiendo la expresión Definir
PSeInt permite definir varias variables del mismo tipo en la misma línea, separadas con comas. Como veis, hemos definido una única variable numi donde guardaremos el número introducido por la persona usuaria cada vez.
A continuación solicitamos la cantidad de números a promediar (Escribir), leemos la respuesta y la almacenamos en la variable correspondiente (leer) e inicializamos el valor de acum en 0, aunque en realidad no sería necesario puesto que es el valor asignado por defecto.
Con el valor de nnum definido por el usuario llega el momento de la repetición: solicitaremos al usuario que introduzca un número nnum veces. Para ello usaremos el comando Para disponible en la ventana de la derecha.
Al hacer clic sobre el comando, se nos escriben las siguientes instrucciones en nuestra hoja de algoritmo
Como variable numérica habitualmente se define una variable local (i, j, k...) que hace de contador. El valor inicial es 1 y el valor final el número de veces que queremos repetir la instrucción. En paso se especifica el crecimiento del contador de una iteración a otra (en nuestro caso de uno en uno)
Por último en la secuencia de acciones hemos de poner que es lo que queremos que se repita en cada ocasión. En nuestro caso solicitar el número, leerlo y sumarlo a los anteriores guardando el resultado en la variable acum.
El valor de numi se refresca y varía en cada iteración, puesto que ya hemos guardado el valor del número anterior en el acumulado.
En un programa es muy importante usar el mínimo número de variables precisas para no añadir complejidad innecesaria al mismo. (Principio KISS de diseño de software)
Hemos concatenado en el mensaje de solicitud la variable numérica de contador. Eso nos permite mostrarle al usuario en qué iteración se encuentra. La instrucción Escribir seguida de los elementos a concatenar separados por comas los coloca en la misma línea y sin separación entre ellos. Por eso es preciso considerar los espacios de separación en las cadenas de caracteres que incluyamos.
Por último, asignamos el valor del promedio al cálculo correspondiente y mostramos el resultado nuevamente concatenando dos mensajes.
Finalmente le damos a Ejecutar y verificamos el proceso realizado.
Nuevamente en la verificación del programa podemos experimentar la robustez del programa frente a fallos, introduciendo números decimales con coma, negativos, etc...Invitamos a realizarlo e introducir las instrucciones necesarias para prevenir dichos fallos.
Pasos 3, 4 y 5: Codificación, compilación y verificación del programa Promedio de n números con Scratch
En Scratch los bloques relacionados con las estructuras repetitivas se encuentran en Control y son Por siempre, Repetir y Repetir hasta que.
En nuestro caso, como el número estará definido, usaremos Repetir.
En primer lugar en el bloque Variables definiremos las variables necesarias.
De forma análoga, utilizando los bloques de Sensores, Apariencia, Variables explicados en los apartados de Entradas, Salidas y Datos, construimos el programa. En Operadores encontraremos los bloques necesarios para la realización de las operaciones aritmético, lógicas y de concatenación.
El programa finalmente con todos los elementos quedaría así:
Condicionales
Para practicar con estas estructuras, realizaremos un pequeño programa en el que tras solicitar una nota numérica, y verificar en primer lugar si el valor recibido es correcto, nos indicará si la nota corresponde a un APROBADO o un SUSPENSO.
Pasos 1 y 2: Análisis y diagrama de flujo del programa Boletín
Los elementos implicados serán:
- Inicio y fin de algoritmo.
- Salidas: Solicitar calificación numérica, mostrar calificación textual o mensaje de error.
- Entradas: calificación numérica
- Almacenamiento: calificación numérica (número real, puede tener decimales)
- Procesamiento: lógicas (comparación,Y,O) y condicionales.
Diagrama de flujo:
En este caso hemos definido la condición de error mediante el operador lógico O, indicando que se considere errónea cualquier calificación menor que cero o mayor que 10. Este programa puede ser resuelto de forma análoga utilizando el operador Y, indicando que considere válida cualquier nota numérica mayor o igual que cero y menor o igual que 10.
Pasos 3, 4 y 5: Codificación, compilación y verificación del programa Boletín con PSeInt
En primer lugar renombramos el algoritmo (boletin en nuestro caso) y definimos las variables implicadas que solo es la calificación numérica (nota_num)
A continuación solicitamos la calificación numérica (Escribir) y la introducimos en la variable definida (Leer)
Ahora vendría la aplicación de la condición. Los comandos encargados en PSeInt de introducir las condiciones son Si-entonces, Según, Mientras y Repetir. Un ejemplo de la sintaxis de cada una se puede apreciar en la siguiente figura
- Si-entonces: verifica que se cumple una condición o no y en función de ello ejecuta unas acciones. Se pueden anidar unas condicionales dentro de otras.
- Según: se utiliza cuando una variable puede adoptar un número discreto de opciones (tipo menú) y se define el comportamiento ante ellas y ante el caso de que no coincida con ninguna.
- Mientras: evalúa una condición en bucle y mientras es verdadera ejecuta una acción. Mezcla condicional y bucle.
- Repetir-hasta que : ejecuta una acción en bucle hasta que una condición se cumple en cuyo momento se interrumpe. Mezcla condicional y bucle.
En nuestro ejemplo la condición solo se evalúa una vez por lo que descartamos las dos últimas, y el valor numérico introducido puede tener infinitos valores entre 0 y 10 por lo que la segunda tampoco es válida. Usaremos entonces el comando Si-entonces.
Vamos a aprovechar para introducir dos nuevos operadores, el operador Y representado por el carácter & y el operador O representado por la doble barra || que se utilizan cuando queremos que se evalúe más de una condición simultáneamente. En nuestro caso podemos considerar dos opciones:
- Si la nota introducida es menor que 0 o mayor que 10, no tiene sentido,y hay que dar un mensaje de error. En caso contrario habrá que distinguir (condicional anidada) si es menor que 5 y entonces el mensaje dicta suspenso, y si es mayor o igual que 5 que será aprobado.
- Si la nota introducida es mayor o igual que 0 y menor o igual que 10, es correcta y hay que distinguir (condicional anidada) si es menor que 5 o mayor. En caso contrario sacar el mensaje de error.
Las dos son correctas y elegir una u otra solo dependerá de la persona programadora y si prefiere usar operadores Y u O.
Finalmente sólo nos quedaría Ejecutar el programa y verificar su correcto funcionamiento.
Dejamos como ejercicio de ampliación el reformular este programa para que siga preguntando hasta que reciba una calificación válida. Como pista sugerimos explorar las posibilidades de la instrucción Repetir.
Pasos 3, 4 y 5: Codificación, compilación y verificación del programa Boletín con Scratch
En Scratch los bloques relacionados con las estructuras condicionales se encuentran en Control, junto a los bucles.
Los operadores lógicos Y y O se encuentran en Operadores, junto con los de comparación y los ya vistos anteriormente: aritméticos, de concatenación...
Como en todos los programas empezaremos definiendo las variables necesarias, en nuestro caso sólo una desde los bloques de Variables.
A continuación solicitaremos la calificación mediante el bloque disponible en Sensores y almacenaremos su respuesta en la variable recién creada.
Por último evaluaremos la respuesta obtenida mediante el bloque correspondiente de Control y utilizando los operadores lógicos de Operadores, según sea su valor ofreceremos el mensaje de error o escribiremos la calificación final con el bloque correspondiente de Apariencia.
El código resultante sería el siguiente:
En este caso hemos utilizado el operador O porque Scratch no dispone de los operadores combinados menor o igual y mayor o igual, y así nos ahorramos el tener que combinar ambos operadores con un operador lógico O. Recordad el principio KISS.
Por último, verificamos el correcto funcionamiento del programa y su robustez frente a los errores más comunes. En Scratch ejecutamos haciendo clic sobre la bandera verde.
