0. Desarrollo de Programas: técnica del refinamiento

Idea Objetivos: Facilitar el proceso de solución de un problema Orden y Claridad del código Distribución de tareas entre programadores Estrategia bottom-up: “partir” un problema en sub- problemas, solucionar los sub-problemas desarrollando código “encapsulado” y luego escribir el programa principal usando el código encapsulado Estrategia top-down: Escribir el código del programa principal en forma gruesa, dejando para después la solución de sub- problemas. Luego se desarrollan los sub-problemas. Distribución del trabajo: para distribuir el trabajo es necesario establecer claramente como se usarán y cual será el comportamiento del código encapsulado

Ejemplo Problema: desarrollar el programa que implementa el siguiente diálogo con el usuario: Suma, resta de 2 tiempos Primer tiempo (HHMMSS) ? Segundo tiempo (HHMMSS) ? Suma = 12:16:10 Resta = 09:14:50 Mayor = 10:45:30 Menor = 01:30:40

Solución sin estrategia: import java.util.*; class T { public static void main(String[] args) { Scanner C = new Scanner(System.in); System.out.println(“Sumar y resta de 2 tiempos”); System.out.print(“Primer instante(HHMMSS)?”); int t1=C.nextInt(); ht1=t1/10000; mt1=t1%10000/1000; st1=t1%1000; System.out.print(“Segundo instante(HHMMSS)?”); int t2=C.nextInt(); ht2=t2/3600; mt2=t2%20000/60; st2=t2%60; int sum = (ht1+ht2)*3600+(mt1+mt2)*60+st1+st2; System.out.print(“Suma= “+(sum/3600)+”:”+(sum%3600/60)+”:”+(sum%60)); int res = (ht1-ht2)*3600+(mt1-mt2)*60+st1-st2; System.out.print(“Resta= “+(res/3600)+”:”+(res%3600/60)+”:”+(res%60)); if (t1 > t2) System.out.print(“Mayor=“+ht1+”:”+mt1+”:”+st1); else System.out.print(“Mayor=“+ht2+”:”+mt2+”:”+st2); }

Solución top down: import java.util.*; class T { public static void main(String[] args) { Scanner C = new Scanner(System.in); System.out.println(“Sumar y resta de 2 tiempos”); System.out.print(“Primer instante(HHMMSS)?”); int t1=Tiempo.totalSegundos(C.nextInt()); System.out.print(“Segundo instante(HHMMSS)?”); int t2=Tiempo.totalSegundos(C.nextInt()); System.out.print(“Suma=); Tiempo.escribir(t1+t2); int mayor=Math.max(t1,t2), menor=Math.min(t1,t2); System.out.print(“Mayor=); Tiempo.escribir(mayor); System.out.print(“Menor=); Tiempo.escribir(menor); System.out.print(“Resta=); Tiempo.escribir(mayor-menor); } class Tiempo{ static public int horas(int x){ return x/10000;} static public int minutos(int x){return x/100%100;} static public int segundos(int x){return x%100;} static public int totalSegundos(int x){ return horas(x)*3600+minutos(x)*60+segundos(x);} static public void escribir(int x){ System.out.println(x/3600+”:”+x%3600/60+”:”+x%3600%60);} }

Solución bottom-up: class Tiempo { int segundos; //conviene guardar el total de segundos no mas Tiempo (int x) { segundos = x; } public int compareTo(Tiempo x) { // retorna un entero 0 según si x es mayor igual o menor return segundos – x.segundos; } public Tiempo suma(Tiempo x) { //retorna un objeto tiempo nuevo con la suma return new Tiempo(segundos+x.segundos); } public Tiempo resta(Tiempo x) { //retorna un objeto tiempo nuevo con la resta return new Tiempo(segundos-x.segundos); } public String toString() { //retorna un string “HH:MM:SS” return segundos/3600+”:”+(segundos%3600/60)+”:”+segundos%60; }

Programa class T { public static void main(String[] args) { Tiempo t1 = new Tiempo(C.readInt(“Primer instante(HHMMSS)?“)); Tiempo t2 = new Tiempo(C.readInt(“Segundo instante(HHMMSS)?”); Tiempo t3 = t1.suma(t2); System.out.print(“Suma=”+t3.toString()); if (t1.compareTo(t2) > 0){ mayor = t1; menor = t2; } else { mayor = t2; menor = t1; } U.println(“Mayor=“+mayor.toString()); U.println(“Menor=”+menor.tostring()); U.print(“Suma =“+(t1.suma(t2)).toString()+ ”Resta=”+(t1.resta(t2)).toString()); }

Pensamientos Es importante definir claramente la interfaz entre el programa principal y los sub-programas El enfoque de llamado a funciones es más antiguo que el de diseñar y construir objetos pero ambos persiguen los mismos objetivos El enfoque orientado a objetos responde a la necesidad de desarrollar software de grandes dimensiones con menos errores Permite encapsular mejor el código y los datos de un subprograma Apoya desarrollo de “Tipos de Datos Abstractos”

Estructura de Dato y su invariante Cada estructura de datos que implementa un TDA tiene un invariante Conjunto de condiciones que se cumplen siempre Cada operación que se define sobre la estructura tiene el derecho de suponer que se cumple el invariante al principio y dejarlo cumpliéndose al final Ej. Implementar un TDA conjunto con la siguiente estructura de datos a0a0 a1a1 anan a n-1... n

Estructura de Dato y su invariante class Conjunto { private int[] a; private int n; Conjunto(int x) { a = new int[x]: n = 0; } public boolean agragar(int x) { if (esta(x)) return false a[n++] = x; return true; } public boolean sacar(int x) { } public boolean esta(int x) { //retorna true si esta x en el conjunto }... }