¿Qué es un Programa Informático?

Un programa informático es un conjunto de instrucciones, escritas en un lenguaje de programación, diseñado para que el ordenador pueda interpretarlo y ejecutar tareas específicas.

Ciclo de Vida del Software: Fases Esenciales para la Creación de Programas

Para crear un programa informático de manera estructurada y eficiente, se siguen diferentes fases de desarrollo, conocidas como el Ciclo de Vida del Software. Estas fases aseguran la calidad y el correcto funcionamiento del producto final:

1. Fase 1: Estudio y Definición del Problema

   En esta etapa, se realiza un estudio detallado del problema a resolver, con el fin de que el resultado final se ajuste a las expectativas y necesidades planteadas.

2. Fase 2: Diseño del Algoritmo

   Esta fase se centra en la conceptualización de la solución antes de la codificación. Incluye:

   • ¿Qué es un Algoritmo?

     Un algoritmo es un conjunto de instrucciones o reglas establecidas que, mediante una sucesión de pasos lógicos y finitos, permiten solucionar un problema determinado. Para representarlos de forma clara y estructurada, se utilizan principalmente diagramas de flujo y pseudocódigos.

   • Características Fundamentales de Todo Algoritmo:

     • Finito: Debe tener un inicio y un final definidos, y estar constituido por un conjunto determinado de pasos.
     • Definido: Si se aplica el algoritmo varias veces con los mismos datos de entrada, se debe obtener siempre el mismo resultado.
     • Preciso: Debe establecer claramente los pasos a seguir, sin posibilidad de ambigüedad en ningún momento.

   • Herramientas de Representación de Algoritmos:

     • Diagramas de Flujo: Son representaciones gráficas del algoritmo, utilizando símbolos estandarizados para cada tipo de operación.
     • Pseudocódigo: Describe un algoritmo en un lenguaje natural o una mezcla de lenguaje natural y elementos de programación, facilitando su comprensión antes de la codificación.

3. Fase 3: Codificación del Programa

   Esta etapa consiste en la traducción del diseño algorítmico a un lenguaje de programación específico que el ordenador pueda interpretar y ejecutar.

   • Lenguaje de Programación: La Base del Código

     Un lenguaje de programación es un conjunto de reglas y símbolos utilizado para codificar las instrucciones de los programas de ordenador. Estas instrucciones se traducen finalmente al lenguaje binario, conocido como código máquina, que es el único que el ordenador es capaz de interpretar directamente.

     • Sintaxis de los Lenguajes de Programación:

       Define el conjunto de reglas gramaticales que se deben seguir al escribir el código fuente para que sea válido y comprensible por el compilador o intérprete.

     • Variables y Constantes: Almacenamiento de Datos

       Si un dato no cambia durante la ejecución del programa, se define como constante. Por otro lado, los datos cuyos valores pueden variar a lo largo del programa se denominan variables. Ambas se crean especificando su nombre y el tipo de datos que almacenarán.

     • Tipos de Datos Comunes:

       • Entero: Representa números enteros (sin decimales).
       • Real (o Flotante): Permite almacenar números decimales.
       • Carácter: Representa un único carácter, que puede ser un dígito numérico (del 0 al 9), una letra (minúscula o mayúscula) o un símbolo especial.
       • Booleano: Se utiliza para valores lógicos, por lo que su valor es verdadero (true) o falso (false).

   • Estructuras de Control: El Flujo de Ejecución

     Las estructuras de control determinan el orden en que se ejecutan las instrucciones de un programa. Son esenciales para la lógica y el comportamiento del software.

     • Estructuras Secuenciales:

       Son aquellas en las que cada instrucción sigue a la anterior, de modo que se realizan todas, una tras otra, sin omisiones ni repeticiones. Dentro de estas, encontramos:

       • Sentencias: Instrucciones individuales que realizan acciones específicas. Suelen finalizar con un punto y coma (;). Para agrupar sentencias que se ejecutan como un bloque, se utilizan las llaves ({}).
       • Llamadas a Funciones: Permiten ejecutar instrucciones que se encuentran definidas en otra parte del programa o en bibliotecas externas.
       • Asignación: Permite el almacenamiento de un valor en una variable o en una constante. Se representa comúnmente con el símbolo de igualdad (=).
       • Operaciones Aritméticas: Utilizan operadores aritméticos (+, -, *, /, etc.) para realizar cálculos.

     • Estructuras Selectivas (Condicionales):

       También conocidas como condicionales o de control de flujo, se utilizan para tomar decisiones lógicas. En ellas se evalúa una condición y, en función del resultado (verdadero o falso), se ejecutan diferentes acciones.

       • IF: Permite realizar una acción concreta solo si se cumple una condición determinada.
       • IF-ELSE: Si la condición evaluada es verdadera, se ejecutan las sentencias del bloque IF; en caso de ser falsa, se ejecutan las sentencias del bloque ELSE. Las acciones de ambos bloques son excluyentes entre sí.
       • SWITCH: Se utiliza para decisiones múltiples, es decir, cuando la evaluación de una expresión puede dar como resultado varios valores posibles, y se desea ejecutar un bloque de código diferente para cada uno.
       • Para evaluar las condiciones se emplean operadores lógicos y relacionales. Algunos ejemplos comunes incluyen: == (igual a), != (distinto de), < (menor que), > (mayor que), <= (menor o igual que), >= (mayor o igual que), && (AND lógico), || (OR lógico), ! (NOT lógico).

     • Estructuras Repetitivas (Bucles):

       También conocidas como bucles, se utilizan para repetir la ejecución de un determinado grupo de sentencias en función de ciertas condiciones. Entre las más comunes se encuentra la estructura while.

       • WHILE: La estructura while tiene como propósito repetir un bloque de sentencias mientras se cumple una condición. La evaluación de la condición se realiza antes de la ejecución de la sentencia, de modo que:
         • Si es verdadera, la sentencia se ejecuta y se vuelve a evaluar la condición.
         • Si es falsa, la estructura while finaliza y el control pasa a la siguiente instrucción del programa.

   • Funciones: Modularidad y Reutilización

     Las funciones son un conjunto de instrucciones que realizan una tarea específica. Toman ciertos valores de entrada, llamados parámetros, y proporcionan un valor de salida (o no, dependiendo de su diseño).

     • Funciones Recursivas:

       Son aquellas funciones que se llaman a sí mismas para resolver un problema, dividiéndolo en subproblemas más pequeños de la misma naturaleza.

4. Fase 4: Pruebas y Depuración

   En esta fase, el programa se somete a diversas pruebas para identificar y corregir errores (bugs) y asegurar que funciona según lo esperado en diferentes escenarios.

5. Fase 5: Documentación

   La documentación es crucial para el mantenimiento y la comprensión del software. Incluye manuales de usuario, comentarios en el código, diagramas de diseño, etc.