Herramientas de análisis y diseño: definición de análisis e introducción a los diagramas de flujo

La escritura del programa comienza con el análisis

Antes de comenzar a escribir un programa, debe comprender lo que se supone que debe hacer. Por lo general, eso significa comprender algo sobre el «mundo real» y cómo funciona. Ese algo a menudo se denomina «proceso» o «reglas comerciales». Para comprender el proceso, los programadores hacen algo llamado «análisis». El análisis se define como descomponer algo en sus componentes interrelacionados para poder comprenderlo. El objeto del análisis puede ser datos sin procesar, un proceso empresarial o aprender a programar.

Cuando escribí el código para la demostración de fabricación de panqueques que hicimos para Fred, el propietario de Pancake House, tuve que entender cómo hacer panqueques antes de poder enseñarle a mi robot, Foober, cómo hacerlo. Mi mamá me enseñó a hacer panqueques cuando era niño, así que fue bastante fácil. Pero tuve que analizar el proceso desde el punto de vista de un programador, no como un cocinero, para que mi programa funcionara. Y el análisis es la clave para escribir un código bueno y útil.

Mapeo del proceso

En la primera lección, escribí una lista de cosas que Foober tendría que saber para convertirse en un robot de parrilla competente. Ese fue el punto de partida de mi análisis. En realidad, era solo una lista de compras de habilidades y conocimientos.

Para el programa que estoy escribiendo para Foober, el futuro grill-bot de Pancake House, la lista es un poco diferente:

• Cómo hacer cada tipo de panqueque
• Que plancha es
• Donde todo esta
• Cómo saber cuándo la plancha está lo suficientemente caliente
• Cómo saber cuándo dar la vuelta a los panqueques
• Cómo voltear los panqueques
• Cómo saber cuándo sacarlos de la plancha
• Cómo preparar panqueques
• Cómo decorar los platos

Pero sigue siendo solo una lista. Lo que tengo que hacer es empezar a trazar los pasos exactos que debe seguir el robot de Fred. Una herramienta que puede utilizar para esto es un diagrama de flujo.

Diagramas de flujo

Los diagramas de flujo se desarrollaron originalmente para que los programadores pudieran trazar los pasos que sus programas debían seguir para realizar la tarea programada. Resulta que también son útiles para mapear procesos del mundo real.

Hay una cantidad relativamente grande de símbolos de diagrama de flujo , pero cinco de ellos son los más utilizados:

Estos símbolos se utilizan con mayor frecuencia al crear diagramas de flujo.

Analizar un proceso simple

Usemos un diagrama de flujo para analizar un proceso simple: abrir regalos de cumpleaños. La regla cuando crecí era simple: podía abrir mis regalos solo en mi cumpleaños. Entonces, cada mañana durante aproximadamente una semana antes de mi cumpleaños real, lo primero que me vino a la cabeza cuando me desperté fue: ‘¿Es mi cumpleaños?’ Cuando pudiera responder «sí», entonces podría abrir mis regalos.

Entonces, veamos cómo podemos hacer un diagrama de flujo de ese proceso:

El proceso comienza cuando me despierto. En algún momento antes de levantarme de la cama, me pregunto: ‘¿Es mi cumpleaños?’ El símbolo de decisión (diamante) muestra que estamos probando una condición para ver si es verdadera o falsa. En este ejemplo, buscamos ver si la respuesta a la pregunta «¿Es mi cumpleaños?» Es sí («verdadero») o no («falso»). Esa respuesta determinará lo que hago a continuación.

Si la respuesta es ‘no’, sigo el camino de la izquierda, voy a ‘parar’ y me levanto. Pero, si la respuesta a la pregunta, ‘¿Es mi cumpleaños?’ es ‘sí’, voy directamente a la actividad de ‘presente abierto’ (¡woo-hoo!). Una vez que he abierto mi regalo, bajo a ‘parar’ porque he terminado.

Este diagrama de flujo muestra los pasos del ejemplo de cumpleaños.

‘Pero espera’ dices. ¿Qué pasa cuando recibes más de un regalo de cumpleaños? Me alegro de que lo hayas preguntado. Lo que hemos hecho hasta ahora es documentar el caso más simple. Lo recorrimos y estamos bastante seguros de que lo hicimos bien. ¡Así que ahora estamos listos para pasar a una situación más compleja! Notarás que este cuadro tiene muchas similitudes con el primero:

Este diagrama de flujo muestra los pasos del ejemplo con más de uno presente.

Empiezo por ‘empezar’ y paso a la decisión. Si no es mi cumpleaños, sigo el camino de la izquierda hasta ‘parar’, como antes. Si es mi cumpleaños, abro un regalo. El gran cambio en este diagrama de flujo es después de que abro un regalo. En lugar de bajar para detenerme, ahora miro para ver si hay más regalos. Si los hay, vuelvo a la caja de regalo abierta y abro otro regalo. Finalmente, cuando no hay más regalos, paro porque, bueno, no hay más regalos.

Análisis para la demostración

Es posible que recuerde que, utilizando información que recopilé anteriormente, había trabajado en algunos análisis para la primera ronda de mi prototipo con Foober. Tal vez recuerde que había trabajado en un análisis para la primera ronda de la demostración de elaboración de panqueques.

Mi objetivo para esa carrera era simplemente lograr que Foober hiciera panqueques simples y los pusiera en un plato. Comencé mapeando las tareas de alto nivel que necesitaba realizar. No hubo muchos detalles porque primero quería asegurarme de que tenía los pasos en el orden correcto. Una vez que estuve seguro de eso, podría hacer más análisis para dividir las cosas en muchos pasos más simples.

Aquí está mi diagrama de flujo de alto nivel para el prototipo:

Los pasos del proceso de elaboración de panqueques se describen en este diagrama de flujo.

Empezamos por el óvalo de inicio y pasamos directamente a comprobar la temperatura del grill. (Recuerde, Fred lo ha encendido como parte de la preparación para nosotros, así que esa no es una de nuestras actividades). Si la parrilla no está lo suficientemente caliente, nuestra actividad es volver a verificar en 5 minutos. Si la parrilla estaba realmente fría, es posible que tengamos que iterar (pasar por el mismo ciclo más de una vez).

Cuando Foober revisa la parrilla y está a la temperatura adecuada, puede verter la masa para panqueques y ¡listo! Foober comprobará si es necesario voltear los panqueques una vez que los sirva. Si no lo hacen, los volverá a comprobar en 30 segundos. Nuevamente, puede iterar a través de ese bucle un par de veces hasta que estén listos para voltear.

Cuando Foober ve que los panqueques están listos para voltear, los voltea. Luego revisa para ver si están listos. Probablemente no lo sean, por lo que esperará 15 segundos para revisarlos nuevamente. Cuando ve que los panqueques están listos, los prepara y se detiene. El programa y la demostración están terminados.

Resumen de la lección

Entonces, para recapitular, una vez que tenga sus requisitos, puede comenzar analizándolos para tener una buena idea de lo que se supone que debe hacer su programa. Haces el análisis para descomponer algo en sus componentes interrelacionados para poder entenderlo. Nuestros ejemplos simples se vieron cuando pude abrir mis regalos de cumpleaños. Luego, echamos un vistazo al análisis preliminar que hice para el prototipo que escribí para Foober. Una vez que tenga un buen manejo de mi análisis, puedo comenzar el diseño detallado de mi programa. Veremos eso en la próxima lección.

Los resultados del aprendizaje

Al final de esta lección, podrá:

• Definir análisis e iterar
• Describir diagramas de flujo e identificar símbolos comunes de diagramas de flujo

Rodrigo Ricardo Editor y fundador