Algoritmos y lógica de programación: principios y ejemplos

Gran parte de la lógica de aprender a programar se basa en la lógica formal, concretamente en la lógica matemática. Los operadores matemáticos, como mayor que, menor que o igual a, también se utilizan en los lenguajes de programación para crear instrucciones lógicas que pueda ejecutar un ordenador. El conjunto de instrucciones de los sistemas informáticos, también conocido como lógica de programación, especifica el orden en que deben colocarse determinados componentes para que el hardware de la computadora pueda llevar a cabo determinadas tareas.

Dicho de otro modo, la lógica de programación consiste en aplicar reglas de forma sistemática para obtener un resultado viable. La programación lógica corresponde a un paradigma de programación que se basa en la lógica matemática para determinar la entrada y salida de un programa en forma de declaraciones lógicas y reglas de inferencia. En este artículo hablamos sobre la lógica de programación: qué es, dónde se utiliza y cuál es su importancia para aprender a programar.

La lógica de programación es un conjunto de principios que delinean cómo deben disponerse los elementos para que un ordenador pueda realizar tareas específicas; es decir, sirve para determinar la entrada y salida apropiadas de un programa en forma de declaraciones lógicas. Utiliza estructuras de control como bucles, declaraciones condicionales y funciones. 

Una buena lógica de programación proporciona un camino claro que la computadora debe seguir al ejecutar el código. La lógica de programación es especialmente crucial en áreas como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, donde el código intenta emular el proceso de pensamiento humano. 

El desarrollo de un programa utilizará al menos dos de los cinco fundamentos básicos de programación:

- Las entradas son instrucciones y datos que se dan al ordenador.

- Las salidas son los resultados de las entradas que devuelve el ordenador.

- Las operaciones aritméticas realizan cálculos matemáticos sobre los datos.

- Las construcciones condicionales determinan si un resultados es verdadero o falso.

- Los bucles ordenan al ordenador que se mueva a través de una serie de instrucciones hasta que se cumpla una condición. 

Por ejemplo, un usuario introduce un número de tarjeta bancaria en un formulario. El programa comprueba si el número de tarjeta es válido contando el número de dígitos del número de tarjeta. Si el número de dígitos no coincide con el valor establecido, el ordenador emite un mensaje de error; si el número de dígitos coincide, acepta el valor de entrada. El programa realizará un bucle a través de las instrucciones hasta que se introduzca el número correcto de digitos. 

Al desglosar los pasos del proceso se obtiene la lógica de programación para una sentencia if-then-else como la siguiente (la sentencia de ejemplo está escrita en C):

#include

int main()

{

int tarjeta;

if (tarjeta=16)

printf(“Número de tarjeta aceptado”);

else

printf(“Número de tarjeta no válido”);

return 0;

}

Para crear una lógica de programación confiable, el desarrollador primero debe comprender cómo fluyen los datos a través de un programa. Utilizar la lógica significa pensar en los comandos individuales que se ejecutan para lograr los resultados deseados. 

Un algoritmo puede definirse como un enfoque sistemático para resolver un problema específico. En programación, un algoritmo actúa como una secuencia de pasos claramente definidos que guían la resolución de un problema. La comprensión de los algoritmos es esencial para que los programadores escriban código más eficaz. Es igualmente importante que los desarrolladores entiendan la diferencia entre algoritmos y lógica de programación.

Un algoritmo brinda instrucciones sobre cómo resolver un problema, mientras que la lógica de programación determina cómo una computadora ejecuta el algoritmo. Los algoritmos son conceptuales y pueden describirse utilizando lenguajes de programación o diagramas de flujo. De hecho, los desarrolladores tienden a implementarlos en distintos lenguajes de programación. 

Cuando utilizamos una computadora para resolver un problema concreto, tenemos que indicarle claramente los pasos a seguir para solucionarlo. Por ejemplo, si queremos escribir un programa para ordenar una lista de números, el algoritmo podría detallar un método de clasificación específico, pero la lógica de programación ayuda a escribir el código que realizará este método de clasificación.

La idea de crear una lógica de programación sólida surge de comprender cómo dividir los problemas en problemas más pequeños, que puedan resolverse en pasos simples. Las reglas o pasos que corresponden a la lógica que debe seguir un programador al momento de escribir el código incluyen:

- el orden en el que se se debe escribir el programa;

- número de ciclos y condiciones que se pueden aplicar;

- tipos de datos que se pueden utilizar en el programa;

- cómo manejar los errores;

- cómo manejar la entrada del usuario. 

Cualquiera que busque tener éxito como desarrollador, primero debe aprender algoritmos y lógica de programación, y luego practicarla regularmente mediante prueba y error. Un buen programador es alguien que practica sus habilidades de construcción de lógica todos los días a través de resolver problemas técnicos y cotidianos.

La lógica de programación sin duda mejora con la práctica. Pero además de practicar, nosotros te recomendamos aprender más sobre estructuras de datos, algoritmos y paradigmas. Muchos desarrolladores al inicio tienen dificultades para aprender a programar utilizando la lógica de programación debido a falta de orientación, y familiarizarte con los métodos de programación existentes puede ayudarte a reconocer posibles soluciones para problemas lógicos específicos en el código. 

Tu comprensión mejorará si estudias soluciones de programación, en particular las que presentan ventajas e inconvenientes. Al observar los algoritmos existentes y las estructuras de datos asociadas, te enfrentarás al reto de seguir la lógica subyacente, lo que mejorará tu lógica de programación. 

Un punto de partida es un algoritmo de ordenamiento. Utiliza una baraja de cartas para visualizar el algoritmo: barajar las cartas imita los números aleatorios de un algoritmo de ordenamiento. Usa las cartas y la lógica de programación para entender cómo funciona el algoritmo. 

Limpiar tu código puede ayudarte a identificar formas de mejorar tus habilidades de codificación. A medida que trabajes en la limpieza de tu código, también serás capaz de seguir la lógica más fácilmente e identificar áreas de mejora. 

Los paradigmas de programación son modelos que tienen métodos distintos para resolver problemas. Los cuatro paradigmas de programación más comunes son:

• Procedimental: es un paradigma de programación que utiliza llamadas a procedimientos donde las sentencias se estructuran en subrutinas. También conocido como paradigma descendente.

• Programación orientada a objetos: un marco de programación conocido como programación orientada a objetos considera que los objetos son instancias de clase. El estado y el comportamiento de la clase se incluyen en los objetos.

• Funcional: los paradigmas de programación funcional son construcciones matemáticas que utilizan funciones puras. Las funciones puras toman una lista de entradas y esperan la salida de un valor de retorno. 

• Paradigmas lógicos: utilizan sentencias para expresar reglas basadas en fundamentos matemáticos.

De nuevo, todos estos son sólo métodos de programación que te recomendamos tener en cuenta al momento de decidir la mejor construcción lógica para un problema de programación. 

Alimentar la lógica de tus programas no es tan difícil hoy en día que existen numerosas formas de desarrollar tus habilidades de programación. Si quieres mejorar tus habilidades, y dominar en la teoría y en la práctica la lógica de programación, en TripleTen ofrecemos un curso de desarrollo web que te prepara con todos los conocimientos y habilidades para desarrollarte en la profesión y conseguir un trabajo en TI en menos de un año. Inscríbete a nuestro webinar introductorio para conocer más sobre la profesión y la oferta educativa que tenemos para ti.