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1000
#LyX 2.2 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
\lyxformat 508
\begin_document
\begin_header
\save_transient_properties true
\origin unavailable
\textclass book
\use_default_options false
\maintain_unincluded_children false
\language spanish
\language_package none
\inputencoding utf8
\fontencoding default
\font_roman "default" "default"
\font_sans "default" "default"
\font_typewriter "default" "default"
\font_math "auto" "auto"
\font_default_family default
\use_non_tex_fonts false
\font_sc false
\font_osf false
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\font_tt_scale 100 100
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\default_output_format default
\output_sync 0
\bibtex_command default
\index_command default
\paperfontsize default
\spacing single
\use_hyperref false
\papersize default
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\cite_engine_type default
\biblio_style plain
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\begin_body
\begin_layout Standard
\begin_inset Note Note
status open
\begin_layout Plain Layout
\SpecialChar LyX
source for textbook
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
How to think like a computer scientist''
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
Copyright (c) 2001 Allen B.
Downey, Jeffrey Elkner, and Chris Meyers.
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under
the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or any later
version published by the Free Software Foundation; with the Invariant Sections
being "Contributor List", with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
Texts.
A copy of the license is included in the section entitled "GNU Free Documentati
on License".
\end_layout
\begin_layout Plain Layout
This distribution includes a file named fdl.lyx that contains the text of
the GNU Free Documentation License.
If it is missing, you can obtain it from www.gnu.org or by writing to the
Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
02111-1307, USA.
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Chapter
Clases y funciones
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "time"
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
función
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
método
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Hora
\end_layout
\begin_layout Standard
Como otro ejemplo de tipo de dato definido por el usuario definiremos una
clase llamada
\family typewriter
Hora
\family default
:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
class Hora:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
pass
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Ahora podemos crear un nuevo objeto
\family typewriter
Hora
\family default
y asignarle atributos para las horas, minutos y segundos:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
tiempo = Hora()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
tiempo.hora = 11
\end_layout
\begin_layout Verbatim
tiempo.minutos = 59
\end_layout
\begin_layout Verbatim
tiempo.segundos = 30
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
El diagrama para el objeto
\family typewriter
Hora
\family default
luce así:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
\backslash
beforefig
\end_layout
\end_inset
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
\backslash
centerline{
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Graphics
filename illustrations/time.eps
\end_inset
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
}
\end_layout
\end_inset
\begin_inset ERT
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
\backslash
afterfig
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Section
Funciones puras
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
función pura
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
tipo función!pura
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
En las siguientes secciones escribiremos dos versiones de una función denominada
\family typewriter
sumarHoras
\family default
, que calcule la suma de dos
\family typewriter
Horas
\family default
.
Esto demostrará dos clases de funciones: las puras y los modificadores.
\end_layout
\begin_layout Standard
La siguiente es una versión de
\family typewriter
sumarHoras
\family default
:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def sumarHoras(t1, t2):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum = Hora()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.hora = t1.hora + t2.hora
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.minutos = t1.minutos + t2.minutos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.segundos = t1.segundos + t2.segundos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return sum
\end_layout
\end_inset
La función crea un nuevo objeto
\family typewriter
Hora
\family default
, inicializa sus atributos y retorna una referencia hacia el nuevo objeto.
Esto se denomina
\series bold
función pura
\series default
, porque no modifica ninguno de los objetos que se le pasaron como parámetro
ni tiene efectos laterales, como desplegar un valor o leer entrada del
usuario.
\end_layout
\begin_layout Standard
Aquí hay un ejemplo de uso de esta función.
Crearemos dos objetos
\family typewriter
Hora
\family default
:
\family typewriter
horaPan
\family default
, que contiene el tiempo que le toma a un panadero hacer pan y
\family typewriter
horaActual
\family default
, que contiene la hora actual.
Luego usaremos
\family typewriter
sumarHoras
\family default
para averiguar a qué hora estará listo el pan.
Si no ha terminado la función
\family typewriter
imprimirHora
\family default
aún, adelántese a la Sección
\begin_inset CommandInset ref
LatexCommand ref
reference "printTime"
\end_inset
antes de intentar esto:
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual = Hora()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual.hora = 9
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual.minutos = 14
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaActual.segundos = 30
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaPan = Hora()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaPan.hora = 3
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaPan.minutos = 35
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaPan.segundos = 0
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> horaComer = sumarHoras(horaActual, horaPan)
\end_layout
\begin_layout Verbatim
>>> imprimirHora(horaComer)
\end_layout
\end_inset
La salida de este programa es
\family typewriter
12:49:30
\family default
, que está correcta.
Por otro lado, hay casos en los que no funciona bien.
¿Puede pensar en uno?
\end_layout
\begin_layout Standard
El problema radica en que esta función no considera los casos donde el número
de segundos o minutos suman más de sesenta.
Cuando eso ocurre tenemos que
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
acarrear
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
los segundos extra a la columna de minutos.
También puede pasar lo mismo con los minutos.
\end_layout
\begin_layout Standard
Aquí hay una versión correcta:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def sumarHoras(t1, t2):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum = Hora()
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.hora = t1.hora + t2.hora
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.minutos = t1.minutos + t2.minutos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.segundos = t1.segundos + t2.segundos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if sum.segundos >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.segundos = sum.segundos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.minutos = sum.minutos + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if sum.minutos >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.minutos = sum.minutos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
sum.hora = sum.hora + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return sum
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Aunque ahora ha quedado correcta, ha empezado a agrandarse.
Más adelante sugeriremos un enfoque alternativo que produce un código más
corto.
\end_layout
\begin_layout Section
Modificadoras
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "increment"
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
modificadora
\end_layout
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
tipo función!modificadora
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
A veces es deseable que una función modifique uno o varios de los objetos
que recibe como parámetros.
Usualmente, el código que hace el llamado a la función conserva una referencia
a los objetos que está pasando, así que cualquier cambio que la función
les haga será evidenciado por dicho código.
Este tipo de funciones se denominan
\series bold
modificadoras
\series default
.
\end_layout
\begin_layout Standard
\family typewriter
incrementar
\family default
, que agrega un número de segundos a un objeto
\family typewriter
Hora
\family default
, se escribiría más naturalmente como función modificadora.
Un primer acercamiento a la función luciría así:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def incrementar(h, segundos):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
h.segundos = h.segundos + segundos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if h.segundos >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
h.segundos = h.segundos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
h.minutos = h.minutos + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
if h.minuto >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
h.minutos = h.minutos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
h.hora = h.hora + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return h
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
La primera línea ejecuta la operación básica, las siguientes consideran
los casos especiales que ya habíamos visto.
\end_layout
\begin_layout Standard
¿Es correcta esta función? ¿Que pasa si el parámetro
\family typewriter
segundos
\family default
es mucho más grande que sesenta? En ese caso, no sólo es suficiente añadir
uno, tenemos que sumar de uno en uno hasta que
\family typewriter
segundos
\family default
sea menor que sesenta.
Una solución consiste en reemplazar las sentencias
\family typewriter
if
\family default
por sentencias
\family typewriter
while
\family default
:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def incrementar(hora, segundos):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
hora.segundos = hora.segundos + segundos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
while hora.segundos >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
hora.segundos = hora.segundos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
hora.minutos = hora.minutos + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
while hora.minutos >= 60:
\end_layout
\begin_layout Verbatim
hora.minutos = hora.minutos - 60
\end_layout
\begin_layout Verbatim
hora.hora = hora.hora + 1
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
return hora
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\begin_layout Verbatim
time.segundos = time.segundos + segundos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Ahora, la función sí es correcta, aunque no sigue el proceso más eficiente.
\end_layout
\begin_layout Section
¿Cual es el mejor estilo?
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
estilo de programación funcional
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Todo lo que puede hacerse con modificadoras también se puede hacer con funciones
puras.
De hecho, algunos lenguajes de programación sólo permiten funciones puras.
La evidencia apoya la tesis de que los programas que usan solamente funciones
puras se desarrollan más rápido y son menos propensos a errores que los
programas que usan modificadoras.
Sin embargo, las funciones modificadoras, a menudo, son convenientes y,
a menudo, los programas funcionales puros son menos eficientes.
\end_layout
\begin_layout Standard
En general, le recomendamos que escriba funciones puras cada vez que sea
posible y recurrir a las modificadoras solamente si hay una ventaja en
usar este enfoque.
Esto se denomina un
\series bold
estilo de programación funcional
\series default
.
\end_layout
\begin_layout Section
Desarrollo con prototipos vs.
planificación
\end_layout
\begin_layout Standard
\begin_inset CommandInset label
LatexCommand label
name "convert"
\end_inset
\begin_inset Index idx
status collapsed
\begin_layout Plain Layout
desarrollo con prototipos
\end_layout
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
En este capítulo mostramos un enfoque de desarrollo de programas que denominamos
\series bold
desarrollo con prototipos
\series default
.
Para cada problema escribimos un bosquejo (o prototipo) que ejecutará el
cálculo básico y lo probará en unos cuantos casos de prueba, corrigiendo
errores a medida que surgen.
\end_layout
\begin_layout Standard
Aunque este enfoque puede ser efectivo, puede conducirnos a código innecesariame
nte complicado —ya que considera muchos casos especiales—y poco confiable—ya
que es difícil asegurar que hemos descubierto todos los errores.
\end_layout
\begin_layout Standard
Una alternativa es el
\series bold
desarrollo planificado
\series default
, en el que la profundización en el dominio del problema puede darnos una
comprensión profunda que facilita bastante la programación.
En el caso anterior, comprendimos que un objeto
\family typewriter
Hora
\family default
realmente es un número de tres dígitos en base 60! El componente
\family typewriter
segundos
\family default
contiene las
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
unidades,
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
el componente
\family typewriter
minutos
\family default
la
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
columna de sesentas,
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
y el componente
\family typewriter
hora
\family default
contiene la
\begin_inset Quotes eld
\end_inset
columna de tres mil seiscientos.
\begin_inset Quotes erd
\end_inset
\end_layout
\begin_layout Standard
Cuando escribimos
\family typewriter
sumarHoras
\family default
e
\family typewriter
incrementar
\family default
, realmente estábamos haciendo una suma en base 60, razón por la cual teníamos
que efectuar un acarreo de una columna a la siguiente.
\end_layout
\begin_layout Standard
Esta observación sugiere otro enfoque al problema—podemos convertir un objeto
\family typewriter
Hora
\family default
en un número único y aprovecharnos del hecho de que el computador sabe
realizar aritmética.
La siguiente función convierte un objeto
\family typewriter
Hora
\family default
en un entero:
\begin_inset listings
inline false
status open
\begin_layout Verbatim
def convertirASegundos(t):
\end_layout
\begin_layout Verbatim
minutos = t.hora * 60 + t.minutos
\end_layout
\begin_layout Verbatim
segundos = minutos * 60 + t.segundos
\end_layout