Ejercicios: El proceso de desarrollo

Estas fases del desarrollo de un programa están desordenadas: (a) probar el programa con distintos datos, (b) editar el código fuente, (c) depurar los errores encontrados, (d) ejecutar el programa. Ordenalas de forma razonable y explicá qué se hace en cada una, teniendo en cuenta que al probar puede ser necesario volver atrás.

Explicá qué es un «bug» en un programa y qué es depurar. Poné un ejemplo sencillo de error que podría tener el programa de un cajero automático y qué consecuencia tendría para el usuario.

La figura muestra el ciclo de trabajo del desarrollo de un programa, pero una de sus etapas está tapada con un signo de interrogación, como se muestra en la figura.

Indicá qué etapa falta dentro del ciclo, en qué consiste y por qué la flecha de «no» devuelve el trabajo a la edición del código.

Explicá qué es un mensaje de traza o registro (log) en un programa y cómo ayuda a encontrar un error (permite ver por dónde pasó el programa y con qué valores).

Los programas tienen versiones (1.0, 1.1, 2.0...). Explicá para qué sirve guardar versiones del código y qué podés hacer si la última versión funciona peor que la anterior.

Explicá qué es un caso de prueba y escribí dos casos para un programa que suma dos números: uno con valores normales y otro con algún valor especial, indicando la entrada y el resultado esperado de cada uno.

La documentación acompaña al programa. Explicá qué dos cosas debería explicar como mínimo (qué hace el programa y cómo se usa) y por qué un programa sin documentar «envejece» mal cuando trabaja un equipo.

Distinguí entre un error que aparece al compilar (el programa ni siquiera arranca) y un error que aparece en ejecución (arranca pero falla con ciertos datos), con un ejemplo de cada tipo.

Explicá la diferencia entre un error de sintaxis y un error de lógica, con un ejemplo de cada uno en un programa que calcula el promedio de tres notas. ¿Cuál de los dos tipos impide ejecutar el programa y cuál deja ejecutarlo pero da resultados incorrectos?

Un programa que divide dos números funciona bien en casi todas las pruebas, pero falla cuando el divisor es 0. Explicá qué son los valores límite o casos especiales en las pruebas, por qué hay que probarlos siempre y citá otros dos valores con los que probarías este programa.

Explicá qué es la modularización de un programa (dividirlo en funciones o módulos) y analizá dos ventajas que aporta cuando el desarrollo lo hace un equipo de varias personas: pensá en el reparto del trabajo, en las pruebas y en la localización de errores.

Un bucle de un programa no se detiene nunca. Explicá dónde colocarías mensajes de escritura temporales para diagnosticarlo (dentro del bucle, mostrando la variable de control en cada vuelta) y qué observarías en esos mensajes para encontrar la causa.

Para probar un programa que aplica un descuento a personas de 65 años o más, definí tres casos de prueba: uno con un valor normal, uno con el valor límite exacto y uno con un valor erróneo (edad negativa o imposible), con el resultado esperado de cada uno. Justificá tus elecciones.

Explicá qué es refactorizar (mejorar el código sin cambiar lo que hace) y describí dos refactorizaciones típicas (renombrar variables con nombres claros, extraer una función a partir de código repetido), con un ejemplo de cada una.

Un fragmento de código usa las variables x, y2 y zzz para guardar el precio, el IVA y el total. Reescribí esos nombres de forma significativa y explicá por qué la elección de nombres es una herramienta contra los errores (el código se autodocumenta).

Dos personas de un equipo editan a la vez el mismo archivo del proyecto y, al unir los cambios, aparece un conflicto. Explicá qué es un conflicto de fusión, cómo se resuelve (revisar ambas versiones y decidir) y qué dos hábitos de trabajo en equipo lo previenen (repartir el trabajo por módulos, integrar los cambios a menudo).

En el sistema de cobro de una cooperativa del liceo se ha detectado que, al emitir la factura mensual, el total a pagar de algunos socios es erróneo. Disponés de los siguientes registros del sistema:

• Socio 101: 2 compras de 15,00 pesos -> Total cobrado: 30,00 pesos (esperado: 30,00 pesos).

• Socio 102: 1 compra de 50,00 pesos con descuento promocional del 10 % (5,00 pesos) y recargo por gastos de gestión de 3,00 pesos -> Total cobrado: 47,50 pesos (esperado: 48,00 pesos).

• Socio 103: 1 compra de 20,00 pesos y devolución de 1 artículo de 5,00 pesos (-5,00 pesos) -> Total cobrado: 25,00 pesos (esperado: 15,00 pesos).

• Formulá una hipótesis justificada sobre el fallo lógico o de orden de operaciones que explica el error en el Socio 102 y en el Socio 103.

• Diseñá la estrategia de depuración para confirmar tus hipótesis: indicá qué datos de prueba mínimos introducirías para aislar el fallo, en qué puntos del flujo situarías puntos de interrupción (breakpoints) y qué variables concretas deberías inspeccionar paso a paso.

Diseñá un plan de pruebas para un programa que pide dos números y muestra su división: hacé una tabla con al menos seis casos de prueba (pares de valores de entrada, incluyendo valores normales, límite y erróneos), el resultado esperado de cada uno y qué debería hacer el programa si la entrada no es válida. Justificá la elección de cada caso.

La intranet del liceo implementa un módulo de autenticación con los siguientes requisitos:

• Nombre de usuario: de 4 a 12 caracteres alfanuméricos, insensible a mayúsculas/minúsculas.

• Contraseña: entre 8 y 16 caracteres, sensible a mayúsculas/minúsculas, con al menos un dígito y un carácter especial.

• Seguridad: bloqueo temporal de la cuenta durante 15 minutos tras tres intentos fallidos consecutivos.

Diseñá un plan de pruebas riguroso mediante una tabla con al menos seis casos de prueba diseñados por vos. Para cada caso tenés que especificar: identificador, valores de entrada (usuario y contraseña), estado previo del sistema, resultado esperado y qué riesgo específico de lógica, frontera o seguridad estás validando.

El sistema de supervisión de un invernáculo se programó en un único archivo dentro de una sola función de 400 líneas. El código lee de forma secuencial tres sensores analógicos de humedad de suelo, calcula el promedio, evalúa umbrales, acciona una electroválvula mediante un pin digital, guarda el registro histórico en un archivo de texto y envía un correo de alerta si la humedad cae por debajo del 30 %.

1. Justificá detalladamente tres problemas técnicos graves que genera esta arquitectura cuando se necesita depurar un fallo intermitente o realizar pruebas unitarias automatizadas.

2. Diseñá una refactorización modular del programa: descomponé la función en al menos cuatro funciones independientes. Para cada una definí su nombre, parámetros de entrada con tipo, valor devuelto y su responsabilidad única.

3. Explicá cómo permitiría tu diseño probar el algoritmo de decisión de riego mediante simulación de datos, sin tener los sensores físicos conectados a la placa.

Un grupo de tres estudiantes va a desarrollar durante diez semanas una aplicación de control de asistencia para el liceo. Para evitar retrasos y entregas fallidas de último momento, tenés que estructurar la metodología de trabajo del equipo:

1. Diseñá un cronograma organizado en cuatro hitos o entregables verificables, explicando qué criterios objetivos deben cumplirse antes de autorizar el paso al hito siguiente.

2. Definí un protocolo formal de revisión por pares (code review): establecé quién revisa el código de quién, qué lista de comprobación de calidad mínima debe superarse antes de aceptar cualquier cambio y cómo se gestionan los desacuerdos.

3. Establecé y justificá una política de «congelación de código» (code freeze): en qué semana debe activarse, qué tipo de modificaciones quedan terminantemente prohibidas a partir de ese momento y qué tareas exclusivas debe asumir el equipo hasta la entrega final.

Reto del tema. Como analista júnior de software, vas a diseñar un script en Python (podés usar un entorno web gratuito como Replit) que evalúe el costo energético diario para promover el ahorro doméstico.

Seguí estas tres fases:

1. Captura de datos: Entrá en la web de UTE (Administración Nacional de Usinas y Trasmisiones Eléctricas) y registrá el precio oficial ($\$/\text{kWh}$) de $6$ franjas horarias distintas del día de hoy.

2. Diseño y codificación: Aplicá el proceso de desarrollo de software. Esbozá primero el algoritmo y trasladalo a Python. El programa debe almacenar los datos en una lista, usar un bucle iterativo para calcular el costo medio diario y emplear condicionales (if-else) que emitan alertas cuando el precio supere el umbral de $0,18$ pesos/kWh.

3. Depuración y producto final: Realizá pruebas con valores límite y corregí fallos de ejecución. Redactá un informe breve que incluya el código limpio y comentado, una captura del resultado en la consola y dos propuestas de consumo eficiente para tu hogar basadas en tus datos.

Se valorará:

• Rigor en el proceso de desarrollo (diseño algorítmico previo, codificación textual y depuración).

• Uso correcto de estructuras de control (secuenciales, condicionales e iterativas) y sintaxis del lenguaje.

• Precisión en el tratamiento de datos reales y viabilidad de las conclusiones energéticas.