Conceptos Clave de Programación Lógica y Orientada a Objetos

Programación Lógica: Fundamentos y Conceptos Clave

La programación lógica es un paradigma de programación donde un programa es un conjunto de fórmulas para resolver un problema mediante la computación.

Características del Programa Lógico

• Especificación: Define qué debe computarse.
• Instrucciones: Se basan en fórmulas lógicas.
• Modelo de Cómputo: Utiliza la inferencia lógica.
• Variables: Son de tipo lógico.

Principios Fundamentales

• El programador especifica qué debe computarse en lugar de cómo debe realizarse.
• El componente lógico determina el significado del programa, mientras que el componente de control afecta su eficiencia.
• Se basa en la lógica de predicados.
• Proporciona las especificaciones de una solución y permite que la computadora deduzca la secuencia de acciones.

Conceptos Clave en Programación Lógica

• Relaciones: Son un conjunto de tuplas definidas por el programador.
• Reglas y Hechos: Conjunto de instrucciones que deben ser ciertas.
• Unificación: Proceso mediante el cual se asignan valores a variables cuyo valor no se conoce.
• Tipos de Datos Primitivos: Variables, constantes, enteros, reales y caracteres.
• Tipos de Datos Estructurados: Listas u objetos.
• Functor: Definen objetos formados por componentes.

Reglas de Unificación

• Una variable no instanciada emparejará con cualquier objeto y, como resultado, ese objeto será señalado por la variable.
• Una constante, átomo o entero solo emparejará consigo misma.
• Una estructura emparejará con otra estructura con el mismo functor.

Cortes (Cut)

• Si la primera pregunta tiene éxito y la segunda no, se hace un retroceso para probar con otro valor en el patrón.

Programación Orientada a Objetos (POO): Pilares y Aplicaciones

La Programación Orientada a Objetos (POO) es un paradigma de programación que se basa en el concepto de "objetos", los cuales pueden contener datos en forma de campos (atributos) y código en forma de procedimientos (métodos).

Conceptos Fundamentales de POO

• Polimorfismo: Capacidad de un objeto de tomar muchas formas.
• Herencia: Mecanismo que permite a una clase heredar propiedades y comportamientos de otra clase.

Ventajas y Características de la POO

• Comprensión: Su funcionamiento es conceptualmente simple.
• Flexibilidad: Permite lograr cambios automáticos y adaptabilidad.
• Estabilidad: Contribuye a minimizar posibles fallas en el sistema.
• Reusabilidad: Facilita la reutilización de código mediante objetos ya definidos.
• Confiabilidad: Los sistemas basados en POO suelen ser más fiables debido a su estructura y estabilidad.

Características Clave de la POO

• Abstracción: Oculta los detalles de implementación y muestra solo la funcionalidad esencial.
• Libera automáticamente memoria (característica presente en muchos lenguajes POO, como Java o Python, a través de recolectores de basura).

Definiciones Esenciales en POO

• Clase: Es una plantilla o molde para crear objetos. En muchos lenguajes, todo tipo de dato es una clase, excepto los tipos primitivos.
• Herencia: Es el mecanismo de extensión de una clase, permitiendo la creación de jerarquías.
• Instancias: Son representaciones concretas de una clase; es decir, los objetos creados a partir de una clase.
• Encapsulamiento: Mecanismo que permite agrupar datos y métodos que operan sobre esos datos dentro de una unidad (objeto), controlando el acceso a ellos.
• Clase Interna: Una clase que se anida dentro de otra clase.
• Clase Anónima: Clases que no tienen nombre y cuya definición se coloca directamente al crear un objeto de ellas.
• Polimorfismo: Define métodos con la misma referencia (nombre) en diferentes niveles de la jerarquía de clases (sobrescritura) o con diferentes firmas en la misma clase (sobrecarga).

Beneficios de la Herencia

• Facilidad de modificación y mantenimiento del código.
• Evita la duplicación de código.
• Establece una jerarquía clara entre las clases.
• Ayuda a evitar grandes volúmenes de código repetitivo.

Modificadores y Conceptos Avanzados (Ej. Java)

• Static: Permite que un miembro (variable o método) pertenezca a la clase en sí, en lugar de a una instancia específica, referenciando a memoria de forma única.
• Abstract: Las clases abstract son clases padre que no pueden ser instanciadas directamente, pero pueden ser extendidas. Sus métodos abstract deben ser implementados por las subclases concretas.
• Final:
  • Una clase final no se puede extender.
  • Un método final no se puede anular (sobrescribir).
  • Una variable final es una constante (su valor no puede cambiar una vez asignado).

Interfaces

• Una interfaz es una "clase" especial que se utiliza para describir el comportamiento de una subclase sin proporcionar la implementación.
• Una clase "extiende" (implementa) una interfaz para heredar su contrato.
• Define un conjunto de métodos, pero no sus implementaciones (antes de Java 8/9, ahora pueden tener métodos default y static).
• Contiene datos constantes (implícitamente public static final) y métodos solo declarados (implícitamente public abstract).
• Todos sus miembros son públicos.
• Una clase puede implementar varias interfaces, lo que permite la herencia múltiple de comportamiento.
• La clase que implementa una interfaz debe proporcionar la implementación para todos sus métodos abstractos o ser declarada como abstracta.