PDF de programación - Bucles

Bucles

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Repetir código

Recordemos el ejemplo del cálculo de nomina para empleados de
la hoja de problemas. Supongamos que la empresa tiene 7
empleados y queremos calcular la nómina de todos ellos.
Una solución:

<<cómputo para el empleado 1>>
<<cómputo para el empleado 2>>
...
<<cómputo para el empleado 7>>

Y si tenemos 777 empleados?... Una solución mejor:

repetir 7 veces

<<cómputo para un empleado>>











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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMRepetir código

En el programa del cálculo del área de un triángulo podría ser
útil hacer lo siguiente:

1. Solicitar altura
2. Comprobar que el dato introducido es válido
3. Si no es válido volver al punto 1)

Idem para solicitar la base.

Algo así como:

mientras <<dato no válido>>

<<solicitar dato>>







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Bucle while

Sintaxis:

while (<<condición>>)

<<código>>







Significado: mientras «condición» sea true ejecutar «código»
• «código» se llama cuerpo del bucle

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMHola while: nuestro primer bucle




Un pequeño while...

while (true);

... un gran paso para el programador!

En este caso el código del while es vacío (instrucción vacía).

¿Qué hace este código?: cuelga el programa!!

Por primera vez en el curso podemos colgar un programa!!

Esto es realmente interesante para algo?
No sería mejor "prohibir" este tipo de instrucciones?
Eliminamos el while del repertorio de instrucciones?

No podemos tener otro tipo de bucle igual de potente pero

que no permita infinitas iteraciones?

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Ejemplo del área de un triángulo revisitado

Solicitamos datos hasta que el usuario proporciona valores
válidos. Utilizamos un booleano pedirDato para controlar el
bucle: variable de control



double baseT = 0, alturaT = 0, // valor "por defecto" para evitar error

// de "no-inicialización"

areaT;

bool pedirDato;

pedirDato = true;
while (pedirDato) { // bucle para pedir base

Console.Write ("Base del triángulo: ");
baseT = double.Parse (Console.ReadLine ());
if (baseT >= 0 && baseT <= 10000) // si esta en rango, terminamos

pedirDato = false;

} // fin while

... // análogo para alturaT

areaT = baseT*alturaT/2;
Console.WriteLine ("El área del triángulo es: " + areaT);



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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMEjemplo del área de un triángulo revisitado

De este modo podemos ejecutar:

Base del triángulo: -3
Base del triángulo: 4325456
Base del triángulo: 8
Altura del triángulo: -2
Altura del triángulo: 575654
Altura del triángulo: 10
El área del triángulo es: 40

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Ejemplo del área de un triángulo revisitado (II)

Sin booleano: damos un valor inicial no válido a baseT y a
alturaT, y cambiamos la condición del bucle (utilizamos las
propias baseT y alturaT como variables de control):



double baseT = -1, alturaT = -1, // valor "por defecto" no válido
// para forzar entrada en bucle

areaT;

// con condición original negada
while (!(baseT >= 0 && baseT <= 10000)) {
Console.Write ("Base del triángulo: ");
baseT = double.Parse (Console.ReadLine ());

} // fin while

// otra forma, utilizando equivalencias lógicas
// ojo con el manejo de opearadores lógicos!!!
while (alturaT < 0 || alturaT > 10000) {

Console.Write ("Altura del triángulo: ");
alturaT = double.Parse(Console.ReadLine());

} // fin while



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areaT = baseT*alturaT/2;
Console.WriteLine ("El área del triángulo es: " + areaT);





Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM










Cálculo de la nómina de "n" empleados



int n, cont;
Console.Write ("Número de empleados: ");
n = int.Parse(Console.ReadLine ());

cont = 0; // variable de control
while (cont < n) { // se repite para cont = 0,1...(n-1) -> "n" veces

<<computo de la nómina de un empleado>>
cont = cont + 1;

} // end while

Otra forma, sin la variable cont:

int n, cont;
Console.Write ("Número de empleados: ");
n = int.Parse(Console.ReadLine ());

// utilizamos la propia "n" como var de control
while (n > 0) { // se repite para los valores n,n-1,...,1 -> "n" veces

<<computo de la nómina de un empleado>>
n = n-1;

} // end while










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Diferencia entre if y while

if (<<condición>>)

<<código>>

while (<<condición>>)

<<código>>

En el primer caso «código» se ejecuta como mucho una vez (si
la condición es cierta), mientras que en el segundo caso puede
ejecutarse más de una vez... El código del while puede
ejecutarse:

0 veces: si de entrada la condición es False
1 vez: si es cierta, pero tras la primera vuelta se hace False
2 veces: ...
...

¿cuántas veces? infinitas!!! programa que no termina!

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMVariables de control

Son variables (una o más) que controlan la parada del bucle.
Tienen que ser:

Inicializadas antes del bucle
Comprobadas en cada repetición o iteración del bucle para
determinar si se entra o no en el bucle (es lo que se hace en
«condición»)

Actualizadas dentro del bucle, en cada iteración

Idea: La variable (o variables) comienza con un valor inicial y
en cada iteración se aproxima a un valor final o valor de parada
que se controla en la condición.
También puede hacerse que la condición de parada dependa de la
interacción con el usuario, como en el ejemplo del área del triángulo.

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Escribiendo n asteriscos en pantalla

int n, cont;
Console.Write ("Número de asteriscos: ");
n = int.Parse (Console.ReadLine ());

Incorrecto! Falta incremento de la variable de control.









cont = 0;
while (cont < n) {

Console.Write ("*"); }

cont = 0;
while (cont < n) {

Console.Write ("*");
n = n+1 ; }

cont = 0;
while (cont <= n) {

Console.Write ("*");
cont = cont+1 ; }

Incorrecto! Es muy fácil colgar el ordenador

Todavía incorrecto... hace una iteración de más.

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMTrazas de ejecución

Qué muestra este código en pantalla?



}

int x = 2, cont = 0;
while (cont < 3) {

x = x * x;
Console.WriteLine (x);
cont = cont + 1;

Traza de ejecución (simulación manual):
cont

iteración 0
iteración 1
iteración 2
iteración 3

x
2
4
16
256

salida

"4"
"16"
"256"

0
1
2
3

Y si reemplazamos cont = cont + 1; por cont = cont + 2;?
Y si eliminamos la asignación cont = cont + 1;?
Hacer las trazas!

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Sumatorio

Problema: dado n ≥ 0 calcularn


i=1 i = 1 + 2 + . . . + n

int sum = 0,

i = 1,
n ;

Console.Write ("Valor de n? ");
n = int.Parse(Console.ReadLine());

while ( i<n ) {

i = i + 1;
sum = sum + i;

}

}

Cuidado! La especificación dice "dado n ≥ 0. . . que pasa con n = 0??
... es correcto. Por qué?

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Incorrecto!!!... por qué? cómo se puede arreglar?

while ( i<=n ) { // recorre i=1..n

sum = sum + i;
i = i + 1;











Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM




Un inciso: operadores de incremento/decremento

• En los ejemplos anteriores hemos visto que es muy frecuente
actualizar el valor de las variables sumando o restando 1. . . u
otra cantidad.

...
i = i + 1;
sum = sum + i;


...

...

• C# admite una forma abreviada para este tipo de
instrucciones. Podemos hacer:

...
i++; // abrevia i = i+1;
sum += i; // abrevia sum = sum + i;

De manera análoga tenemos los operadores --, -=, *=, /= . . .

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Operadores abreviados

Algunas abreviaturas:

Operador abreviado Significado
a = a + 1
a++
a--
a = a - 1
a = a + b
a += b
a = a - b
a -= b
a *= b
a = a * b
a = a / b
a /= b
a %= b
a = a % b
. . .
(hay más)

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMSentencias y valores

• En C# todas las sentencias devuelven un valor.
• Casi siempre se ignora ese valor, pero puede utilizarse:
int i, j;
i = (j=0);

La asignación j=0:

asigna a j el valor 0
pero además, devuelve el propio valor asignado, i.e., el 0

Y ese valor 0, a su vez, se asigna a la variable i
En resumen: i y j se inicializan simultáneamente a 0.
• Los paréntesis son opcionales (el operador = asocia por la
derecha). Se puede hacer:

int i, j, k, l;
i = j = k = l = 0; // todas inicializadas a 0

// equivalente a: i = (j = (k = (l = 0)));







Nota: no obscurecer el programa abusando de estas
características!!

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Pre-incremento y post-incremento

• El operador ++ puede utilizarse de dos formas:

i++ post-incremento: primero se devuelve el valor de i y

luego se hace el incremento

++i pre-incremento: primero se hace el incremento y luego

se devuelve el valor

Tiene alguna relevancia? Qué escribe este programa?
int i, j, k, l;
i = j = 1;
k = i++;
l = ++j;
Console.WriteLine (i + " " + j + " " + k + " " + l);

Nota: no obscurecer el programa con estos operadores!!
En la práctica, lo más usual es el post-incremento/decremento
de forma elemental:
i++ ;



2 2 1 2

j-- ;

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMVolvemos a los bucles: tabla de multiplicar de un número

int n, i;

Console.Write ("Número: ");
n = int.Parse (Console.ReadLine ());



}









i = 0; // inicializamos contador
while (i<=10) { // recorremos i=0,...,10

Console.WriteLine (n + " x " + i + " = " + (n * i));
i++; // actualizamos contador

Número: 6
6 x 0 = 0
6 x 1 = 6
6 x 2 = 12
6 x 3 = 18
...
6 x 10 = 60

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Divisores de un número dado



int n, i;

Console.Write ("Número: ");
n = int.Pa