16. Estructuras iterativas. Estructura mientras.
Se llama Mientras a la estructura algorítmica que se ejecuta mientras la condición evaluada resulte verdadera. Se evalúa la expresión booleana y, si es cierta, se ejecuta la instrucción especificada, llamada el cuerpo del bucle. Entonces se vuelve a evaluar la expresión booleana, y si todavía es cierta se ejecuta de nuevo el cuerpo. Este proceso de evaluación de la expresión booleana y ejecución del cuerpo se repite mientras la expresión sea cierta.
Cuando se hace falsa, finaliza la repetición. En la lección anterior iniciamos con las estructuras repetitivas. La estructura While y la estructura Repeat, se conocen como Iterativas. Se usan cuando no se conoce con anticipación el número de veces que se ejecutará la acción.
La diferencia entre ambas es que la condición se sitúa al principio (Mientras) o al final (Repetir) de la secuencia de instrucciones. Entonces, en el primero, el bucle continúa mientras la condición es verdadera (la cual se comprueba antes de ejecutar la acción) y en el segundo, el bucle continúa hasta que la condición se hace verdadera (la condición se comprueba después de ejecutar la acción, es decir, se ejecutará al menos una vez).
La estructura Desde/Para suele utilizarse cuando se conoce con anterioridad el número de veces que se ejecutará la acción y se le conoce como Estructura Repetitiva en lugar de iterativa, para diferenciarla de las dos anteriores.
Las estructuras Mientras y Para/Desde suelen en ciertos casos, no realizar ninguna iteración en el bucle, mientras que Repetir ejecutará el bucle al menos una vez.
Existe otro caso de estructura conocida como Salto (Goto), la cual no es muy recomendable de usar ya que su uso dificulta la legibilidad de un programa y tiende a confundir por el hecho de recurrir a numerosas etiquetas o números de línea.
Observa en el flujograma, que se necesita una variable contadora (un índice), para llevar la cuenta de las veces que entramos al cuerpo del ciclo. También es importante notar que esta variable se inicializa antes de entrar al cuerpo del ciclo y dentro del cuerpo se incrementa en una cantidad constante, por lo general en uno.
Esta variable a la vez, nos sirve para compararla con el valor dado en la condición, cuando se cumple la condición, se sale del ciclo.
Representación pseudocodificada:
Español
Inglés
Mientras <condición>
While
<condición> do
Acciones
Acciones
Fin_mientras
end_while
EJEMPLO:
Calcular la suma de los cuadrados de los
primeros 100 números enteros y escribir el resultado.
Solución.
Como
recordarás, resolvimos este ejercicio en la lección anterior pero utilizando la
estructura Desde. Hoy lo haremos con la estructura Mientras.Que tendremos de
diferente?
CENTINELAS Y BANDERAS.
Cuando no se conoce a priori el
número de iteraciones que se van a realizar, el ciclo puede ser controlado por
centinelas.
CENTINELAS.
En un ciclo While controlado por tarea, la
condición de While especifica que el cuerpo del ciclo debe continuar
ejecutándose mientras la tarea no haya sido completada.
En un ciclo controlado por centinela el usuario puede suspender la introducción de datos cuando lo desee, introduciendo una señal adecuada llamada centinela. Un ciclo Repetir controlado por centinela es cuando el usuario digita una letra para salir como por ejemplo S o N para indicar si desea continuar o no. El bucle debe repetirse hasta que la respuesta del usuario sea "n" o "N".
Cuando una decisión toma los valores de -1 o algún posible valor que no esté dentro del rango válido en un momento determinado, se le denomina centinela y su función primordial es detener el proceso de entrada de datos en una corrida de programa.
Por ejemplo, si se tienen las calificaciones de un test (comprendida entre 0 y 100); un valor centinela en esta lista puede ser -999, ya que nunca será una calificación válida y cuando aparezca este valor se terminará de ejecutar el bucle.
Si la lista de datos son números positivos, un valor centinela puede ser un número negativo. Los centinelas solamente pueden usarse con las estructuras Mientras y Repetir, no con estructuras Desde/Para. ¿PODRÍAS DECIR POR QUÉ?
Ejemplo:
Suponga que debemos obtener la suma de los gastos que hicimos en nuestro
último viaje, pero no sabemos exactamente cuántos fueron.
Si definimos
gasto1, gasto2, gasto3, ...., -1 donde gastoi: real es el gasto número i y
sumgas: real es el acumulador de gastos efectuados. -1 es el centinela de fin de
datos.
Algoritmo:
Inicio
Sumgas . 0
Leer (gasto)
Mientras gasto <> -1
hacer
Sumgas . sumgas + gasto
Leer (gasto)
Fin_mientras
Escribir
(sumgas)
Fin
BANDERAS.
Conocidas también como interruptores, switch,
flags o conmutadores, son variables que pueden tomar solamente dos valores
durante la ejecución del programa, los cuales pueden ser 0 ó 1, o bien los
valores booleanos True o False. Se les suele llamar interruptores porque cuando
toman los valores 0 ó 1 están simulando un interruptor abierto/cerrado o
encendido/apagado.
Ejemplo 1:
Leer un número entero N y calcular el resultado de la siguiente
serie: 1 - 1/2+ 1/3 - 1/4
+.... +/- 1/N.
Algoritmo:
Inicio
Serie .
0
I . 1
Leer (N)
Band . "T"
Mientras I <= N hacer
Si band =
"T" entonces
Serie . serie + (1/I)
Band . "F"
Sino
Serie . serie -
(1/I)
Band . "T"
Fin_si
I ¬ I + 1
Fin_mientras
Escribir
(serie)
Fin
Ejemplo 2.
Obtener suma de los términos de la serie: 2,
5, 7, 10, 12, 15, 17, .... 1800.
Sumser de tipo entero, es el acumulador de
términos de la serie
Band de tipo carácter, es variable auxiliar que indica
si al siguiente término de la serie hay que sumarle 3 ó 2.
Algoritmo:
Inicio
I ¬2
Sumser ¬0
Band ¬T"
Mientras (I <= 1800)
hacer
Sumser ¬sumser + I
Escribir (I)
Si band = "T" entonces
I ¬I +
3
Band ¬F"
Sino
I ¬I + 2
Band
¬T"
Fin_si
Fin_mientras
Escribir (sumser)
Fin
RESUMEN
Hemos estudiado en esta lección que la estructura Mientras tiene
una pequeña variante a la estructura Desde en cuanto a la representación
algorítmica. Recuerda que la estructura Desde, se inicializa automáticamente en
su sintaxis y el incremento también es automático. En cambio, la estructura
Mientras usa un contador que es inicializado antes de entrar al ciclo y dentro
del ciclo es incrementado. También estudiamos que los centinelas son valores que
le damos a la condición para forzar a que un ciclo pueda terminar. También
decíamos que los centinelas solamente los podemos usar en estructuras Mientras y
Repetir, ya que sirven para finalizar el ciclo cuando no sabemos las veces que
lo vamos a realizar, y la estructura Desde es usada cuando ya conocemos a priori
el número de veces que se va a realizar el ciclo.