# PR 1 [Volver a la página principal de "Fundamentos de la Programación"](../README.md) **Índice** - [PR 1](#pr-1) - [9. Estructura de Control iterativa](#9-estructura-de-control-iterativa) - [9.1. Estructura (o composición) iterativa: aproximación intuitiva](#91-estructura-o-composición-iterativa-aproximación-intuitiva) - [9.1.1. Ejemplos](#911-ejemplos) - [9.2. Codificación estructura iterativa](#92-codificación-estructura-iterativa) - [9.2.1. Ejemplo Pared](#921-ejemplo-pared) - [9.2.2. Ejemplo Multiplicación](#922-ejemplo-multiplicación) - [9.2.3. Ejemplo Factorial](#923-ejemplo-factorial) - [9.2.4. La condición de final del bucle](#924-la-condición-de-final-del-bucle) - [9.3. Variante de la estructura iterativa](#93-variante-de-la-estructura-iterativa) - [9.3.1. La construcción `while`](#931-la-construcción-while) - [9.3.2. La construcción `for`](#932-la-construcción-for) - [9.3.2.1. Modificadores de la composición](#9321-modificadores-de-la-composición) - [9.3.3. Ejemplos](#933-ejemplos) - [10. Nomenclátor de notación algorítmica](#10-nomenclátor-de-notación-algorítmica) - [10.1 Tipos básicos](#101-tipos-básicos) - [10.2 Declaración de constantes](#102-declaración-de-constantes) - [10.3 Declaración de tuplas](#103-declaración-de-tuplas) - [10.4 Condicional](#104-condicional) - [10.5 Declaración de tipos](#105-declaración-de-tipos) - [10.6 Declaración de variables](#106-declaración-de-variables) - [10.7 Declaración de vectores](#107-declaración-de-vectores) - [10.8 Iteración](#108-iteración) - [10.9 Clase de parámetros](#109-clase-de-parámetros) - [10.10 Declaración de algoritmo](#1010-declaración-de-algoritmo) - [10.11 Declaración de punteros](#1011-declaración-de-punteros) - [10.12 Operadores lógicos](#1012-operadores-lógicos) - [10.13 Operador de asignación](#1013-operador-de-asignación) - [10.14 Operadores de comparación](#1014-operadores-de-comparación) - [10.15 Constantes booleanas](#1015-constantes-booleanas) - [10.16 Comentario](#1016-comentario) - [10.17 Función](#1017-función) - [10.18 Acción](#1018-acción) - [10.19 Funciones de cambio de tipo](#1019-funciones-de-cambio-de-tipo) ## 9. Estructura de Control iterativa Estructuras de control de flujo iterativas que se añaden a las estructuras de control secuencial y selectiva. Permiten repetir un conjunto de instrucciones un número determinado de veces o hasta que se cumpla una condición. También se conoce como bucle o loop. Un programa puede ejecutar una instrucción o un conjunto de instrucciones varias veces hasta cumplor una determinada condición. ### 9.1. Estructura (o composición) iterativa: aproximación intuitiva La estructura iterativa está muy presente en la vida cotidiana. El primer paso es consultar el estado actual o condición. Aquí se evalúa una expresión lógica que da como resultado un valor booleano. Según el resultado, o bien ejecuta las instrucciones del bucle y vuelve al punto de evaluación de la condición, o bien, se continua con la ejecución del resto del programa, terminan la iteración. #### 9.1.1. Ejemplos - Receta de cocina: Mientras la salsa no esté ligada, remover a fuego lento. - Ir en Bici: Voy en bici mientras tenga ganas - Pared: Poner otra fila de ladrillos encima de la última hasta llegar al techo. ### 9.2. Codificación estructura iterativa La estructura de control iterativa `while` es la más general. Se ejecuta mientras la condición sea verdadera. | Partes | Codificación en lenguaje algorítmico | | ------------------------------------------- | ------------------------------------ | | Consulta sobre el estado actual o condición | `while expresión condicional do` | | Qué hacer cuando la condición es Cierta | `bloque de instrucciones` | | Marca de fin de estructura iterativa | `end while` | #### 9.2.1. Ejemplo Pared Si la altura de la pared es menor que la altura del techo, se construye una fila de ladrillos y se vuelve a preguntar por la altura de la pared. ```c algorithm wall var heightWall: real; heightCeiling: real; end var heightWall := readReal(); heightCeiling := readReal(); while heightWall < heightCeiling do buildWall(); heightWall := readReal(); end while end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { float heightWall, heightCeiling; scanf("%f", &heightWall); scanf("%f", &heightCeiling); while (heightWall < heightCeiling) { buildWall(); // función que construye una fila de ladrillos y lo suma a la variable heightWall scanf("%f", &heightWall); // se vuelve a preguntar por la altura de la pared } return 0; } ``` En caso de que la altura de la pared sea mayor o igual a la altura del techo, el bucle no se ejecuta y se continúa con el resto del programa. #### 9.2.2. Ejemplo Multiplicación Realizar una multiplicación sin el operador `*`. Podemos hacer la multiplicación de dos números enteros positivos `a` y `b` sumando `a` veces el número `b`. ```c algorithm multiplicationIntegers var n: integer; m: integer; x: integer; end var n := readInteger(); m := readInteger(); x := 0; while m ≠ 0 do x := x+n; m := m-1; end while writeInteger(x); end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { int n, m, x; scanf("%d", &n); scanf("%d", &m); x = 0; while (m != 0) { x = x + n; // Equivalence in C language: x += n; m = m - 1; // Equivalence in C language: m--; } printf("%d", x); return 0; } ``` Necesitamos una variable auxiliar `x` que se inicializa a 0. Se suma `n` a `x` tantas veces como `m` sea mayor que 0. #### 9.2.3. Ejemplo Factorial Cálculo factorial de un número entero positivo. El factorial de un número se calcula así: factorial(0) = 1 y factorial(n) = n * factorial(n-1) Para hacer el cálculo hay que multiplicar todos los números entre 1 y el número del cual queremos calcular el factorial. ```c algorithm factorial var n: integer; i: integer; fact: integer; end var n := readInteger(); i := 1: fact := 1; while i ≤ n do fact := fact*i; i := i+1; end while writeInteger(fact); end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { int n, i, fact; scanf("%d", &n); i = 1; fact = 1; while ( i <= n ) { fact = fact*i; i = i+1; } printf("%d", fact); return 0; } ``` Cada vez que se ejecuta la iteración, se multiplica el valor de `fact` por el valor de `i` y se incrementa `i` en 1 hasta cumplir con la condición de salida del bucle. Si la variable `i` no se incrementa en 1, el bucle se ejecutaría indefinidamente. #### 9.2.4. La condición de final del bucle Es importante asegurarnos de que el bucle terminará en algún momento. Existen métodos formales para asegurar de que un bucle termina. ### 9.3. Variante de la estructura iterativa #### 9.3.1. La construcción `while` `while` permite expresar cualquier composición de instrucciones que haya que repetir de acuerdo a unas condiciones determinadas. Es la construcción iterativa más general. Se ejecuta mientras la condición sea verdadera. | Partes | Codificación en lenguaje algorítmico | | ------------------------------------------- | ------------------------------------ | | Consulta sobre el estado actual o condición | `while expresión condicional do` | | Qué hacer cuando la condición es Cierta | ` bloque de instrucciones` | | Marca de fin de estructura iterativa | `end while` | #### 9.3.2. La construcción `for` `for` se utiliza cuando hay que repetir un bloque de instrucciones un número conocido de veces. Ejemplo: ```c algorithm factorial2 var n: integer; i: integer; fact: integer; end var n := readInteger(); fact := 1; for i:=1 to n do fact := fact*i; end for writeInteger(fact); end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { int n, i, fact; scanf("%d", &n); fact = 1; for (i = 1; i <= n; i++) { fact = fact*i; } printf("%d", fact); return 0; } ``` | Partes | Codificación en lenguaje algorítmico | | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------- | | Inicialización de la variable de control
e indicación del número de veces
que hay que repetir la iteración | `for índice:= valor inicial to valor final do` | | Qué hacer. | ` bloque de instrucciones` | | Marca de fin de la estructura iterativa | `end for` | El C tiene una sintaxis de la composición iterativa for idéntica. Dentro del paréntesis tenemos tres partes separadas por ‘;’ (punto y coma). Cada una de las partes desempeña un papel en la composición. ```c for (expression1; expression2; expression3) { /* loop body */ } ``` - *expression1*: es la parte de inicialización. En este primer segmento asignamos el valor inicial a la variable contador (i = 1). - *expression2*: contiene el test de continuidad. Si la evaluación de la expresión 2 es cierta se pasará a ejecutar el cuerpo del bucle. Si resulta falsa se continuará la ejecución con la instrucción inmediatamente posterior al cuerpo de la composición. - *expression3*: es la parte de actualización del contador. La expression3 se evaluará cuando se acabe de ejecutar el cuerpo del bucle y antes de pasar a evaluar el test. En esta parte se encuentra la instrucción que modifica la variable contador (i++). No todas las iteraciones se pueden representar con una estructura `for`. En general, se puede utilizar `for` cuando se conoce el número de iteraciones que se van a realizar. Si no se conoce, se debe utilizar `while`. ##### 9.3.2.1. Modificadores de la composición La forma que hemos visto de la composición iterativa for (que en cada vuelta se incrementa el contador en una unidad) es la más habitual. Pero no responde a todos los planteamientos con los que nos podemos encontrar. 1. Queremos simular una cuenta atrás desde un valor determinado hasta 0. 2. Queremos hacer la suma de todos los números pares entre dos números entrados. La composición for dispone de variantes que facilitan este trabajo de indicar cómo queremos que varíe el contador en cada iteración. A la sintaxis se añade la indicación de step . Por defecto, si no se indica, ya hemos visto que se asume que step es igual a 1: ```c for índice:= valor inicial to valor final [step valor de incremento/decremento] do bloque de instrucciones end for ``` #### 9.3.3. Ejemplos - **Cuenta atrás** ```c algorithm countDown var n: integer; k: integer; end var n := readInteger(); for k:=n to 0 step -1 do writeInteger(k); end for end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { int n, k; scanf("%d", &n); for (k = n; k > 0; k--) { printf("%d", k); } return 0; } ``` - **Sumador de pares**: Sumar los números pares comprendidos entre dos números n y m que cumplen que n <= m. ```c algorithm evenAdd var n: integer; m: integer; k: integer; sum: integer; end var n := readInteger(); m := readInteger(); sum:= 0; if (n mod 2 ≠ 0) then n := n+1; end if for k:=n to m step 2 do sum := sum+k; end for writeInteger(sum); end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { int n, m, k, sum; scanf("%d %d", &n, &m); sum = 0; if (n % 2 > 0) { n++; } for (k = n; k <= m; k += 2) { sum = sum+k; } printf ("%d", sum); return 0; } ``` - **Temperatura Media** Utilizando la estructura de datos tipo vector podemos escribir el algoritmo para calcular la temperatura media de una semana ```c algorithm meanTemp var dailyTemp: vector[7] of real; mean: real; end var dailyTemp[1]:=readReal(); dailyTemp[2]:=readReal(); dailyTemp[3]:=readReal(); dailyTemp[4]:=readReal(); dailyTemp[5]:=readReal(); dailyTemp[6]:=readReal(); dailyTemp[7]:=readReal(); mean := (dailyTemp[1] + dailyTemp[2] + dailyTemp[3] + dailyTemp[4] + dailyTemp[5] + dailyTemp[6] + dailyTemp[7]) / 7.0; writeReal(mean); end algorithm ``` Pero con `while` puede ser más sencillo: ```c algorithm meanTemp var dailyTemp: vector[7] of real; sum: real; i: integer; end var i := 1; sum := 0.0; while i ≤ 7 do dailyTemp[i] := readReal(); sum := sum + dailyTemp[i]; i := i+1; end while writeReal(sum/7.0); end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { float dailyTemp[7]; float sum; int i; i = 0; // the base index of array is 0 in C language sum = 0.0; while (i < 7) { // "<=" is changed by "<" because in C language last element of a N-size array is N-1 scanf("%f", &dailyTemp[i]); sum = sum + dailyTemp[i]; i = i+1; } printf("%f", sum/7); return 0; } ``` Para la temperatura de todo el año será prácticamente igual: ```c algorithm meanTemp var dailyTemp: vector[365] of real; sum: real; i: integer; end var i := 1; sum := 0.0; while i ≤ 365 do dailyTemp[i] := readReal(); sum := m + dailyTemp[i]; i := i+1; end while writeReal(sum/365.0); end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { float dailyTemp[365]; float sum; int i; i = 0; sum = 0.0; while (i < 365) { scanf("%f", &dailyTemp[i]); sum = sum + dailyTemp[i]; i = i+1; } printf("%f", sum/365.0); return 0; } ``` Una mejor opción sería utilizar la estructura `for`, aprovechando que sabemos cuántos elementos del vector es necesario recorrer. ```c const DAYS: integer = 365; end const algorithm meanTemp var dailyTemp: vector[DAYS] of real; sum: real; i: integer; end var sum:=0.0; for i:=1 to DAYS do dailyTemp[i] := readReal(); sum := sum + dailyTemp[i]; end for writeReal(sum/integerToReal(DAYS)); end algorithm #include #define DAYS 365 int main(int argc, char** argv) { float dailyTemp[DAYS]; float sum; int i; sum = 0.0; for (i = 0; i < DAYS; i++) { scanf("%f", &dailyTemp[i]); sum = sum + dailyTemp[i]; } printf("%f", sum/DAYS); return 0; } ``` - **Ha helado**: Disponemos de un registro de las temperaturas de todo el año, que tenemos almacenadas en un vector, de la misma manera que hemos hecho en el ejemplo anterior. Ahora queremos descubrir si algún día ha helado. Esto equivale a ir comprobando si alguna de les temperaturas es negativa. ```c algorithm frozenDays var dailyTemp: vector[365] of real; hasFrozen: boolean; i: integer; end var i := 1; hasFrozen := false; while i ≤ 365 and hasFrozen = false do dailyTemp[i] := readReal(); if dailyTemp[i] ≤ 0 then hasFrozen := true; end if i := i+1: end while writeBoolean(hasFrozen); end algorithm #include #include int main(int argc, char** argv) { float dailyTemp[365]; bool hasFrozen; int i; i = 0; hasFrozen = false; while (i < 365 && !hasFrozen) { scanf("%f", &dailyTemp[i]); if (dailyTemp[i] <= 0) { hasFrozen = true; } i = i+1; } printf("%d", hasFrozen); /* Equivalence in C language: 0 == false, 1 == true */ return 0; } ``` - **Cuenta de días** Si quisiéramos saber cuántos días ha helado, entonces tendríamos que revisar todos los elementos del vector y en este caso sería más adecuada una estructura `for`. ```c algorithm howManyDaysHasFrozen? var dailyTemp: vector[365] of real; numDays: integer; i: integer; end var numDays:= 0; for i:=1 to 365 do dailyTemp[i]:= readReal(); if dailyTemp[i] ≤ 0 then numDays := numDays+1; end if end for writeInteger(numDays); end algorithm #include int main(int argc, char** argv) { float dailyTemp[365]; int i, numDays; numDays = 0; for (i = 0; i < 365; i++) { scanf("%f", &dailyTemp[i]); if (dailyTemp[i] <= 0) { numDays = numDays+1; } } printf("%d", numDays); return 0; } ``` ## 10. Nomenclátor de notación algorítmica **Negrita** se utiliza para las palabras clave del lenguaje. *Cursiva* se tiene que sustituir por el identificador definido por el usuario (nombre de la variable, del tipo, etc.); no significa que los identificadores vayan en cursiva en los algoritmos. Castellano se utiliza para describir instrucciones. ### 10.1 Tipos básicos ``` integer char real boolean string ``` ### 10.2 Declaración de constantes ``` const CONST_NAME: type = valor; end const ``` ### 10.3 Declaración de tuplas ``` type typeName = record fieldName: tipo del campo; end record end type ``` ### 10.4 Condicional ``` if expresión condicional then bloque de instrucciones end if --- if expresión condicional then bloque de instrucciones else bloque de instrucciones end if ``` ### 10.5 Declaración de tipos ``` type typeName = declaración del tipo end type ``` ### 10.6 Declaración de variables ``` var varName: tipo de la variable; end var ``` ### 10.7 Declaración de vectores ``` var vectorName: vector[longitud] of tipo del campo; end var ``` ### 10.8 Iteración ``` while expresión condicional do bloque de instrucciones end while --- for varName := valor inicial to valor final [step valor de incremento/decremento] do bloque de instrucciones end for ``` ### 10.9 Clase de parámetros ``` in out inout ``` ### 10.10 Declaración de algoritmo ``` algorithm bloque de instrucciones end algorithm ``` ### 10.11 Declaración de punteros ``` var varName: pointer to tipo del campo end var ``` ### 10.12 Operadores lógicos ``` and or not ``` ### 10.13 Operador de asignación ``` := ``` ### 10.14 Operadores de comparación ``` = ≠ < > ≤ ≥ ``` ### 10.15 Constantes booleanas ``` true false ``` ### 10.16 Comentario ``` { comentario } ``` ### 10.17 Función ``` function functionName (parName1: tipo del parámetro, ... , parNameN: tipo del parámetro): tipo del retorno bloque de instrucciones end function ``` ### 10.18 Acción ``` action actionName (clase del parámetro parName1: tipo del parámetro, ... , clase del parámetro parNameN: tipo del parámetro) bloque de instrucciones end action ``` ### 10.19 Funciones de cambio de tipo ``` function integerToReal(varName: integer): real; function realToInteger(varName: real): integer; function charToCode(varName: char): integer; function codeToChar(varName: integer): char; Funciones y acciones de entrada/salida function readInteger(): integer; function readReal(): real; function readChar(): char; function readString(): string; function readBoolean(): boolean; action writeInteger(in varName: integer); action writeReal(in varName: real); action writeChar(in varName: char); action writeString(in varName: string); action writeBoolean(in varName: boolean); ``` [Volver arriba](#pr-1)