3.3 Bucles o Ciclos «while» – Estructuras para Repetir o iterar

Bucles: [ Repita-hasta (while not)] [ Mientras-Repita (while)] [ Para (for)]

..


Lazo/Bucle/Ciclo: Repita-Hasta (do-while/while not)

Referencia: Van Rossum 4.4 p21, Rodríguez 3.4.3.a p33, Downey 7.4

En algunos problemas existen bloques de operaciones que se repiten. Estas operaciones se pueden repetir hasta que se cumpla una condición o repetir mientras se cumpla una condición. Las estructuras de control incorporan lazos, bucles o ciclos para repetir: repita-hasta, mientras-repita (while) y «para»(for).diagrama de flujo de un lazo repita hasta

Ejemplo: Para aprobar un curso o materia de estudio  se debe superar la nota mínima para aprobar (60/100).

La condición para continuar al siguiente curso que se aplica en el Bucle se escribe como nota<60/100. En el diagrama de flujo la condición se presenta al final del bloque de operaciones, en el algoritmo en Python se escribe al inicio.

nota = 0 # nota inicial
while (nota<60/100):
    print('tomar el curso')
    print('hacer el examen')
    nota = input('nota final:')

..

Bucles: [ Repita-hasta (while not)] [ Mientras-Repita (while)] [ Para (for)]


Lazo/Bucle/Ciclo: Mientras- Repita (while-do)

Estructura Mientras Repita
Estructura Mientras Repita

Ejemplo: Es el procedimiento usado en las evaluaciones para nivel o curso de idiomas (inglés).

El estudiante primero realiza un examen, si no obtiene la calificación mínima debe tomar el nivel/curso A, caso contrario puede pasar al nivel/curso B.

La condición para continuar en el lazo o bucle nota<60/100, se evalúa antes de usar el bloque de operaciones, tanto en el diagrama de flujo como en el algoritmo.

nota = 0 # nota inicial
print('hacer el examen de ingles')
nota = input('nota final:')
while not(nota<60/100):
    print('tomar el curso de ingles')
    print('hacer el examen de ingles')
    nota = input('nota final:')

Para el planteamiento del ejercicio o problema  al escribir el algoritmo, se selecciona el lazo “repita-hasta” o “mientras-repita” según sea más sencillo de expresar o leer en el planteamiento del ejercicio. Sin embargo, se puede intercambiar la forma del lazo usando la negación del condicional y cambiando la posición del condicional (inicio o al final).

Por ejemplo en matemáticas la expresión se lee:

f(n) \sum_1^n 1/n

«sumatoria desde 1 hasta n de la expresión matemática 1/n«. En el algoritmo, se establecen los límites como desde i=1 hasta que i llegue a n,evitando que se hagan cálculos para i>n.

fn = 0
n = 4
i = 1 # desde i=1
while not(i>n): # hasta i llege a n, evite i>n
    fn = fn + 1/i
    i = i+1
print(fn)

referencia del ejercicio: 1Eva_IT2009_T1 Suma de serie con signo alternado

Recomendación: De ser necesario para continuar, revisar la sección de Conceptos Básicos, contadores y acumuladores.

Bucles: [ Repita-hasta (while not)] [ Mientras-Repita (while)] [ Para (for)]


Ejemplo 1

Referencia: 1Eva_IIIT2003_T2 Números triangulares

Realice un algoritmo para encontrar el término n-ésimo de la secuencia de números triangulares.

Un número triangular puede entenderse como el número de elementos usados para formar una pirámide plana, como se muestra en la figura.

Diagrama de Flujo – números triangulares

Desarrollo:
Usando la analogía de la construcción de una pirámide, se observa que para construir un piso se usa un bloque, para añadir el piso 2 se usan 2 bloques, para añadir el piso 3 se usan 3 bloques, etc.

Cuántos es la variable de ingreso que indica el número de pisos que se construirán.

Para iniciar los trabajos, se anuncia la construcción del primer piso y que se han usado 0 bloques.

En el procedimiento de construcción de la pirámide, piso es una variable tipo contador; usados es una variable tipo acumulador que registra los bloques usados en la construcción de cada piso. Se construye un nuevo piso, acumulando los bloques usados hasta que se hayan construido los pisos de la variable cuántos.

La variable de salida que muestra el valor resultante es: usados.

# Ejemplo 1. Numeros triangulares

# INGRESO
cuantos = int(input('cuantos pisos: '))

# PROCEDIMIENTO
usados = 0
piso = 1
while not(piso>cuantos):
    usados = usados + piso
    piso = piso + 1
    
# SALIDA
print(usados)
cuantos pisos: 4
10
>>>
Diagrama de Flujo – Números triangulares con Mientras-Repita

El ejemplo se desarrolló usando el lazo Repita-Hasta.

Sin embargo, si se quiere cambiar el estilo usando el lazo Mientras-Repita, se lo expresa cambiando el condicional al inicio y negando la expresión:

Repita-Hasta: (pisos>cuántos)
// construir pisos hasta que 
// se completen los pedidos 
// en la variable cuántos

while not(pisos>cuántos)
while (pisos≤ cuántos)
//Construir pisos mientras 
//sean menores e iguales a 
//los pedidos en la variable cuántos.

Bucles: [ Repita-hasta (while not)] [ Mientras-Repita (while)] [ Para (for)]


Ejemplo 2

Diagrama de Flujo – Números triangulares con Repita-Hasta

Extendiendo el ejercicio anterior, construya un algoritmo para determinar si un número t es triangular.

Para esto el lazo se debe controlar mediante el número de bloques usados comparados con el número t.

Si los usados son iguales o mayores a t, no es necesario continuar el proceso pues se obtuvo un resultado afirmativo, o los usados superan lo requerido y el número t no es triangular.

Puede mostrarse la respuesta como un valor verdadero (1) o falso (0) al comparar la igualdad entre t y usados.

La diferencia de las estructuras se puede observar entre el diagrama de Flujo anterior y el presentado.

Instrucciones en Python

# Ejemplo 2. Numero triangular

# Ingreso
t = int(input('número a revisar: '))

# Procedimiento
usados = 0
piso = 1
while not (usados>=t):
    usados = usados + piso
    piso = piso + 1

if (t==usados):
    respuesta = 1
else:
    respuesta = 0

# Salida
print(respuesta)
>>> 
número a revisar: 10
1
>>> 
número a revisar: 7
0
>>>

Propuesta: Realizar el ejercicio usando la forma mientras-repita.

Referencia: Elementos esenciales para programación: Algoritmos y Estructuras de Datos Latin Project. Primera Edición 2014. Sección 4.2. p.69

Bucles: [ Repita-hasta (while not)] [ Mientras-Repita (while)] [ Para (for)]

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Bucles o Ciclos «for» – Estructuras para Repetir o iterar

Referencia: Van Rossum 4.2 p19, Rodriguez 3.4.3.b p36, Downey 7.3

bucle o ciclo mientras en diagrama de flujo

En algoritmos es frecuente encontrar lazos, bucles  o ciclos controlados por solamente un contador, por lo que, los lazos y el contador se pueden integrar y resumir en una forma de representación conocida como el lazo “Para” o «for».

Usamos un diagrama de flujo para mostrar el concepto con un lazo Mientras-Repita.

El contador i, con valor de inicio, permite el control de operaciones de un bloque mediante el lazo mientras con la expresión i menor o igual que fin.

Luego del bloque de operaciones, se incrementa el valor de i para revisar la condición del lazo y repetir si es necesario.

Integrando las operaciones del contador y el lazo, en un diagrama de flujo se pueden simplificar en una estructura de control conocida como “Para”:

bucle o ciclo "para" en diagrama de flujo

Se puede leer también: “Para los valores de i empezando en inicio, avanzando en pasos de incremento hasta llegar al valor de fin, repita el siguiente bloque de operaciones”.

Para lazos con expresiones de repetir más complejas (i>n y j<k) será más práctico usar las formas repita-hasta o mientras-repita, como se mostrará en la sección de ejemplos.

Referencia: Elementos esenciales para programación: Algoritmos y Estructuras de Datos Latin Project. Primera Edición 2014. Sección 4.2. p.77

Bucles: [ Repita-hasta (while not)] [ Mientras-Repita (while)] [ Para (for)]