Capítulo 3 - Universidad de Sevilla

Fundamentos de Informática
1
2
„
INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN IMPERATIVA
Programación en lenguaje C
„
Capítulo 3:
INSTRUCCIÓN DE ASIGNACIÓN Y COMPOSICIÓN
SECUENCIAL
{
Variables:
„
„
„
{
{
{
{
Declaraciones
Tipos de datos
Modificadores de tipos de datos
Constantes
La Sentencia de Asignación
Expresiones aritméticas
Conversiones de tipos de datos
3
{
Funciones estándar de E/S: scanf y printf
„
„
{
Expresiones de condición
„
„
„
„
Expresiones relacionales
Expresiones lógicas
Precedencia de operadores
ESTRUCTURAS CONDICIONALES
{
„
Especificación de formatos
Secuencias de escape
Estructura if-else
4
„
FUNCIONES
{
„
„
PUNTEROS
VECTORES
{
„
„
„
Ámbito de variables: variables locales y globales
Cadenas de caracteres
MATRICES
FICHEROS
ESTRUCTURAS
ESTRUCTURAS ITERATIVAS
{
{
{
bucle while
bucle do … while
bucle for
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5
„
„
„
6
El ordenador sólo reconoce el lenguaje
máquina (lenguaje ensamblador).
Las programadores tienen dificultades para
trabajar con este lenguaje.
Solución: lenguajes de programación de
alto nivel (por ejemplo el lenguaje C).
{
{
Código ensamblador
Código lenguaje C
MOV R3, [R4]
; R3 Å variable2
variable3 = variable2 + 5;
ADD R3, 5
; R3 Å variable2 + 5
MOV [R5], R3
; variable3 Å R3
„
Pueden sustituir varias instrucciones en
lenguaje máquina por una sola instrucción de un
lenguaje más cercano al lenguaje matemático
Æ Más fácil desarrollo/mantenimiento software.
No es necesario conocer el hardware del
ordenador Æ Portabilidad software.
„
Es necesario un proceso de traducción de
lenguaje en alto nivel a lenguaje máquina
(lenguaje ensamblador) Æ Traducción
Dos posibilidades de traducción: compilar o
interpretar un programa escrito en un
lenguaje de alto nivel.
7
{
{
{
Compilar: mediante un programa llamado
compilador se genera un fichero ejecutable
(.exe) a partir de un fichero con código fuente
escrito en un lenguaje de alto nivel (.c).
Interpretar: mediante un programa llamado
intérprete se traduce sentencia a sentencia
(instrucción a instrucción) y a continuación se
ejecuta el código de la sentencia traducida.
Ventajas/desventajas: la compilación permite la
ejecución de programas más rápida y da la
posibilidad de optimizar código. La traducción
ahorra compilación, necesita menos tamaño (no
hay .exe) y facilita la portabilidad.
8
„
1.
2.
3.
4.
El proceso de compilación y
ejecución tiene varios pasos:
Escribir código fuente a partir
algoritmo Æ archivo .c
“Compilar” el código fuente
Æ archivo código objeto .obj
“Enlazar” (“link”) el fichero
.obj con otros ficheros con
código objeto. Necesarios
para poder generar un
fichero ejecutable Æ archivo
.exe
Ejecutar el archivo .exe por
medio del S.O.
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PROCESO DE COMPILACIÓN
ALGORITMO
PROGRAMADOR
LENGUAJE DE ALTO NIVEL (.C)
COMPILADOR
FICHERO OBJETO (.OBJ)
OTROS OBJ,
LIBRERIAS,
S.O. (I/O)
“LINKADOR”
FICHERO EJECUTABLE (.EXE)
EJECUCIÓN (S.O.)
HARDWARE
Fundamentos de Informática
9
10
ESTRUCTURA DE UN PROGRAMA EN C: la función main
Todos los programas en C tienen una función
main o principal. Su formato ó sintaxis:
„
main ()
{
// Esto es un comentario y no se trata como sentencia
/* Esto también
es un comentario y no se traduce a código máquina */
lista_de_sentencias/instrucciones;
}
Los paréntesis () denotan que es una función.
Todo en C se divide en funciones.
„
11
12
„
„
„
„
Las llaves { y } denotan inicio y fin de programa
respectivamente.
La lista de sentencias en la función main puede incluir la
declaración de numerosos tipos de datos (por ej.
vectores), estructuras selectivas, estructuras iterativas
(por ej. bucles), ... e incluso llamadas a otras funciones.
Comentarios: sirven para hacer anotaciones en el código
fuente para facilitar su comprensión a otros
programadores. Dos tipos: // (comentan una línea) y /* */
(comentan varias líneas).
„
„
„
Datos que pueden variar a lo largo de la ejecución del programa.
Hay diversos tipos de variables en C: enteras, caracteres, flotantes, booleanas,
vectores, ...
Son necesarias declararlas al principio (después de main () { ...). Esto tiene el
objetivo de indicar al compilador que reserve un espacio determinado en
memoria. La longitud en bytes de este espacio será función del tipo de variable.
Formato ó sintaxis:
{
Especificador_de_tipo Lista_de_nombres ;
Especificador_de_tipo: indica el tipo de dato que se almacena en la variable
(entero, flotante, carácter ASCII, ...).
„
Lista_de_nombres: uno o más nombres de variables separados por comas.
Nombres de variables: pueden contener el carácter guión bajo (_), dígitos
numéricos y letras del código ASCII estándar (no pueden contener eñes ni
caracteres con tildes). No pueden comenzar por un dígito numérico. Se diferencian
mayúsculas y minúsculas.
Ejemplos:
Nombre correctos: importe3, hora_comienzo, dia, Dia, DIA
Nombres incorrectos: día, 3importe, año
„
{
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13
Tipos de
variables
simples:
RANGO
Número entero con signo de 8 bits (carácter ASCII).
Rango entre -128 y 127.
int
Número entero con signo de 32 bits. Rango entre -231 y 231 -1
float
Números reales de simple precisión (32 bits)
double Números reales de doble precisión (64 bits)
Modificadores
de tipos de
variables:
TIPO
unsigned char
unsigned int
short int
long int
long double
„
TIPO
char
Ejemplos:
14
„
Datos que permanecen invariables a lo largo de la
ejecución de un programa.
Formato o sintaxis:
{ #define IDENTIFICADOR_CTE VALOR_CTE
#define DIAS_DE_LA_SEMANA 7
RANGO
Número entero entre 0 y 255 (8 bits).
Número entero entre 0 y 232 -1 (32 bits).
Número entero entre -215 y 215 -1 (16 bits).
Número entero entre -231 y 231 -1 (32 bits).
Número real de precisión extendida (80 bits).
#define PTS_POR_EURO 166.386
#define SALUDO
„
„
char letra_dni;
unsigned int dni;
float nota_media, importeCompras;
“¡Hola, amigo!”
Se definen al principio del programa, antes de la
función main().
No se dice explícitamente de qué tipo es la
constante ya que el compilador lo reconoce por el
aspecto de valor_cte.
15
16
Ejemplo
„
„
„
Forma básica de almacenar un dato en una
variable.
Todas las sentencias de asignación acaban
con el carácter (;)
Formato ó sintaxis:
{
Nombre_de_variable = expresión ;
„
„
„
nombre_de_variable: Nombre de variable declarada
previamente en alguna sentencia de declaración.
operador de asignación (=): Indica que el valor
calculado en la expresión debe ser almacenado en
Nombre_de_variable.
expresión: Indica cómo se calcula el valor a almacenar.
El operador de asignación se puede utilizar
también en la inicialización de variables:
float dolares, euros = 0.0 ;
...
euros = pesetas /166.386 ;
dolares = 5.0 + euros ;
Declaración con inicialización.
No es una sentencia de
asignación propiamente dicha.
#define PI 3.14
Declaración sin inicialización.
main() {
double radio = 3e6;
double perimetro;
radio = perimetro;
perimetro = 2 * PI * radio;
30 = radio;
PI = perimetro;
area = PI * radio * radio ;
}
ERROR: El valor de la variable
perimetro no está definido.
Asignamos a la variable
perimetro el valor de la
expresión 2 ⋅ PI ⋅ radio
ERROR: se está intentando
asignar un valor a una constante.
ERROR: la variable area no está
declarada.
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18
Ejemplos
Constante
#define PI 3.14
double radio = 3e6;
double perimetro;
Supongamos las
siguientes declaraciones
Resultado de la expresión
EXPRESIÓN ARITMÉTICA
El resultado de la expresión es el valor de la constante
Nombre_de_Variable
función(lista_parámetros)
El resultado de la expresión es el valor de la variable
Expresión1 + Expresión2
Suma Expresión1 y Expresión2, que son, a su vez, expresiones más pequeñas
Expresión1 – Expresión2
Resta Expresión2 a Expresión1
Expresión1 * Expresión2
Multiplica Expresión1 por Expresión2
Expresión1 / Expresión2
Divide Expresión1 entre Expresión2
- Expresión
Constante
3.32
PI
‘A’
perimetro
area
radio
sqrt(34)
sqrt(area+1)
pow(sqrt(3),5)
Expresión1 + Expresión2
area+perimetro
3+radio+34
‘A’+3
Expresión1 – Expresión2
perimetro-PI
‘A’-’a’+3
3+4-5.6-3
Expresión1 * Expresión2
2*PI*radio
PI*radio*radio
Expresión1 / Expresión2
perimetro/PI
3/2
-2
-PI
Nombre_de_Variable
función(lista_parámetros)
El resultado es la Expresión cambiada de signo (operador unario)
Expresión1 % Expresión2
EJEMPLOS
EXPRESIÓN ARITMÉTICA
El resultado de la expresión es el valor devuelto por la función
Operador módulo: Devuelve el resto de la división entera Expresión1 entre Expresión2
PI*(radio+2)
resultado: 1
3.0/2.0
resultado: 1.5
variable --
Post-Decremento: Devuelve el valor de la variable; después resta 1 al valor de la variable
-- variable
Pre-Decremento: Resta 1 al valor de la variable; luego devuelve su valor (ya decrementado).
7.0%5
ERROR
variable ++
Post-Incremento: Devuelve el valor de la variable; después suma 1 al valor de la
variable.
variable --
radio--
(area+3)--
ERROR
PI--
ERROR
++ variable
Pre-Incremento: Suma 1 al valor de la variable; luego devuelve su valor (ya incrementado).
-- variable
--perimetro
--(2*area)
ERROR
--3
ERROR
variable ++
area++
sqrt(34)++
ERROR
PI++
ERROR
++ variable
++area
++(3/radio)
ERROR
++3
ERROR
- Expresión
Expresión1 % Expresión2
3%2
resultado: 1
7%4
-sqrt(radio)
resultado: 3
19
Precedencia y orden de evaluación (1)
„
„
La precedencia de los operadores nos indica en el orden en que se
realizan las operaciones en una expresión compleja (con varios
operadores de distinto tipo).
La precedencia de los operadores aritméticos es la siguiente:
Más alta
Más baja
„
„
++ -- (unario)
* / %
+ -
Las operaciones con mayor
precedencia se realizan antes
20
Precedencia y orden de evaluación (2)
Ejemplos
-x + 2 * z + n + y / x - 7
Ejemplo 1
Expresión equivalente
Las operaciones marcadas se realizan antes
que las sumas y restas
(-x) + (2*z) + n + (y/x) - 7
-x + 2 * ( z + n + y ) / x - 7
Ejemplo 2
Se calcula la suma
Cuando en una expresión aparecen varios operadores con el mismo
tipo, se evalúan de izquierda a derecha
Se pueden utilizar paréntesis para cambiar el orden de precedencia
de las expresiones
Se calcula el producto
Expresión equivalente
Se calcula la división
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(-x) + ((2*( z + n + y ))/x) - 7
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21
22
Conversiones de tipos de datos (2)
Conversiones de tipos de datos (1)
„
Ejemplo con conversiones
Reglas de conversión en las expresiones aritméticas:
result = 3 / 2;
1.
Promoción a entero: todos los operandos de tipo char o short se
convierten a int. Los unsigned char o unsigned short se convierten a
unsigned int.
2. Cuando un operador opera sobre dos operandos del mismo tipo, el
resultado es un valor de dicho tipo.
3. Cuando un operador opera sobre dos tipos diferentes, el tipo de menor
rango se convierte al de mayor rango.
+ rango long double
double
Ejemplos sin conversiones:
float
int x;
unsigned long
double y;
long
int + int Æ resultado int
3 + 5
unsigned int
x * 3
int * int Æ resultado int
- rango int
y + 3.5
double + double Æ resultado double
3 / 2
int / int Æ resultado 1, int
3.0 / 2.0
double / double Æ resultado 1.5, double
int: 1
main() {
char c;
int i;
float f;
double d;
float result;
result
result
result
result
=
=
=
=
3 /
3 /
3.0
c /
float: 1.0
result = 3 / 2.0;
float: 3.0
float: 1.5
result = 3.0 + 3/2;
2;
2.0;
+ 3/2;
i + f * d – (f + i);
}
int: 1
float: 1.0
float: 4.0
23
24
Conversiones de tipos de datos (3)
Conversiones de tipos de datos (4)
Ejemplo con conversiones
Sentencia de asignación
main() {
char c;
int i;
float f;
double d;
double result;
„
„
...
result = c / i + f * d – (f + i);
}
int
double
int
Todos los valores que se asignan a una variable se convierten al tipo
de dicha variable.
Ejemplo:
main() {
char c;
int i;
double d = 3.56;
i = 3 / 2.0;
i = d + 4;
c = i;
float
double
double
float
En las conversiones a entero no se redondea
El resultado de la expresión es de tipo float y
se convierte a int: 1.5 Æ 1
El resultado de la expresión es de tipo double
y se convierte a int: 3.56 Æ 3
}
double
El resultado de la expresión es de tipo int y se
convierte a char
double
double
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25
26
printf
„
„
„
Los compiladores de C incluyen una serie de funciones
estándar que facilitan ciertas tareas. Estas funciones se
agrupan en librerías.
La librería de entrada/salida estándar de C se llama stdio
Formato o sintáxis:
printf ( texto_de_formato, lista_argumentos );
{
Para utilizarla hay que escribir la siguiente sentencia antes
de la función main:
texto_de_formato:
„
„
#include <stdio.h>
{
„
„
{
Estudiaremos dos funciones para la entrada/salida
(incluidas en la librería stdio).
{ printf : imprime mensajes por pantalla
{ scanf : lee datos simples por teclado tales como
números o caracteres.
lista_argumentos:
„
„
{
Cadena de caracteres que contiene el texto que se va a escribir en
pantalla
Puede contener secuencias de escape y/o especificaciones de
formato
Variables o expresiones, separadas por comas, que contienen los
datos que se van a escribir en pantalla
Debe existir un argumento por cada especificación de formato
Las especificaciones de formato se utilizan para insertar en el
texto el valor de las expresiones o variables que aparecen en la
lista de argumentos
27
28
Especificación de formatos
y secuencias de escape:
Especificación de formato:
CÓDIGO
FORMATO
printf
Secuencias de escape:
CÓDIGO
SIGNIFICADO
%d
int
\a
Carácter de alarma
%u
unsigned int
\b
Retroceso
%x
unsigned int
Se escribe en pantalla en
formato hexadecimal
\f
Avance de hoja
\n
Nueva línea
%f
float
\t
Tabulador horizontal
\v
Tabulador vertical
%lf
double
\r
Retorno de carro
%c
Carácter ASCII (char)
\”
Dobles comillas
%s
Cadena de caracteres
\’
Comillas simples
\\
Barra invertida
\?
Signo de interrogación
\xhh
int x, y;
x = 32;
y = 100;
printf ( “La variable x vale %d”, x ) ;
La variable x vale 32
La variable x vale 32mm
La variable y vale 34
printf ( “mm\nLa variable y vale %d\n”, x+2 ) ;
printf ( “(x,y) = (%d,%d)\n”, x, y ) ;
printf ( “x=%d y+x = %d+%d = %d\n”, x, y, x, x+y ) ;
Código ASCII en hexadecimal
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La variable x vale 32mm
La variable y vale 34
(x,y) = (32,100)
La variable x vale 32mm
La variable y vale 34
(x,y) = (32,100)
x=32 y+x = 100+32 = 132
Fundamentos de Informática
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30
scanf
„
Formato o sintáxis:
„
&
„
scanf ( texto_de_formato, &variable, &variable, ... );
{
texto_de_formato:
„
„
{
Usadas en las condiciones de las estructuras selectivas
e iterativas.
Se modelan como variables y/o expresiones del álgebra
de Boole Æ una expresión de condición es cierta ó falsa.
Cadena de caracteres que contiene información sobre el tipo de
dato que se va a leer del teclado
Recomendamos utilizar solamente especificaciones de formato
Expresión
RELACIONAL
variable:
„
„
„
Ejemplo:
Operando1 > Operando2
Variable en la que se guardará el valor leído
Cada variable debe ir precedida del carácter &
Resultado de la expresión
Es verdadero si Operando1 ES MAYOR QUE Operando2
Operando1 >= Operando2
Es verdadero si Operando1 ES MAYOR O IGUAL QUE Operando2
Operando1 < Operando2
Es verdadero si Operando1 ES MENOR QUE Operando2
(Existen excepciones a esta regla, por ejemplo para variables tipo puntero o cadena de caracteres. Se
estudiarán dichas excepciones en los temas correspondientes)
Operando1 <= Operando2
Es verdadero si Operando1 ES MENOR O IGUAL QUE Operando2
Deben aparecer tantas variables como especificaciones de formato
Operando1 == Operando2
Es verdadero si Operando1 ES IGUAL QUE Operando2
Operando1 != Operando2
Es verdadero si Operando1 ES DISTINTO QUE Operando2
int peso;
scanf ( “%d”, &peso) ;
31
32
Operador
Expresión LÓGICA
Resultado de la expresión
Operando1 && Operando2
Es verdadero si Operando1 es verdadero Y Operando2 es verdadero
Operando1 || Operando2
Es verdadero si Operando1 es verdadero O Operando2 es verdadero
! Operando1
Precedencia de
los operadores:
++
-(operador
~
*
Es verdadero si Operando1 NO es verdadero
<
Alta
unario de signo)
!
/
%
+
-
<=
>
==
!=
>=
&&
(Los paréntesis alteran el
orden evaluación)
||
=
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Prioridad
--
+=
-=
Baja
Fundamentos de Informática
33
34
if-else
„
„
if-else
„
Esta estructura permite elegir entre dos posibles grupos de sentencias
en función de una condición
Es equivalente a la estructura selectiva doble del pseudocódigo
Pseudocódigo
El grupo de sentencias del else es opcional:
if (condición) {
grupo_sentencias1
}
Código C
SI condición ENTONCES
grupo sentencias1
SINO
grupo sentencias2
FINSI
„
if (condición) {
grupo_sentencias1
}else {
grupo_sentencias2
}
Las llaves no son necesarias si el grupo de sentencias esta formado por
una sola sentencia:
if (condición)
sentencia;
if (condición)
sentencia1;
else
sentencia2;
Funcionamiento:
„
si la condición es verdadera,
La condición puede ser:
{
se ejecuta el grupo de sentencias1
{
en otro caso (es decir, si es falsa),
Una expresión de condición (expresión lógica)
Una expresión aritmética cuyo resultado se interpreta como un valor
booleano:
„
se ejecuta el grupo de sentencias2
„
Distinto de cero Æ VERDADERO
Igual a cero Æ FALSO
35
Ejercicio 1: Enunciado
„
36
Ejercicio 1: Solución en pseudocódigo
Escribir en código C el algoritmo correspondiente al ejercicio 2 de las
Prácticas de Algorítmica:
Construya un algoritmo en pseudocódigo tal que, dados los valores
enteros P y Q, que deben leerse del teclado, determine si los mismos
satisfacen la siguiente expresión:
ALGORITMO Problema2
VARIABLES
p, q SON ENTEROS
INICIO
LEE p
P +Q − P <
3
4
2
LEE q
SI p*p*p + q*q*q*q – 2*p*p < 680 ENTONCES
En caso afirmativo debe escribir por pantalla los valores de P y Q.
ESCRIBE “Los valores de P y Q son:”
ESCRIBE “P = “, p, “Q = “, q
FINSI
FIN
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Fundamentos de Informática
37
38
Ejercicio 1: Solución en código C
Ejercicio 2: Enunciado
ALGORITMO Problema2
VARIABLES
p, q SON ENTEROS
INICIO
„
LEE p
LEE q
SI p*p*p + q*q*q*q – 2*p*p < 680 ENTONCES
ESCRIBE “Los valores de P y Q son:”
main()
{
int p, q;
ESCRIBE “P = “, p, “Q = “, q
FINSI
FIN
Modificar el programa anterior para que los valores de P y Q se escriban
en pantalla en orden creciente; es decir, primero aparece en pantalla la
variable con el mayor valor. Además, en el caso de que los valores de P
y Q no cumplan la expresión, se debe escribir el siguiente mensaje: “Los
valores no satisfacen la expresión”
scanf( “%d”, &p );
scanf( “%d”, &q );
if (p*p*p + q*q*q*q – 2*p*p > 680) {
printf( “Los valores de P y Q son:\n” );
printf( “p = %d, q = %d\n”, p, q );
}
}
39
40
Ejercicio 2: Solución en código C
main()
{
int p, q;
„
Las llaves en el if son
obligatorias porque
contiene varias sentencias
scanf( “%d”, &p );
scanf( “%d”, &q );
if (p*p*p + q*q*q*q – 2*p*p > 680) {
printf( “Los valores de P y Q son:\n” );
if (p > q)
printf( “p = %d, q = %d\n”, p, q );
else
printf( “q = %d, p = %d\n”, q, p );
}else {
printf( “Los valores no satisfacen la expresion\n” );
}
}
Ejercicio 3: Enunciado
Las llaves en el else son
opcionales porque contiene
una sola sentencia
Escribir en código C el algoritmo correspondiente al ejercicio 3 de las
Prácticas de Algorítmica:
Elabore un algoritmo en pseudocódigo que lea del teclado una
temperatura en grados Centígrados, calcule los grados Fahrenheit y
escriba por pantalla el deporte que es apropiado practicar a esa
temperatura, teniendo en cuenta la siguiente tabla:
DEPORTE
TEMPERATURA en grados
Fahrenheit
> 85
70 < TEMP <= 85
35 < TEMP <= 70
32 < TEMP <= 35
<= 32
Natación
Tenis
Golf
Esquí
Marcha
Para convertir grados Centígrados (variable c) a Fahrenheit (variable f) se
utiliza la siguiente ecuación:
f = c⋅
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9
+ 32
5
Fundamentos de Informática
41
Ejercicio 3: Solución en pseudocódigo
42
Ejercicio 3: Solución en código C (1)
main()
{
float cent, fah;
scanf( “%f”, &cent );
fah = 9.0 / 5 * cent + 32;
if (fah > 85)
printf( “Natacion” );
else
if (fah > 70)
printf( “Tenis” );
else
if (fah > 35)
printf( “Golf” );
else
if (fah > 32)
printf( “Esqui” );
else
printf( “Marcha” );
}
ALGORITMO Problema3
VARIABLES
cent, fah SON REALES
INICIO
LEER cent
fah ← (9 / 5) * cent + 32
SI fah > 85 ENTONCES
ESCRIBE “Natacion”
SINO
SI fah > 70 ENTONCES
ESCRIBE “Tenis”
SINO
SI fah > 35 ENTONCES
ESCRIBE “Golf”
SINO
SI fah > 32 ENTONCES
ESCRIBE “Esqui”
SINO
ESCRIBE “Marcha”
FINSI
FINSI
FINSI
FINSI
FIN
Escribimos 9.0 para que la
división sea con decimales.
Puesto que los operadores de
división (/) y producto (*)
tienen la misma prioridad, se
evalúan izquierda a derecha.
La expresión anterior es equivalente a:
fah = (9.0/5) * cent + 32;
43
Ejercicio 3: Solución en código C (2)
main()
{
float cent, fah;
scanf( “%f”, &cent );
fah = 9/5 * cent + 32;
if (fah > 85)
printf( “Natacion” );
else
if (fah > 70)
printf( “Tenis” );
else
if (fah > 35)
printf( “Golf” );
else
if (fah > 32)
printf( “Esqui” );
else
printf( “Marcha” );
}
Cada else contiene una única
sentencia: la sentencia if
En estos casos se puede
poner el if en la misma
línea que el else para
que el código quede más
legible.
if (condición) {
sentencias
}else if (condición) {
sentencias
}else {
sentencias
}
44
Ejercicio 3: Solución en código C (3)
main()
{
float cent, fah;
scanf( “%f”, &cent );
fah = 9/5 * cent + 32;
if (fah > 85)
printf( “Natacion” );
else if (fah > 70)
printf( “Tenis” );
else if (fah > 35)
printf( “Golf” );
else if (fah > 32)
printf( “Esqui” );
else
printf( “Marcha” );
}
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Fundamentos de Informática
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„
„
„
46
Permite repetir la ejecución de un grupo de sentencias (es decir, de una o varias
sentencias) mientras se cumpla una condición.
Es equivalente a la estructura repetitiva MIENTRAS del pseudocódigo.
Las estructuras iterativas también se llaman bucles.
Pseudocódigo
...
sentencia;
while (condición) {
grupo_de_sentencias
}
sentencia;
...
Código C
MIENTRAS condición HACER
grupo de sentencias
FIN MIENTRAS
sentencia;
while (condición) {
FALSA
while (condición) {
grupo_de_sentencias
}
Funcionamiento:
Mientras la condición es verdadera,
se ejecuta el grupo de sentencias
VERDADERA
grupo_de_sentencias
Flujo de ejecución
de las sentencias
El grupo de sentencias está
formado por las sentencias
que se encuentran entre las
llaves del bucle while
}
sentencia;
47
48
Ejercicio 1: Enunciado
„
Si el grupo de sentencias esta formado por una sola sentencia, las llaves
no son necesarias:
while (condición)
sentencia;
„
La condición sigue las mismas reglas que en la sentencia if
„
Cada ejecución de las sentencias de un bucle se llama iteración
„
El bucle while puede iterar de cero a N veces: si la condición nunca es
verdadera, el grupo de sentencias del bucle no se ejecuta
„
Escriba en código C el algoritmo correspondiente al ejercicio
4 de las Prácticas de Algorítmica:
Escriba un algoritmo que lea del teclado un número entero y
que compruebe si es menor que 5. Si no lo es, debe volver a
leer un número, repitiendo la operación hasta que el usuario
escriba un valor correcto. Finalmente debe escribir por
pantalla el valor leído.
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50
Ejercicio 1: Solución en pseudocódigo
Ejercicio 1: Solución en código C
main() {
int num;
printf( “Teclee un número menor que 5: “ );
scanf( “%d”, &num );
while (num >= 5) {
printf( “Teclee un número menor que 5: “ );
scanf( “%d”, &num );
}
printf( “El numero leído es %d\n”, num );
}
ALGORITMO problema4
VARIABLES
num ES ENTERO
INICIO
ESCRIBE “Teclee un número menor que 5”
LEE num
Dentro del bucle debe cambiar el valor de alguna de
las variables que aparecen en la condición para que
pueda llegar a ser falsa alguna vez.
MIENTRAS num >= 5 HACER
ESCRIBE “Teclee un número menor que 5”
Las llaves son obligatorias
porque el bucle while contiene
más de una sentencia
LEE num
FIN MIENTRAS
En el siguiente ejemplo, si num es mayor o igual que
5, el bucle while se convierte en un bucle sin fin
ESCRIBE “El número leído es “, num
while (num >= 5) {
printf( “Teclee ...: “ );
}
FIN
51
52
Ejercicios para hacer en casa
Ejemplo 1 (versión 1)
El siguiente programa calcula la potencia de un número real elevado a un exponente
entero positivo. Los valores de la base y el exponente se leen del teclado.
„
Escriba en código C los algoritmos correspondiente a los
ejercicios 5, 6 y 7 de las Prácticas de Algorítmica:
main() {
float base, potencia;
int exponente, contador;
scanf( “%d”, &exponente );
scanf( “%f”, &base );
contador = 0;
potencia = 1;
while (contador < exponente) {
potencia = potencia * base;
contador++;
}
}
Se asigna un valor
inicial a las variables de
la condición del bucle.
El número de iteraciones es
igual al valor del exponente: el
bucle se repite para los valores
de contador desde 0 hasta
exponente-1
Se modifica el valor de alguna
de las variables de la condición.
El contador se incrementa en
cada iteración
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Fundamentos de Informática
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54
Ejemplo 1 (versión 2)
Ejemplo 1 (versión 3)
Esta transparencia muestra otra
versión del código anterior.
main() {
float base, potencia;
int exponente, contador;
En negrita aparecen los
cambios realizados.
scanf( “%d”, &exponente );
scanf( “%f”, &base );
contador = 1;
potencia = 1;
while (contador <= exponente) {
potencia = potencia * base;
contador++;
}
}
Esta transparencia muestra otra
versión del código anterior.
main() {
float base, potencia;
int exponente;
En negrita aparecen los
cambios realizados.
scanf( “%d”, &exponente );
scanf( “%f”, &base );
potencia = 1;
while (exponente>0) {
potencia = potencia * base;
exponente--;
}
}
El número de iteraciones es el
mismo que en la versión anterior.
El número de iteraciones es el mismo que en la
versión anterior.
Ahora el bucle se repite para los
valores de contador desde 1
hasta exponente
Ahora el bucle se repite para los valores de
exponente desde su valor inicial hasta 1
El exponente se decrementa en cada iteración.
55
„
„
Permite repetir la ejecución de un grupo de sentencias mientras se
cumpla una condición.
Es parecida, pero no igual, a la estructura repetitiva HASTA del
pseudocódigo.
do {
grupo_de_sentencias
}while (condición);
El grupo de sentencias está formado
por las sentencias que se encuentran
entre las llaves del bucle do-while
56
...
sentencia;
do {
grupo_de_sentencias
}while (condición);
sentencia;
...
do {
grupo_de_sentencias
}while (condición);
El bucle do-while termina con un
punto y coma (;)
FALSA
Flujo de ejecución
de las sentencias
Funcionamiento:
sentencia;
Se ejecuta el grupo de sentencias
y se repiten mientras la condición es verdadera
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sentencia;
VERDADERA
Fundamentos de Informática
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58
Ejemplo 1: Enunciado
„
Las llaves no son necesarias si el grupo de sentencias esta formado por
una sola sentencia:
„
do
sentencia;
while (condición);
„
La condición sigue las mismas reglas que en la sentencia if
„
El bucle do-while puede iterar de 1 a N veces: aunque la condición
nunca sea verdadera, el grupo de sentencias del bucle se ejecuta
siempre la primera vez
Escriba en código C el algoritmo correspondiente al ejercicio
4 de las Prácticas de Algorítmica utilizando un bucle
do-while:
Escriba un algoritmo que lea del teclado un número entero y
que compruebe si es menor que 5. Si no lo es, debe volver a
leer un número, repitiendo la operación hasta que el usuario
escriba un valor correcto. Finalmente debe escribir por
pantalla el valor leído.
59
Ejemplo 1: Solución
60
Equivalencia entre bucles while y do-while
Solución con bucle do-while
main() {
int num;
do {
printf( “Teclee un número menor que 5: “ );
scanf( “%d”, &num );
}while (num >= 5);
printf( “El numero leído es %d\n”, num );
}
main() {
int num;
printf( “Teclee un número menor que 5: “ );
scanf( “%d”, &num );
while (num >= 5) {
printf( “Teclee un número menor que 5: “ );
scanf( “%d”, &num );
}
printf( “El numero leído es %d\n”, num );
Solución con
bucle while
do {
grupo_de_sentencias
}while (condición);
grupo_de_sentencias
while (condición) {
grupo_de_sentencias
}
}
Dpto. de ATC, Universidad de Sevilla - Página 15 de 18
El grupo de sentencias
del bucle do-while se
duplica en el bucle while:
debe aparecer delante y
dentro del bucle
Fundamentos de Informática
61
„
„
Permite repetir la ejecución de un grupo de sentencias mientras
se cumpla una condición.
Su sintaxis es la siguiente:
for (inicialización; condición;
grupo_de_sentencias
}
62
Flujo de ejecución
de las sentencias
actualización) {
sentencia;
for (inicialización; condición; actualización){
FALSA
VERDADERA
grupo_de_sentencias
„
La inicialización y la actualización son expresiones aritméticas.
La condición es una expresión lógica o aritmética que sigue las
mismas reglas que en la sentencia if
„
La inicialización, la condición y la actualización son opcionales.
„
{
{
}
El bucle for se ejecuta mientras la condición sea verdadera
sentencia;
Los caracteres ‘;’ son obligatorios: deben aparecer siempre.
63
64
Ejemplos 1 y 2
„
Si el grupo de sentencias esta formado por una sola sentencia,
las llaves no son necesarias:
for (inicialización;
sentencia;
condición;
„
inicialización
actualización)
„
El bucle for puede iterar de cero a N veces: si la condición nunca
es verdadera, el grupo de sentencias del bucle no se ejecuta
„
Si un bucle for no tiene condición, se convierte en un bucle sin
fin:
for (inicialización ;; actualización) {
grupo_de_sentencias
}
Ejemplo 1: bucle for con llaves
condición
actualización
for (i=0; i<N; i++) {
printf( “%d\n”, i );
x = x + i;
}
„
Ejemplo 2: bucle for sin llaves
for ( ; i<N; i++)
printf( “%d\n”, i );
x = x + i;
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Sentencias que forman parte
del cuerpo del bucle for
Bucle for sin inicialización
Sólo una sentencia forma
parte del cuerpo del bucle for
Fundamentos de Informática
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Equivalencia entre bucles while y for
Ejemplo 3
El siguiente programa calcula la potencia de un número real elevado a un exponente entero
positivo utilizando un bucle for. Los valores de la base y el exponente se leen del teclado.
for (inicialización; condición; actualización) {
grupo_de_sentencias
}
inicialización;
while (condición) {
grupo_de_sentencias
actualización;
}
main() {
float base, potencia;
int exponente, contador;
scanf( “%d”, &exponente );
scanf( “%f”, &base );
main() {
potencia = 1;
float base, potencia;
for (contador = 0; contador < exponente;
contador++)
{
int exponente,
contador;
potencia = potencia * base;
}
scanf( “%d”, &exponente );
Un bucle for sin inicialización ni
actualización es igual que un bucle while
for (; condición;) {
grupo_de_sentencias
}
Solución con bucle for
}
Solución con bucle while
while (condición) {
grupo_de_sentencias
}
scanf( “%f”, &base );
contador = 0;
potencia = 1;
while (contador < exponente) {
potencia = potencia * base;
contador++;
}
}
67
68
Ejemplo 1: Enunciado
„
Se dice que dos bucles están anidados cuando uno de ellos se
encuentra dentro del cuerpo del otro
„
En el siguiente ejemplo se muestran tres bucles anidados:
for (i=N; i>0; i--) {
...
while (contador*j<k) {
...
do {
...
}while (!encontrado);
...
}
...
}
„
Escriba un programa que muestre en pantalla las tablas de multiplicar
del 1 al 10 con el siguiente formato:
Tabla del 1:
1 x 1 = 1
1 x 2 = 2
...
1 x 10 = 10
Tabla del 2:
2 x 1 = 2
2 x 2 = 4
...
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Fundamentos de Informática
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70
Ejemplo 1: Solución
Ejemplo 2: Enunciado
„
El bucle externo se encarga de
iterar desde la tabla del 1 hasta
la del 10
main() {
int ntabla, i;
for ( ntabla=1; ntabla<=10; ntabla++ ) {
printf( “Tabla del %d:\n”, ntabla );
for ( i=1; i<=10; i++ ) {
printf( “%d x %d = %d\n”, ntabla, i, i*ntabla );
}
printf(“\n”);
}
„
0
1
2
3
0
1
El bucle interno se encarga de
escribir la tabla del número ntabla
}
Escriba un programa que muestre por pantalla las coordenadas de los
elementos que pertenecen a la matriz triangular inferior de una matriz de
orden NxN. Supongamos que las filas y las columnas de la matriz se
numeran comenzando por cero; es decir, que los índices de la primera fila
y columna son cero. N debe ser definida como una constante.
Por ejemplo, para una matriz de orden 4x4 (N=4), el programa mostraría lo
siguiente:
2
3
71
Ejemplo 2: Solución
#define N 10
main() {
int f, c;
El bucle externo se encarga de
iterar desde la fila 0 hasta la fila
N-1
for ( f=0; f<N; f++ ) {
for ( c=0; c<=f; c++ ) {
printf( “(%d, %d) ”, f, c );
}
printf(“\n”);
}
}
El bucle interno se encarga de
escribir las coordenadas de los
elementos de la fila f
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(0,0)
(1,0) (1,1)
(2,0) (2,1) (2,2)
(3,0) (3,1) (3,2) (3,3)