TEMA 4: Estructuras de Control
Fundamentos de Informática
(Grados en Ingenierías Industriales)
2
1. Estructuras de Selección (Condicionales)
1.1. Sentencias
if
,
if-else, if-else
múltiple
1.2. Operador condicional ?:
1.3. Sentencia switch
2. Estructuras Repetitivas o Iterativas (Bucles)
2.1. Bucle
while
2.2. Bucle do-while
2.3. Bucle for
3. Anidamiento de Bucles
3
•
Estructura secuencial
:
aquella en la que las instrucciones
o sentencias son ejecutadas una a una en orden.
• Se puede alterar esa secuencialidad usando dos
estructuras o sentencias de control
distintas. Estas
estructuras permiten variar el flujo de control del programa
dependiendo de ciertas condiciones. Son:
–
Estructura de selección (o condicional)
: Permite que
se tomen rutas alternativas de acción dependiendo del
resultado de una operación.
–
Estructura repetitiva (iterativa o bucle)
: Permite repetir
un conjunto de sentencias.
Introducción: Estructuras de control
Introducción: Estructuras de control
Principio
Sentencias
Fin
Sentencias
¿?
Selección
Sentencia
Sentencia
Principio
Sentencia
Fin
Estructuras no secuenciales
Estructura secuencial
Sentencias
¿?
Iteración
V
F
V
5
• Sirven para decidir si se ejecutan unas acciones u otras, dependiendo
del valor de una condición.
if
(
condición
)
{
Bloque_sentenciasA
}
•
condición
deberá ser una expresión cuyo valor ser interpretará:
como
verdadero
( si su valor es distinto de 0) o como
falso
(si el valor
expresión es 0).
• La
condición
(la expresión) SIEMPRE debe ir entre paréntesis.
• Funcionamiento: Se determina si la
condición
es
cierta
o
falsa
.
Si es
cierta
se ejecuta
un bloque
o cjto. instrucciones (
sentenciasA
)
y si es
falsa
se ejecuta el
otro bloque
(el de
sentenciasB
), si lo hay
• Si un
bloque
sólo tiene una sentencia, las llaves se pueden quitar.
1.1. Sentencias:
if
,
if-else
if
(
condición
)
{
Bloque_sentenciasA
}
else
{
Bloque_sentenciasB
}
Selección simple
Selección binaria
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• Dada la siguiente declaración de variables:
int a = 5, b = 10;
decir el valor numérico y el valor lógico (Verdad o Falso) de las
siguientes
expresiones
:
Expresión
Valor numérico
Valor lógico
a
5
true
! a
0
false
!! a
1
true
a – b
– 5
true
a – b + 5
0
false
!(a – b + 5)
1
true
a < b
1
true
!(!a || !b)
1
true
!(a && b)
0
false
7 /* Calcular el flujo de corriente en un circuito eléctrico de resistencia r al que se le aplica un voltaje de v. Se calcula con la ecuación i=v/r.
Para evitar la posibilidad de dividir por cero habrá que evaluar la expresión sólo si r no es cero. */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
float
r
,
v
;
cout << " Intro Resistencia: "; cin >>
r
;
cout << " Intro Voltaje: "; cin >>
v
;
if
(
r
== 0
)
cout <<
"
\n Existe un cortocircuito\n";
else
cout <<
"
\n Corriente = " <<
v
/
r
<< "amps\n";
return 0;
}
1. Ejemplo: Sentencia
if-else
Selección binaria
/* Determina el número más grande entre tres */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{ int n1, n2, n3, mayor;
cout << "Primer valor: "; cin >> n1;
cout << "Segundo valor: "; cin >> n2;
cout << "Tercer valor: "; cin >> n3;
if
(
n1 > n2
)
/* Calcular el mayor de n1 y n2 */
mayor = n1;
else
mayor = n2;
if
(
n3 > mayor
)
/* Ver si n3 es el mayor */
mayor = n3;
cout << "El mayor es: " << mayor;
return 0;
}
1. Selección
1.1. Ejemplo: Sentencias
if, if-else
Selección binaria
9
/* Determina si un número es menor, mayor o igual a cero */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int
num
;
cout << "Valor del número: ";
cin >>
num
;
if
(
num >= 0
)
if
(
num == 0
)
cout << "Número igual a cero \n";
else
cout << "Número mayor que cero \n";
else
cout << "Número menor que cero \n";
return 0;
}
Nota
: Salvo que las “llaves” indiquen lo contrario, cada else se
asocia siempre al if más cercano de los que le preceden
1.1. Ejemplo: Sentencias
if
anidadas
Selección binaria
Selección binaria
10
if
(
condición1
)
{
Bloque1
}
else if (
condición2
)
{
Bloque2
}
else if (
condición3
)
{
Bloque3
}
...
else
{
BloqueN
}
1.1. Sentencia:
if-else
múltiple
1. Selección
Funcionamiento:
– El
Bloque1
de sentencias se
ejecuta si la
condición1
es cierta.
Si es falsa el programa evalúa la
siguiente condición.
– Si la
condición2
es cierta el
programa ejecuta el
Bloque2
, en
caso contrario evalúa la
siguiente condición y así
sucesivamente.
– Si
todas las condiciones
son
falsas el programa ejecuta el
bloque de sentencias del
else
final (
BloqueN
).
11 /*Programa que muestra la calificación según la nota numérica*/ #include <iostream>
using namespace std; int main()
{
float nota;
cout << " - Introduce la nota numérica: "; cin >> nota;
if
(
nota < 5.0
)
cout << "Suspenso";
else if
(
nota < 7.0
)
cout << "Aprobado";
else if
(
nota < 9.0
)
cout << "Notable";
else if
(
nota < 9.9
)
cout << "Sobresaliente";
else
cout << "Matrícula Honor";
return 0;
}
Ejercicio propuesto: Mejora el programa anterior para que muestre mensajes de error si la nota leída no es válida (si es mayor que 10 o menor que cero).
1.1 Ejemplo:
if-else
múltiple
Selección múltiple
/* Programa que clasifica una onda electromagnética (EM)
dada su longitud de onda */
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
float lambda;
cout << "Dame la longitud de onda: ";
cin >> lambda;
cout << "La onda electromagnética es ";
if
(
lambda < 1e-11
)
printf("Rayos Gamma ");else if
(
lambda < 1e-9
)
printf("Rayos X ");else if
(
lambda < 400e-9
)
printf("Ultravioleta ");else if
(
lambda < 700e-9
)
printf("Luz ");else if
(
lambda < 1e-3
)
printf("Infrarrojos ");else if
(
lambda < 1e-1
)
printf("Microondas ");else
printf("Ondas de radio ");
return 0;
}
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/* Determina la resistencia equivalente de 2 resistencias conectadas en serie o en paralelo */
#include <iostream> using namespace std; int main()
{
float r1, r2, requ; char ch;
cout << "Introduce los valores de las 2 resistencias: "; cin >> r1 >> r2;
cout << "¿Las resistencias están en (s)erie o en (p)aralelo?: "; cin >> ch;
if ( ch == 's' || ch == 'S' ) { requ = r1 + r2;
cout << "Resistencia equivalente en serie es: " << requ;
}
else if ( ch == 'p' || ch == 'P' ) { requ = r1 * r2 / (r1 + r2);
cout << "Resistencia equivalente en paralelo es: " << requ;
}
else
cout << "Entrada no válida, debes teclear una S o una P"; }
1.1. Ejemplo:
if-else
anidados
Selección múltiple
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1.2. Operador condicional
?:
1. Selección
• Es una herramienta útil para evaluar expresiones condicionales.
• Su forma general es la siguiente:
expresión1 ? expresión2 : expresión3;
• Interpretación:
– Si
expresión1
es cierta, entonces se evalúa la
expresión2
, en
otro caso se evalúa la
expresión3
.
– Por tanto, el resultado de la expresión completa es el valor y tipo de
la expresión evaluada: de la
expresión2
o de la
expresión3
(los
cuales deben ser del mismo tipo).
• Ejemplo:
a =
b<0 ? –b : b
;
– La expresión condicional es la que está en negrita. Si el valor de
b
es
menor que 0, la expresión completa tomará el valor de
-b
, en otro
caso tomará el valor de
b
.
– En definitiva, a la variable
a
se le asigna el valor absoluto de
b
dependiendo de la condición
b<0
. La sentencia anterior completa
es equivalente a:
if (b<0) a=-b;
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switch (
expresión
)
{
case
valor1
:
Bloque1
_de_sentenciasbreak
;
case
valor2
:
Bloque2
break
;
case
valor3
:
Bloque3
break
;
default
:
Bloque4
}
• La expresión: - Sólo podrá ser de tipo entero o de tipo carácter. - SIEMPRE debe ir entre paréntesis.
• Funcionamiento:
• Se evalúa la expresióny se va comparando su valor con cada uno de los que aparecen después de cada case, según el orden en que estén escritos.
• Si alguno coincide, se ejecutan todas las instrucciones que vayan después de los dos puntos hasta encontrar un break.
• No es obligatorio que haya un break por cada case, si no existe se seguirán ejecutando las instrucciones de los siguientes case hasta encontrar el break o hasta el final del switch. Puede haber tantos case como se desee.
• Si no coincide ningún valor se ejecutan las instrucciones de la opción default. • La opción default no es obligatoria.
1.3. Sentencia
switch
1. Selección
• La sentencia switch se usa
cuando existe una
decisión
múltiple
.
• Normalmente se usa para
reemplazar a la sentencia
if-else múltiple (cuando
el programa puede tomar
múltiples rutas de ejecución).
Selección múltiple
...
int main()
{
int opcion;
cout << "1>España\n 2> Francia\n" << "3>Italia\n 4> Inglaterra\n"; cout << "Selecciona una opción: "; cin >> opcion;
switch
(
opcion
)
{
case
1
:
printf("Hola\n");
break
;
case
2
:
printf("Allo\n");
break
;
case
3
:
printf("Pronto\n");
break
;
case
4
:
printf("Hello\n");
}
}
17 Los 2 siguientes trozos de código son equivalentes:
if ( a == 1 )
cout << "Es un uno";
else if ( a ==2 )
cout << "Es un dos";
else
cout << "No es uno ni dos";
switch ( a ) {
case 1: cout << "Es un uno"; break;
case 2: cout << "Es un dos"; break;
default: cout << "No es uno ni dos"; }
Los 2 siguientes trozos de código son equivalentes: if(a==0 || a==1 || a==2 || a==3 || a==4) cout << "a está en el rango 0-4";
switch ( a ) {
case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: cout << "a está en el rango 0-4"; }
1.3. Ejemplos: Sentencia
switch
La variable a es de tipo entero
18
Los 2 siguientes trozos de código son equivalentes:
if
(
operador == '+'
)
resultado = a+b;
else if
(
operador == '-'
)
resultado = a-b;
else if
(
operador == '*'
)
resultado = a*b;
else if
(
operador == '/'
)
resultado = a/b;
else
cout << "Operador inválido";
switch
(
operador
)
{
case
'+'
:
resultado = a+b;
break
;
case
'-'
:
resultado = a-b;
break
;
case
'*'
:
resultado = a*b;
break
;
case
'/'
:
resultado = a/b;
break
;
default
:
cout << "Operador inválido";
}
1. Selección
1.3. Ejemplo: Sentencia
switch
19 char letra;
cout << "Introduce una letra: "; cin >> letra;
switch ( letra ) /* Aquí la expresión es una variable */
{ /* de tipo carácter*/
case 'a': case 'e': case 'i':
case 'o': case 'u': cout << "Vocal minúscula \n"; break;
case 'A': case 'E': case 'I': case 'O': case 'U': cout << "Vocal mayúscula \n"; break;
default: if ( (letra >'a') && (letra <='z') ) cout << "Consonante minúscula \n"; else if ( (letra >'A') && (letra <='Z') )
cout << "Consonante mayúscula \n"; else
cout << "No es una letra \n"; } // no se han considerado como letras ni las eñes ni las letras acentuadas
1.3. Ejemplo: Sentencia
switch
• Un proceso repetitivo o iterativo (bucle) permite que un conjunto de
sentencias se ejecute varias veces.
• Hay tres tipos de bucles en C:
while
,
do-while
y
for
.
• Todos requieren una
condición
que determina si el bucle continua o no.
• Si la
condición
es cierta el bucle continua, si es falsa se detiene.
• Flujo general de estos bucles:
while
do-while
for
2. Estructuras Iterativas o Repetitivas:
Bucles
Sentencia/s
NO SI
¿La condición es cierta?
NO SI
¿La condición es cierta? Inicialización
Actualización
Sentencia/s
NO SI
¿La
condición
es cierta?
21
while
(
condicion
)
{
Bloque_de_sentencias
}
•
Funcionamiento
:
Se evalúa la
condición
de control del bucle
• Si la
condición
es
cierta
, se ejecuta el
bloque
de sentencias
y se vuelve a evaluar la condición.
• Si la
condición
es
falsa
se termina el bucle
y se ejecuta lo que haya a continuación.
Es decir,
el bucle (y por tanto, el
bloque de sentencias
) se repite
mientras la condición sea cierta (true).
• Importante: La condición de terminación se comprueba cada vez ANTES de ejecutarse el cuerpo del bucle (el Bloque de Sentencias).
• Si la condición es inicialmente cierta, el bucle no terminará (bucle infinito) a menos que en el cuerpo del mismo se modifique de alguna forma la condición de control del bucle.
2.1. Bucle:
while
NO SI
¿La
condición
es cierta? Bloque de
Sentencias
22
/* Obtener la media de una lista de números enteros.
La lista terminará cuando se intro el número 0 */
...int main() {
int x; // vble. para guardar cada número leido por teclado int suma=0; // vble. para ir guardando la suma de los num leídos int cant=0; // contará la cantidad de números (no nulos) leídos cout << "Dame el primer número: ";
cin >> num;
while ( num != 0 )
{
suma = suma + num; cant++;
cout << "Dame otro número: "; cin >> num;
}
if ( cant > 0 )
cout << "La media es: " << (float)suma / cant ; else
cout << "No hay media.\n"; }
23
do
{
Bloque_de_sentencias
}while
(
condicion
)
;
Funcionamiento
:
• Se ejecuta el
Bloque de sentencias
(una o varias
instrucciones), y luego se evalúa la
condición
.
• Si ésta es
cierta
se vuelve al principio del bucle,
pero si es
falsa
se termina.
• La
condición
se comprueba, cada vez, DESPUÉS de
la ejecución del cuerpo del bucle (de las sentencias).
Por tanto, el
Bloque de Sentencias
siempre se
ejecuta como mínimo una vez.
2.2. Bucle:
do-while
Bloque de Sentencias
NO SI
¿La
condición
es cierta?
/* Trozo de código que obligue al usuario a introducir un valor entero que esté dentro del rango [-5..5], ambos incluidos */
...
int num;
do
{
cout << "Intro un entero en el rango[-5..5]: ";
cin >> num;
}
while(
num < -5 || num > 5
);
...
2.2. Ejemplo: Bucle
do-while
2. E. Iterativas
•
Ejemplo:
Suele usarse este bucle para imponer condiciones
en los datos de entrada.
• Observe que como mínimo hay que leer UN dato
obligatoriamente.
• Se leerán más datos si el dato leído es incorrecto.
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for (
inicialización
;
condición
;
actualización
)
{
Bloque de Sentencias
}
Funcionamiento:
• Se ejecutan todas las instrucciones
de la
inicialización
.
• Se evalúa la
condición (expresión)
:
Si es
cierta
se ejecuta el
Bloque de
sentencias
y luego las instrucciones
de
actualización
(en ese orden) y
se vuelve a evaluar la
condición
Si la
condición
es
falsa,
termina el bucle.
NOTAS
:
• En la parte de inicialización y de actualización puede haber más de una instrucción, separadas por el operador coma (,).
• En la parte de condición sólo puede haber una. • Si no hay condición, el test de condición es verdadero. • Ninguna de las tres partes es obligatoria.
2.3. Bucle:
for
NO SI
¿La
condición
es cierta?
Inicialización
Actualización
Bloque de Sentencias
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IMPORTANTE:
por similitud con la mayoría del resto de lenguajes de programación,limitaremos el uso de esta estructura for, y la usaremos siempre como bucle determinista, es decir, la usaremos cuando sepamos el nº exacto de repeticiones que queremos que se realicen, y con un formato similar al siguiente:
<=
for
(vble=valorInicial; vble < valorFinal; actualización de vble){
>= Bloque de Sentencias >
}
!=EJEMPLO:
for(i=1; i<=10; i++) // aquí, la act. de la vble i consiste en incrementar en 1 su valor cout << "*";
La variable i empieza tomando el valor 1, como 1 <= 10 e imprime un ‘*’ y se incrementa i en 1 (i++). Cada vez que i tome un nuevo valor <=10 se escribirá otro ‘*’.
Es decir, el último valor que i tomará dentro del bucle será 10 la instrucción de salida por pantalla se repite 10 veces
El bucle parará cuando i sea igual a 11 (que ya no es <=10).
2.3. Bucle
for
(usar como bucle determinista)
27 for(i=0;i<9;i++) i empieza tomando el valor 0, cada vez que el bucle da una
vuelta se incrementa en 1 (i++). El bucle parará cuando i== 9, es decir, el último valor que i tomará dentro del bucle será 8 (se repite 9 veces)
for(i=10;i>=1;i--) i empieza tomando el valor 10, cada vez que el bucle da una vuelta se decrementa en 1 (i--). El bucle parará cuando i sea igual a 0, es decir, el último valor que i tomará dentro del bucle será 1. (se repite 10 veces)
for(i=100;i<500;i+=50) i empieza tomando el valor 100; cada vez que el bucle da una vuelta se le suma 50 (i+=50 es equivalente a i=i+50). Dentro del bucle i tomará los valores 100, 150, 200, 250,..., 400, 450. (se repite 8 veces)
De esas formas es como usaremos los bucles ‘for’, para dar valores a una variable, dentro de un rango concreto, desde un valor inicial, hasta uno final.
Aunque lo siguiente también se puede hacer, lo evitaremos para asemejar el ‘for’ del C al del resto de lenguajes:
for( ; ; ) Representa un bucle infinito No debe usarse, aunque se ponga una salida en el cuerpo del bucle (break y continue no deben usarse en ningún bucle).
for(i=2; i<128 && a>0; i*=2) Empieza con i igual a 2; cada vez que el bucle da una vuelta, i se multiplica por 2 y continua así mientras i sea menor que 128 y a>0, pero no sabemos a priori cuantas veces será cierta esta condición (ni el nº de repeticiones).
for(k=-20.2; h>32; z--,j++) Empieza con k igual a -20.2; el bucle se repetirá mientras h sea mayor que 32. Al final de cada bucle z se decrementa en 1 y j se incrementa en 1. Pero aunque sabemos la condición para terminar (h<=32), no sabemos a la de cuantas repeticiones se cumplirá.
La coma permite varias expresiones en el primer y tercer campo del for.
2.3. Ejemplos: Bucle
for
/* Imprime los caracteres ASCII entre un valor
inicial y un valor final */
...
int main()
{
int cod, ppio, fin;
cout << "Dame el codigo ASCII inicial: ";
cin >> ppio;
cout << "Dame el codigo ASCII final: ");
cin >> fin;
for
(
cod=ppio
;
cod<=fin
;
cod++
)
cout <<
cod
<< " " << (char)
cod
<< endl;
return 0;
}
29
3. Anidamiento de bucles
30
3. Anidamiento de bucles
3. Anidamiento
31