Esta estructura de control permite ejecutar de forma repetida una instrucción o un bloque de instrucciones.
Las instrucciones se repiten mientras que se cumpla una determinada condición.
Esta condición se conoce como condición de salida del bucle.
En Java las estructuras repetitivas se implementan mediante:
- ciclo while
- ciclo do .. while
- ciclo for
3.1 CICLO WHILE
Las instrucciones se repiten mientras la condición sea cierta.
instrucción 1;
while (condición){ //inicio while
instrucciones;
} //fin while
instrucción 2;La ejecución de un bucle while sigue los siguientes pasos:
- Se evalúa la condición.
- Si el resultado es false las instrucciones no se ejecutan y el programa sigue ejecutándose por la siguiente instrucción a continuación del while.
- Si el resultado es true se ejecutan las instrucciones y se vuelve al paso 1
En este ejemplo, según el enunciado, se trata de leer números enteros hasta que se introduzca un número negativo, por lo tanto, las instrucciones contenidas dentro del while se repiten mientras el número que introduzcamos sea >= 0.
Este es un ejemplo de estructura repetitiva en el que no sabemos a priori cuántas veces se repetirán las instrucciones. El número de iteraciones del bucle depende del valor de la variable num que se introduce por teclado. En el ejemplo podemos ver también que la lectura del primer número se realiza antes de que comience la estructura while. Hay que hacerlo así porque es posible que el primer número que se introduzca sea el negativo, en ese caso no tendríamos que sumarlo, por lo tanto el while no se debe ejecutar y se muestra directamente el mensaje con la suma del número.
Esta técnica se conoce como lectura adelantada o anticipada y es la forma correcta de utilizar la estructura while cuando no sabemos el número de iteraciones que se van a realizar.
En este programa se trata de mostrar tantos asteriscos como indique el número N que se ha introducido por teclado.
Este es un ejemplo de estructura repetitiva en la que sabemos a priori cuántas veces se va a repetir el while. En este caso el while se va a repetir N veces. La variable contador será la variable de control que hará que el while termine. Cada vez que se muestra un asterisco por pantalla se suma 1 a esta variable. El while se repite mientras el valor del contador sea menor que el número total de asteriscos a mostrar.
Ejemplo: programa que muestra una tabla con temperaturas expresadas en grados Fahrenheit y su equivalente en grados Celsius. Los valores de las temperatura en grados Fahrenheit estarán comprendidas entre 10 ºF y 100 ºF y se mostrarán con un incremento de 10º entre ellas (10, 20, 30 ...).
Fórmula para pasar de ºF a ºC: ºC = (ºF – 32) * 5 / 9En este ejemplo la variable fahrenheit es la variable de control y será la encargada de determinar cuando finaliza el bucle while.
Su valor inicial es 10 y se deben mostrar las temperaturas desde 10ºF hasta 100ºF de 10 en 10, por lo tanto en cada iteración se incrementará su valor en 10.
La condición se comprueba al final del bucle por lo que el bloque de instrucciones se ejecutarán al menos una vez.
Esta es la diferencia fundamental entre el bucle while y el bucle do .. while. Las instrucciones de un bucle while es posible que no se ejecuten si la condición inicialmente es falsa.- Bucle while se ejecuta 0 o más veces.
- Bucle do .. while se ejecuta 1 o más veces.
instrucción1;
do{ //inicio do .. while
instrucciones;
}while(condición); //fin do .. while
instrucción2;
- Se ejecutan las instrucciones a partir de la instrucción do{
- Se evalúa la condición.
- Si la condición no se cumple el programa sigue ejecutándose por la siguiente instrucción a continuación del while.
- Si la condición se cumple volvemos al paso 1.
En los ejemplos podemos comprobar que las instrucciones dentro del bucle do .. while se ejecutan al menos una vez.
Ejemplo: Programa que lee un número entero entre 1 y 10 ambos valores incluidos. Si el número es válido se muestra un mensaje indicándolo y se vuelve a pedir. Finalmente se muestra por pantalla el número introducido.Un for hace que una instrucción o bloque de instrucciones se repitan un número determinado de veces mientras se cumpla la condición.
Los bucles for son los más adecuados cuando se conoce el número de veces que se van a repetir las instrucciones.
Sintaxis Java del bucle for:
instrucción1;
for(inicialización; condición; incremento/decremento){ //inicio for
instrucciones;
} //fin for
instrucción2;
A continuación de la palabra for y entre paréntesis debe haber siempre tres zonas separadas por punto y coma:
- zona de inicialización.
- zona de condición
- zona de incremento ó decremento.
Las tres zonas son opcionales. Si en alguna ocasión no fuese necesario escribir alguna de estas zonas se pueden dejar en blanco, pero los punto y coma deben aparecer.
Inicialización es la parte en la que la variable o variables de control del bucle toman su valor inicial. Puede haber una o más instrucciones en la zona de inicialización. Si hay varias instrucciones deben estar separadas por comas. La inicialización se realiza solo una vez.
Condición es una expresión booleana que determina si la sentencia o bloque de sentencias se ejecutan o no. Las instrucciones contenidas dentro del bucle for se ejecutan mientras que la condición sea cierta.
Incremento/decremento es una expresión que modifica la variable o variables de control del bucle. En esta zona puede haber más de una expresión para modificar las variables. Si hay varias expresiones deben estar separadas por comas.
La ejecución de un bucle for sigue los siguientes pasos:
- Se inicializa la variable o variables de control (zona de inicialización)
- Se evalúa la condición (zona de condición).
- Si la condición es falsa, finaliza la ejecución del for y el programa continúa su ejecución en la siguiente instrucción después del for.
- Si la condición es cierta se ejecutan las instrucciones contenidas dentro del for.
- Se actualiza la variable o variables de control (zona incremento/decremento)
- Se vuelve al punto 2.
Igual que el bucle while, un bucle for se puede ejecutar 0 ó más veces.
Ejemplo: Programa que muestra los números del 1 al 10 ambos incluidos todos en la misma línea y separados por un espacio en blanco.Primero asigna a i el valor inicial 1 y a continuación se comprueba la condición. Mientras que i sea menor o igual a 10 muestra i + " ", a continuación incrementa el valor de i y se comprueba de nuevo la condición. El for se repite mientras i sea <= 10.
En los programas de este tipo en los que la variable de control, en este caso la i, solo se utiliza dentro del bucle for es habitual declararla en la zona de incialización. Si lo hacemos de esa forma el programa quedaría así:
Ejemplo: Programa que muestra los números del 10 al 1 ambos incluidos todos en la misma línea y separados por un espacio en blanco.Primero asigna a i el valor inicial 10 y a continuación se comprueba la condición. Mientras que i sea mayor que 0 muestra i + " ", a continuación se decrementa el valor de i y se comprueba de nuevo la condición. El for se repite mientras i sea > 0.
Ejemplo: Vamos a hacer de nuevo el programa que muestra una tabla con temperaturas expresadas en grados Fahrenheit y su equivalente en grados Celsius pero esta vez utilizaremos un bucle for para resolverlo. El programa debe realizar los mismo que el anterior, los valores de las temperatura en grados Fahrenheit estarán comprendidas entre 10 ºF y 100 ºF y se mostrarán con un incremento de 10º entre ellas (10, 20, 30 ...).
Primero asigna a fahrenheit el valor inicial 10 y a continuación se comprueba la condición. Mientras que fahrenheit sea menor o igual que 100 se ejecutan las instrucciones del for, a continuación se incrementa el valor de fahrenheit en 10 y se comprueba de nuevo la condición. El for se repite mientras fahrenheit sea <= 100.
Ejemplo: Dadas dos variables enteras a y b con valor inicial 1, escribimos un programa que muestre una tabla con el valor de ambas variables y su suma. En cada iteración el valor de a se incrementa en 1 unidad y el valor de b se incrementa en 2 unidades. La tabla finaliza cuando la suma de a y b sea >= 10.
Este es un ejemplo de programa que utiliza varias variables en las zonas de inicialización e incremento/decremento.Por ejemplo el bucle:
for (int i = 1; i <= 10; i++);
{
System.out.println("Elementos de Programación");
}
no visualiza la frase "Elementos de Programación" 10 veces como cabría esperar, ni produce un mensaje de error por parte del compilador.En realidad lo que sucede es que se visualiza una vez la frase "Elementos de Programación", ya que aquí la sentencia for es una sentencia vacía, sin instrucciones a realizar, al terminar con un punto y coma (;).
El for en este caso se limita a realizar la asignación inicial de la variable, y mientras se cumpla la condición incrementar el valor de i. La variable i toma como valor incial 1 y cuando el for termina valdrá 11. A continuación se mostrará el mensaje por pantalla.Aunque un for se puede utilizar también cuando no se sabe a priori el número de iteraciones a realizar, esta instrucción es especialmente indicada para bucles donde se conozca el número de pasadas.
Como regla práctica podemos decir que:- La instrucción for se utiliza generalmente cuando se conoce el número de iteraciones a realizar.
- Las instrucciones while y do-while se utilizan generalmente cuando no se conoce a priori el número de iteraciones a realizar.
- La instrucción do .. while será más adecuada que la instrucción while cuando el bloque de instrucciones se deban repetir al menos una vez.
Hablamos de bucles anidados cuando se incluyen instrucciones for, while o do-while unas dentro de otras. Los anidamientos de estas estructuras tienen que ser correctos, es decir, una estructura anidada dentro de otra lo debe estar totalmente, sin solaparse una con la otra.
Sintaxis para anidar dos bucles for:
En este programa se han anidado dos bucles for para mostrar el rectángulo de asteriscos.
El bucle for externo es el que corresponde a las filas. El for interno corresponde a las columnas.
Para cada una de las filas se ejecuta completamente el for de las columnas con lo que se consigue que para cada fila se muestren tantos asteriscos como columnas haya.
Al final de cada fila se escribe un salto de línea para que la siguiente fila comience a mostrarse en la línea siguiente.
Ejemplo: programa que dibuja un cuadrado formado por dígitos del 0 al 9. El número de filas del cuadrado se pide por teclado. El número de filas debe ser > 1.
Ejemplo de ejecución:
Ejemplo: A partir de una variable x que tomará los valores desde 1 hasta 10, mostrar una tabla de potencias de x. Para cada valor de x se mostrará x2 x3 x4
La salida de este programa es:
4. INSTRUCCIONES DE SALTO
Una instrucción de salto provoca la modificación del flujo de ejecución de un programa.
Java ofrece dos instrucciones de salto:
- break
- continue
4.1 BREAK
Esta instrucción provoca la finalización de una instrucción switch, while, do-while o for. En aquellos casos en los que existan estructuras de control repetitivas anidadas, un break produce la salida inmediata de aquel bucle en el que se encuentre incluida pero no de los demás.
La única situación en la que un buen programador debería utilizar la instrucción break, es para separar los diferentes casos de una instrucción switch.
Ejemplo: Programa que muestra números desde 1 hasta 50. Cuando encuentre el primer número que sea múltiplo de 3 y de 5 dejará de mostrar números.
En este ejemplo, cuando se ejecuta la instrucción break el for finaliza y la ejecución del programa continúa en la instrucción que aparece a continuación del for.
4.2 CONTINUE
Esta instrucción provoca la ejecución de la siguiente iteración en el bucle, es decir, se salta las instrucciones que quedan hasta el final del bucle, y vuelve al inicio del mismo. Si se trata de un bucle for vuelve a la zona de incremento/decremento.
Un buen programador deberá evitar el uso de esta instrucción.
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