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Bucles en Java: for, while, do while Con Ejemplos
Basico11 Comentarios por Alex Walton ⓘ Aprenda sobre la estructura repetitiva en Java. Conceptos y ejemplos sobre bucles for, while, do while para aprender Java en instantes. Un bucle en lenguajes de programación es una característica que facilita la ejecución de un conjunto de instrucciones/funciones repetidamente, mientras que algunas condiciones se evalúen como verdaderas. Java proporciona tres formas de ejecutar los bucles. Si bien todas las formas proporcionan una funcionalidad básica similar, difieren en su sintaxis y el tiempo de comprobación de la condición. Veamos las 3 formas:
Tabla de Contenido
1. Bucle while 2. Bucle for 2.1. Bucle for mejorado (for each) 3. Bucle do while 4. Errores de bucles: Bucle infinito
- Bucle while Un bucle while es una sentencia de control de flujo que permite que el código se ejecute repetidamente en función de una condición booleana dada. El bucle while se puede considerar como una instrucción if repetitiva. Sintaxis: while (condición booleana) { declaraciones del bucle ... } Diagrama de flujo: Bucle while en Java El while comienza con la verificación de la condición. Si se evalúa como verdadero, las instrucciones del cuerpo del bucle se ejecutan; de lo contrario, se ejecuta la primera instrucción que le sigue al bucle. Por esta razón, también se llama bucle de control de entrada. Una vez que la condición se evalúa como verdadera, se ejecutan las instrucciones en el cuerpo del bucle. Normalmente, las declaraciones contienen un valor de actualización para la variable que se procesa para la siguiente iteración.
Cuando la condición se vuelve falsa, el ciclo finaliza y marca el final de su ciclo de vida. Ejemplo: // Programa Java para ilustrar el bucle while class whileLoopDemo { public static void main(String args[]) { int x = 1; // Salir cuando x llega a ser mayor que 4 while (x <= 4) { System.out.println("Valor de x: " + x); //incrementa el valor de x para la siguiente iteración x++; } } } Salida: Valor de x: 1 Valor de x: 2 Valor de x: 3 Valor de x: 4
- Bucle for El bucle for proporciona una forma concisa de escribir la estructura de bucle. A diferencia de un ciclo while , una sentencia for consume la inicialización, la condición y el incremento/decremento en una línea, proporcionando así una estructura de bucle más corta y fácil de depurar. ⓘ Sintaxis: for (condición de inicialización, condición de prueba; incremento / decremento) { declaracion(es) } Diagrama de Flujo: Bucle for en Java
//mejorado para for for (String x:array) { System.out.println(x); } /*bucle for para la misma función for (int i = 0; i < array.length; i++) { System.out.println(array[i]); } */ } } Salida: Ron Harry Hermoine
Nota para leer
Bucle for en Java (Puntos importantes) IR AL ARTÍCULO
- Bucle do while El bucle do while es similar al while con la única diferencia de que comprueba la condición después de ejecutar las instrucciones, y por lo tanto es un ejemplo de Exit Control Loop (Salir del bloque de control). Diagrama de Flujo: Bucle do while en Java
- El bucle do while comienza con la ejecución de la(s) declaración(es). No hay verificación de ninguna condición la primera vez.
- Después de la ejecución de los enunciados, y la actualización del valor de la variable, la condición se verifica para el valor verdadero o falso. Si se evalúa como verdadero, comienza la siguiente iteración del ciclo.
- Cuando la condición se vuelve falsa, el ciclo finaliza y marca el final de su ciclo de vida.
- Es importante tener en cuenta que el bucle do-while ejecutará sus declaraciones al menos una vez antes de que se verifique cualquier condición , y por lo tanto es un ejemplo de bucle de control de salida. Ejemplo: // Programa Java para ilustrar el bucle do-while class dowhileloopDemo { public static void main(String args[]) { int x = 21; do { //El código dentro del do se imprime incluso //si la condición es falsa System.out.println("Valor de x :" + x); x++; } while (x < 20); } } Salida: Valor de x: 21
- Errores de bucles: Bucle infinito Uno de los errores más comunes al implementar cualquier tipo de bucle es que nunca puede salir, es decir, el bucle se ejecuta durante un tiempo infinito. Esto sucede cuando la condición falla por alguna razón. Ejemplo: //Programa Java para ilustrar varias trampas de bucles. public class LooppitfallsDemo { public static void main(String[] args) { // bucle infinito porque la condición no es apta // la condición; debería haber sido i>0. for (int i = 5; i != 0; i -= 2) { System.out.println(i); } int x = 5; // bucle infinito porque la actualización // no se proporciona while (x == 5) { System.out.println("En el bucle"); } } } Otro inconveniente es que puede estar agregando algo en su objeto de colección a través de un bucle y puede quedarse sin memoria. Si intenta ejecutar el siguiente programa, después de un tiempo, se producirá una excepción de falta de memoria. //Programa Java para la excepción de falta de memoria. import java.util.ArrayList; public class Integer { public static void main(String[] args)
System.out.println("Este es un ciclo infinito"); } } } Salida: Este es un ciclo infinito Este es un ciclo infinito ...
- Inicialización de múltiples variables En Java, se pueden inicializar múltiples variables en el bloque de inicialización del bucle for, independientemente de si lo usa en el bucle o no. // Programa Java para ilustrar // Inicializando múltiples variables // en el bloque de inicio public class Example { public static void main(String[] args) { int x = 2; for(long y = 0, z = 4; x < 10 && y < 10; x++, y++) { System.out.println(y + " "); } System.out.println(x); } } Salida: 0 1 2 3 4 5 6 7 10 En el código anterior, hay una variación simple en el bucle for. Dos variables son declaradas e inicializadas en el bloque de inicialización. La variable «z» no se está utilizando. Además, los otros dos componentes contienen una variable adicional. Entonces, se puede ver que los bloques pueden incluir variables adicionales que no pueden ser referenciadas entre sí.
- Redeclaración de una variable en el bloque de inicialización Supongamos que una inicialización de variable ya está declarada como un entero. ¿Podemos volver a declararlo en un bucle for como otro tipo de dato? No, mira el ejemplo: ⓘ Ejemplo: // Programa Java para ilustrar // redeclarar una variable // en el bloque de inicialización public class Example { public static void main(String[] args) { // x es integer
int x = 0; // redeclarando x como long no trabajará for(long y = 0, x = 1; x < 5; x++) { System.out.print(x + " "); } } } Salida: Example3.java:12: error: variable x is already defined in method main(String[]) for(long y = 0, x = 1; x < 5; x++) Aquí, x ya se inicializó a cero como número entero y se vuelve a declarar en el bucle con el tipo de datos long. Pero este problema se puede solucionar modificando ligeramente el código. Aquí, las variables x y y se declaran de una manera diferente. Ejemplo: // Programa Java para ilustrar // redeclar una variable // en el bloque de inicialización public class Example { public static void main(String[] args) { // x es integer int x = 0; long y = 10; for (y = 0, x = 1; x < 5; x++) { System.out.print(x + " "); } } } Salida: 1 2 3 4
- Las variables declaradas en el bloque de inicialización deben ser del mismo tipo Es simplemente un sentido común que cuando declaramos una variable como int x, y; ambas variables son del mismo tipo. Lo mismo sucede en el bloque de inicialización. Ejemplo: // Programa Java para ilustrar // declarando una variable // en el bloque de inicialización public class Example { public static void main(String[] args) { // Esto causará error; // int x; // redeclarando x no long no funcionará for (long y = 0, x = 1; x < 5; x++) { System.out.print(x + " ");
Estructura repetitiva while. Representación gráfica de la estructura while: No debemos confundir la representación gráfica de la estructura repetitiva while (Mientras) con la estructura condicional if (Si) Funcionamiento: En primer lugar se verifica la condición, si la misma resulta verdadera se ejecutan las operaciones que indicamos por la rama del Verdadero. A la rama del verdadero la graficamos en la parte inferior de la condición. Una línea al final del bloque de repetición la conecta con la parte superior de la estructura repetitiva. En caso que la condición sea Falsa continúa por la rama del Falso y sale de la estructura repetitiva para continuar con la ejecución del algoritmo. El bloque se repite MIENTRAS la condición sea Verdadera. Importante: Si la condición siempre retorna verdadero estamos en presencia de un ciclo repetitivo infinito. Dicha situación es un error de programación, nunca finalizará el programa. Problema 1: Realizar un programa que imprima en pantalla los números del 1 al 100. Sin conocer las estructuras repetitivas podemos resolver el problema empleando una estructura secuencial. Inicializamos una variable con el valor 1, luego imprimimos la variable, incrementamos nuevamente la variable y así sucesivamente.
Diagrama de flujo: Si continuamos con el diagrama no nos alcanzarían las próximas 5 páginas para finalizarlo. Emplear una estructura secuencial para resolver este problema produce un diagrama de flujo y un programa en Java muy largo. Ahora veamos la solución empleando una estructura repetitiva while:
No existe una RECETA para definir una condición de una estructura repetitiva, sino que se logra con una práctica continua solucionando problemas. Una vez planteado el diagrama debemos verificar si el mismo es una solución válida al problema (en este caso se debe imprimir los números del 1 al 100 en pantalla), para ello podemos hacer un seguimiento del flujo del diagrama y los valores que toman las variables a lo largo de la ejecución: x 1 2 3 4.. 100 101 Cuando x vale 101 la condición de la estructura repetitiva retorna falso, en este caso finaliza el diagrama. Importante: Podemos observar que el bloque repetitivo puede no ejecutarse ninguna vez si la condición retorna falso la primera vez. La variable x debe estar inicializada con algún valor antes que se ejecute la operación x=x + 1 en caso de no estar inicializada aparece un error de compilación. Programa: Ver video public class EstructuraRepetitivaWhile1 { public static void main(String[] ar) { int x; x=1; while (x<=100) { System.out.print(x); System.out.print(" - "); x = x + 1; } } } Importante: Como podemos observar no hemos creado un objeto de la clase Scanner. Esto debido a que en este programa no hay que ingresar datos por teclado. Para las salidas utilizamos la función print, que se encuentra creada por defecto en cualquier programa que codifiquemos en Java. Recordemos que un problema no estará 100% solucionado si no hacemos el programa en Java que muestre los resultados buscados. Probemos algunas modificaciones de este programa y veamos que cambios se deberían hacer para: 1 - Imprimir los números del 1 al 500. 2 - Imprimir los números del 50 al 100. 3 - Imprimir los números del -50 al 0.
4 - Imprimir los números del 2 al 100 pero de 2 en 2 (2,4,6,8 ....100). Respuestas: 1 - Debemos cambiar la condición del while con x<=500. 2 - Debemos inicializar x con el valor 50. 3 - Inicializar x con el valor -50 y fijar la condición x<=0. 4 - Inicializar a x con el valor 2 y dentro del bloque repetitivo incrementar a x en 2 ( x = x + 2 ). Problema 2: Escribir un programa que solicite la carga de un valor positivo y nos muestre desde 1 hasta el valor ingresado de uno en uno. Ejemplo: Si ingresamos 30 se debe mostrar en pantalla los números del 1 al
Es de FUNDAMENTAL importancia analizar los diagramas de flujo y la posterior codificación en Java de los siguientes problemas, en varios problemas se presentan otras situaciones no vistas en el ejercicio anterior. Diagrama de flujo: Podemos observar que se ingresa por teclado la variable n. El operador puede cargar cualquier valor.
Desarrollar un programa que permita la carga de 10 valores por teclado y nos muestre posteriormente la suma de los valores ingresados y su promedio. Diagrama de flujo: En este problema, a semejanza de los anteriores, llevamos un CONTADOR llamado x que nos sirve para contar las vueltas que debe repetir el while. También aparece el concepto de ACUMULADOR (un acumulador es un tipo especial de variable que se incrementa o decrementa con valores variables durante la ejecución del programa)
Hemos dado el nombre de suma a nuestro acumulador. Cada ciclo que se repita la estructura repetitiva, la variable suma se incrementa con el contenido ingresado en la variable valor. La prueba del diagrama se realiza dándole valores a las variables: valor suma x promedio 0 0 (Antes de entrar a la estructura repetitiva estos son los valores). 5 5 1 16 21 2 7 28 3 10 38 4 2 40 5 20 60 6 5 65 7 5 70 8 10 80 9 2 82 10 8 90 11 9 Este es un seguimiento del diagrama planteado. Los números que toma la variable valor dependerá de qué cifras cargue el operador durante la ejecución del programa. El promedio se calcula al salir de la estructura repetitiva (es decir primero sumamos los 10 valores ingresados y luego los dividimos por 10) Hay que tener en cuenta que cuando en la variable valor se carga el primer valor (en este ejemplo 5) al cargarse el segundo valor (16) el valor anterior 5 se pierde, por ello la necesidad de ir almacenando en la variable suma los valores ingresados. Programa: Ver video import java.util.Scanner; public class EstructuraRepetitivaWhile3 { public static void main(String[] ar) { Scanner teclado=new Scanner(System.in); int x,suma,valor,promedio; x=1; suma=0; while (x<=10) { System.out.print("Ingrese un valor:"); valor=teclado.nextInt(); suma=suma+valor;
Diagrama de flujo: Podemos observar que dentro de una estructura repetitiva puede haber estructuras condicionales (inclusive puede haber otras estructuras repetitivas que veremos más adelante) En este problema hay que cargar inicialmente la cantidad de piezas a ingresar ( n ), seguidamente se cargan n valores de largos de piezas. Cada vez que ingresamos un largo de pieza (largo) verificamos si es una medida correcta (debe estar entre 1.20 y 1.30 el largo para que sea correcta), en caso de ser correcta la CONTAMOS (incrementamos la variable cantidad en
Al contador cantidad lo inicializamos en cero porque inicialmente no se ha cargado ningún largo de medida. Cuando salimos de la estructura repetitiva porque se han cargado n largos de piezas mostramos por pantalla el contador cantidad (que representa la cantidad de piezas aptas) En este problema tenemos dos CONTADORES: x (Cuenta la cantidad de piezas cargadas hasta el momento) cantidad (Cuenta los perfiles de hierro aptos) Programa: Ver video import java.util.Scanner; public class EstructuraRepetitivaWhile4 { public static void main(String[] ar) { Scanner teclado=new Scanner(System.in); int x,cantidad,n; float largo; x=1; cantidad=0; System.out.print("Cuantas piezar procesará:"); n=teclado.nextInt(); while (x<=n) { System.out.print("Ingrese la medida de la pieza:"); largo=teclado.nextFloat(); if (largo>=1.20 && largo<=1.30) { cantidad = cantidad +1; } x=x + 1; } System.out.print("La cantidad de piezas aptas son:"); System.out.print(cantidad); } } Problemas propuestos Ha llegado la parte fundamental, que es el momento donde uno desarrolla individualmente un algoritmo para la resolución de problemas.
