Lección 10: Estructuras de Control. Autor: José Navarro. Referencias: C. Horstmann, Big Java Late Objects, Caps 3-4

Transcripción

1 Lección 10: Autor: José Navarro Referencias: C. Horstmann, Big Java Late Objects, Caps 3-4 C. Horstmann, Java Concepts, 6ta. Ed., Caps 5-6 Objetivos Bosquejo Explicar la operación de diferentes estructuras de control Diseñar programas que utilicen estructuras de control Diseñar programas utilizando apropiadamente la estructura if Diseñar programas utilizando apropiadamente la estructura if... else... Explicar el funcionamiento de los operadores relacionales Diseñar código que utilice apropiadamente los operadores relacionales Listar las funciones lógicas disponibles en el lenguaje Diseñar código que utilice apropiadamente las funciones lógicas Indentar adecuadamente programas en Java Diseñar programas utilizando apropiadamente la estructura while Diseñar programas utilizando apropiadamente la estructura for Diseñar programas utilizando apropiadamente la estructura switch Diseñar programas utilizando apropiadamente la estructura do... while 10.0 Introducción 10.1 Estructura if 10.2 Estructura if...else 10.3 Estructura while 10.4 Estructura for 10.5 Estructura switch para Selecciones Múltiples (utilizando el comando break) 10.6 Estructura switch para Selecciones Múltiples (sin utilizar el comando break) 10.7 Problemas de práctica Comentario Antes de comenzar esta lección queremos indicar que la misma es bastante extensa. La razón para ello es que quisimos incluir todas las estructuras de control en una sola lección. El profesor del curso le indicará en qué fechas tiene que estudiar cuáles secciones de la lección.

2 10.0 Introducción En esta lección conoceremos las estructuras de control que permitirán a nuestros programas tomar decisiones y realizar repeticiones. Estas son las características que hacen a los programas de computadoras tan útiles, poder tomar decisiones y realizar cantidades extraordinarias de repeticiones sin cansarse. Las expresiones lógicas son utilizadas mayormente en la construcción de estructuras de control. Las estructuras de control permiten alterar la secuencia de la ejecución del programa. Un resumen de las estructuras de control se presenta en la siguiente tabla: Tabla 1: Resumen de las Estructura Forma función if if else if (condicion) bloque de instrucciones if (condicion) bloque de instrucciones else otro bloque de instrucciones Condicional: ejecuta el bloque de instrucciones se la condición es cierta Condicional: ejecuta el primer bloque de instrucciones si la condición es cierta y el segundo en caso contrario while while (condicion) bloque de instrucciones Repetición: repite el bloque de instrucciones mientras la condición es cierta

3 Tabla 1: (continuación) Estructura Forma función for switch for (expr1; expr2; expr3) bloque de instrucciones switch (expr) case const1: bloque1 de instrucciones1 <break>; case const2: bloque2 de instrucciones <break;> <default: bloqued de instrucciones> Repetición: expr1 es una expresión en la que se inicializa el valor de una variable de control. xxpr2 representa la condición que debe ser cierta para que el ciclo se continue repitiendo. expr3 es la acción que se ejecutará al final de cada ciclo. Condicional: expr representa un valor entero o tipo char. El valor de char se compara, comenzando por el tope, con cada uno de los valores a la derecha de los case. Si los valores son iguales se ejecuta el bloque de instrucciones que le sigue. Si un break se encuentra al final se termina el switch de lo contrario se ejecutan los demás bloques que están debajo. La opción default indica el proceso que será ejecutado en caso de que ningún case sea cierto.

4 Tabla 1: (continuación) do while do bloque de instrucciones while (condicion); Repetición: similar al while pero en este caso la condición se verifica luego de ejecutar el bloque de instrucciones. Esta estructura garantiza que el bloque se ejecutará al menos una vez, ya que la condición no se verifica hasta que el bloque es ejecutado al menos una vez. En las próximas subsecciones presentamos ejemplos sobre la implementación de estructuras en Java. Para facilitar el entendimiento de las mismas presentamos un pedazo genérico de flujograma en donde se implementa una estructura de control (como un condicional) y al lado derecho presentamos cómo se codificaría en Java. Seguido del código genérico presentamos un ejemplo utilizando una sección de un flujograma y el código correspondiente al lado derecho. Una vez se ha presentado la construcción general de la estructura se da uno o más ejemplos de programas utilizando la misma.

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6 Programa If01.java 1 //If01.java 2 //programa para leer dos valores e imprimir 3 //el mayor de ambos 4 5 import java.util.scanner; 6 public class If public static void main( String args[] ) 9 10 Scanner input = new Scanner( System.in ); //Declaración de variables 13 int valor1, 14 valor2, 15 mayor = 0; //es necesrio inicializarla 16 //porque sus valores siempre 17 //se actualizarán en condicionales System.out.print("Entre el primer valor : "); 20 valor1 = input.nextint(); 21 System.out.print("Entre el segundo valor : "); 22 valor2 = input.nextint(); if (valor1 > valor2) mayor = valor1; if (valor2 >= valor1) mayor = valor2; System.out.println("El valor mayor es: " + mayor); Explicación Este programa muestra el uso de la estructura if para la toma de decisiones. El programa lee dos valores e imprime el mayor de los dos. La línea 24 analiza la condición valor1 > valor2 (En Java las condiciones se escriben siempre entre paréntesis) Si la condición es cierta, se ejecutará el bloque de instrucciones

7 que se encuentra debajo (líneas 25 a la 27). Si el bloque de instrucciones se compone de más de una instrucción es necesario encerrarlo entre corchetes para que el compilador entienda que el grupo completo de instrucciones será ejecutado si la condición es cierta. Si el bloque de instrucciones se compone de una sola instrucción (como en este caso) no es necesario escribir los corchetes, sin embargo, es preferible escribirlos de forma tal que la estructura de los programas sea consistente, así que siempre usaremos los corchetes. La línea 28 analiza la condición valor2 >= valor1. Si la condición es cierta entonces se ejecuta el bloque de instrucciones que se encuentra en las líneas de la 29 a la 31. Como pueden notar en el programa el valor de la variable mayor se modifica dentro de los dos condicionales (líneas 26 y 30). Si el valor de mayor no se hubiese inicializado (asignado un valor inicial) en la línea 15, o en otra línea que no dependiera de una condición, Java habría dado un error porque nos estaríamos arriesgando a utilizar una variable en la línea 33 que no tenía valor asignado. Si analizamos el código notamos es uno de los dos condicionales obligatoriamente tiene que ser cierto y por lo tanto mayor siempre tendría un valor antes de llegar a la línea 33, pero el compilador no es tan inteligente. Pruebe compilar el programa sin asignarle un valor cuando declare la variable. Un ejemplo de la corrida de este programa se presenta en la siguiente figura. ¼¼ ÏEntre el primer valor : 4 ¼¼ ÏEntre el segundo valor : 3 ÏÏ ÏEl valor mayor es: 4

8 10.2 Estructura if...else bloque 2 condicion bloque 1 if (condicion) bloque1 else bloque2 Ejemplo : print B nota >= 90 print A if (nota >= 90) System.out.println( A ); else System.out.println( B );

9 Programa If02.java 1 //If02.java 2 //programa para leer dos valores e imprimir 3 //el mayor de ambos usando la estructura 4 //if... else import java.util.scanner; 7 public class If public static void main( String args[] ) Scanner input = new Scanner( System.in ); //Declaración de variables 14 int valor1, 15 valor2, 16 mayor = 0; //es necesrio inicializarla 17 //porque sus valores siempre 18 //se actualizarán en condicionales System.out.print("Entre el primer valor : "); 21 valor1 = input.nextint(); 22 System.out.print("Entre el segundo valor : "); 23 valor2 = input.nextint(); if (valor1 > valor2) mayor = valor1; else mayor = valor2; System.out.println("El valor mayor es: " + mayor); Explicación Este programa realiza la misma la misma función que If01 pero en lugar de utilizar dos estructuras if utiliza una estructura if...else. Si la condición en la línea 25 es cierta entonces se ejecutará la instrucción en la línea 27, de lo contrario se ejecutará la instrucción en la línea 31. Note que esta alternativa es mejor a la de utilizar dos if porque

10 aparte de requerir menos código se ejecuta más eficientemente. Utilizando dos if se realizan dos comparaciones mientras que aquí se ejecuta sólo una. Un ejemplo de la corrida se presenta a continuación. ¼¼ ÏEntre el primer valor : 6 ¼¼ ÏEntre el segundo valor : 9 ÏÏ ÏEl valor mayor es: 9

11 1 //If03.java 2 //programa para leer tres valores e imprimir 3 //el mayor usando estructuras if... else... 4 //anidadas 5 6 import java.util.scanner; 7 public class If public static void main( String args[] ) Scanner input = new Scanner( System.in ); //Declaración de variables 14 int valor1, 15 valor2, 16 valor3, 17 mayor = 0; System.out.print("Entre el primer valor : "); 20 valor1 = input.nextint(); 21 System.out.print("Entre el segundo valor : "); 22 valor2 = input.nextint(); 23 System.out.print("Entre el tercer valor : "); 24 valor3 = input.nextint(); if ( (valor1 >= valor2) && (valor1 >= valor3) ) mayor = valor1; else if (valor2 >= valor3) mayor = valor2; else mayor = valor3; System.out.println("El valor mayor es: " + mayor); 43 44

12 Explicación Este programa lee tres números e imprime el mayor de los tres. Para lograr esto se utilizan dos if anidados (uno dentro del otro). El primer if (línea 26) verifica si valor1 es el mayor de los tres, de ser así lo guarda en mayor, de ser falso entonces se ejecuta el bloque correspondiente al else de la línea 30. El bloque del else de la línea 30 es otra estructura if...else... En este condicional no es necesario realizar una comparación utilizando valor1 ya que si se llegó hasta este punto en el programa es porque valor1 no es el mayor. En este condicional (línea 32) se comparan valor2 y valor3, si valor2 es el mayor entonces se imprime el mismo, de lo contrario se imprime valor3.

13 10.3 Estructura while para Repeticiones //formato del while //en Java condicion bloque de instrucciones while (condición) bloque de instrucciones Ejemplo : a = 5 a < 100 print a*a a=a+1 a = 5; while (a < 100) System.out.println(a*a); a = a + 1;

14 Ejemplo 01 de la Estructura While start contador = 0 suma = 0 contador < 10 print La suma es,suma print Entre un valor: end input valor suma=suma+valor contador=contador +1 1 //while01.java 2 //Programa para calcular la suma de 3 //10 valores 4 5 import java.util.scanner; 6 7 public class While01 8 public static void main( String args[]) 9 10 int contador = 0, 11 suma = 0, 12 valor; Scanner input = new Scanner(System.in); while (contador < 10) System.out.print("Entre un valor: "); 19 valor = input.nextint(); 20 suma = suma + valor; 21 contador++; 22 //termina el while System.out.println("La suma es: " + suma);

15 25 26 Explicación Este programa presenta la utilización de la estructura while. El programa se mantiene leyendo valores mientras (while) no haya leído diez. Según se van leyendo los diez valores los mismos se van sumando al acumulador suma que inicialmente contiene un valor de 0. Luego de leer los diez valores y acumular la suma la misma se imprime. El flujograma correspondiente al programa se presenta antes del mismo. La línea 16 incluye el comienzo de la estructura while en donde se coteja si la condición contador < 10 es cierta o falsa. Si la condición es cierta se ejecuta el bloque de instrucciones que se encuentra bajo el while. Este bloque de instrucciones se encierra entre corchetes para que el compilador pueda determinar dónde comienza y donde termina. Si el bloque de instrucciones consta de una sola instrucción no es necesario utilizar los corchetes. Sin embargo, en este curso siempre utilizaremos los corchetes para mantener la consistencia. Recuerde que el código contenido entre corchetes debe estar indentado para facilitar el manejo del programa. Incluso si el bloque consta de una sola instrucción la misma debe estar indentada con respecto al while. El bloque de instrucciones que será ejecutado mientras la condición del while es cierta se encuentra de las líneas 18 a la 21. Note que el bloque está indentado con respecto a los corchetes en las líneas 17 y 22. Note además que ambos corchetes están alineados con el while. Esta forma de alinear los corchetes e indentar el bloque de instrucciones se utiliza también en las estructuras if, if...else, for y do...while. La línea 19 se utiliza para leer el valor entrado por el usuario. Sólo una línea es necesaria ya que la misma se ejecuta diez veces (las veces que se ejecuta el ciclo) y por lo tanto será suficiente para leer los diez valores. La línea 20 acumula el valor en la variable suma. La línea 21 incrementa el valor de contador por uno (1). Esta línea es importante ya que es la que logra que eventualmente la condición del while sea falsa. El bloque de todo while debe incluir una o más instrucciones que persiga que eventualmente la condición sea falsa ya que de lo contrario la estructura quedaría atrapada en un ciclo infinito. Mientras la condición es cierta el bloque de instrucciones se ejecuta en orden. Cada vez que se llega a la última línea del bloque se regresa arriba a examinar la condición del while si la condición es cierta se ejecuta el bloque nuevamente, de ser falsa se pasa a ejecutar la primera instrucción que se encuentra luego del bloque. La línea 24 se encarga de imprimir el valor de la suma. A continuación se presenta un ejemplo de la corrida.

16 ¼¼ ÏEntre un valor: 5 ¼¼ ÏEntre un valor: 5 ¼¼ ÏEntre un valor: 5 ¼¼ ÏEntre un valor: 5 ¼¼ ÏEntre un valor: 5 ¼¼ ÏEntre un valor: 10 ¼¼ ÏEntre un valor: 10 ¼¼ ÏEntre un valor: 10 ¼¼ ÏEntre un valor: 10 ¼¼ ÏEntre un valor: 10 ÏÏ ÏLa suma es: 75 Programa while02.java 1 //while02.java 2 //Programa para calcular el promedio de 3 //n valores positivos utilizando un indicador 4 5 import java.util.scanner; 6 7 public class While02 8 public static void main( String args[]) 9 10 int contador = 0; 11 float suma = 0, 12 valor = 0, 13 promedio; Scanner input = new Scanner(System.in); //La lectura de los valores se detiene 18 //cuando se entra un valor negativo while (valor >= 0) System.out.print("Entre un valor: "); 23 valor = input.nextfloat(); 24 suma = suma + valor; 25 contador++; 26 //termina el while 27

17 28 //La siguiente instrucción evita que el 29 //valor negativo se mantenga dentro de 30 //la suma ya que no nos interesa suma = suma - valor; //La siguiente suma resta 1 al contador 35 //para no tomar en consideración el 36 //incremento que se hace cuando se 37 //lee el valor negativo contador--; promedio = suma / contador; System.out.println("El promedio es: " + promedio); 44 Explicación Este programa calcula el promedio de n valores positivos utilizando el siguiente procedimiento: leer valores e ir acumulando la suma hasta que se lea un valor negativo, en ese momento se divide la suma entre los valores leídos y se imprime el resultado. El procedimiento para calcular la suma es parecido al utilizado en el programa while01, la diferencia estriba en que en primer programa se sabía de antemano cuántos valores se leerían y en este caso no. La línea 10 inicializa a cero el valor de la variable valor. Esto es necesario para garantizar que la condición de while sea cierta la primera vez que se ejecuta, de hecho, cualquier valor mayor o igual a cero cumple con este propósito. Es una mala técnica de programación el utilizar en un condicional o cómputo una variable que no ha sido inicializada previamente de forma explícita. La estructura while se mantiene ejecutando mientras que el valor leído no sea negativo, el bloque de instrucciones acumula la suma de los valores (línea 24) e incrementa por uno la variable contador cada vez que se lee un valor. El promedio se puede calcular como la suma de los valores dividido entre el total de valores (línea 41) sin embargo, la forma en que está codificado este ciclo while provoca que el último número leído (el valor negativo) sea sumado junto con los demás valores y que además sea contado. Para solucionar este problema en la línea 32 se le resta a suma el último valor leído (que corresponde al valor negativo) y en la línea 39 se le resta 1 a la variable contador.

18 Este programa presenta una deficiencia, qué ocurriría si el primer número entrado fuera negativo? Cuál sería el valor del promedio? Se deja al estudiante el modificar el programa para que contemple y maneje adecuadamente una situación como ésta. A continuación se presenta un ejemplo de la corrida del programa. ¼¼ ÏEntre un valor: 3 ¼¼ ÏEntre un valor: 4 ¼¼ ÏEntre un valor: 5 ¼¼ ÏEntre un valor: -1 ÏÏ ÏEl promedio es: Estructura for para Repeticiones La estructura for se utiliza generalmente para ejecutar un bloque de instrucciones un número específico de veces. O sea, si por ejemplo usted necesita que un bloque de instrucciones se ejecute n veces en lugar de utilizar una estructura while es preferible utilizar una estructura for. Todas las estructuras iterativas (con múltiples repeticiones) se pueden implementar con un while pero en los casos en que se puede determinar la cantidad de iteraciones de antemano es más sencillo utilizar una estructura for. Además, la lógica de la estructura for es más fácil de entender que la estructura while. El formato de la estructura for es el siguiente: for (contador = valor_inicial; condicion; accion) instrucciones La variable contador se puede usar como un índice que va contando el número de iteraciones. valor_inicial es el valor que se le asignará al índice al comienzo de la primera iteración. condición es una expresión lógica que tiene que ser cierta para que los ciclos de esta estructura iterativa se continúen repitiendo. Aunque el lenguaje acepta cualquier expresión lógica en general se escribe una condición que verifica que el valor del índice no ha excedido una cantidad determinada. Por ejemplo, que el del índice sea menor que un valor n. accion es una instrucción que se ejecutará al final de cada ciclo (iteración). En general esta instrucción se utiliza para incrementar o decrementar el valor del índice pero puede ser otro tipo de instrucción también.

19 Ejemplo El siguiente ejemplo muestra un programa que imprime los valores del 1 al 10. Primero se muestra el flujograma y luego el programa de forma que se pueda apreciar la relación entre ambos. public class ForEx public static void main(string args[]) int i; for (i = 1; i <= 10; i++) System.out.println(i); Ejemplo El siguiente ejemplo muestra un programa que lee 5 valores, determina el promedio e imprime el mismo.

20 Programa For01.java 1 //For01.java 2 //Programa para calcular el promedio de 5 valores 3 //utilizando la estructura for 4 5 import java.util.scanner; 6 7 public class For01 8 public static void main( String args[]) Scanner input = new Scanner(System.in); int contador; 14 float suma = 0, 15 valor, 16 promedio; for (contador = 1; contador <= 5; contador++) System.out.print("Entre un valor: "); 21 valor = input.nextfloat(); 22 suma = suma + valor; 23 //termina el for promedio = suma / 5; System.out.println("Promedio = " + promedio); Explicación Este programa presenta la utilización de la estructura for. La estructura for facilita la implementación de un ciclo cuando se conoce de antemano cuántas veces será ejecutado. En este ejemplo se desea ejecutar un ciclo 5 veces para leer 5 valores distintos (uno en cada fase del ciclo). Los valores serán sumados en una variable (suma) y al final este total será dividido entre 5 para determinar el promedio. La línea 18 presenta el comienzo de la estructura for. El ciclo inicializa la variable contador con un valor de 1, y el ciclo se continuará ejecutando mientras contador tenga un valor menor o igual a 5 (contador <= 5). Cada vez que se complete la ejecución del bloque de instrucciones la variable contador se incrementará por 1 (contador++)*. Como se puede apreciar, si el contador comienza en 1, se incrementa en 1 al final de la

21 ejecución del bloque y el ciclo se continuará ejecutando mientras contador sea menor o igual a 5, entonces el ciclo se ejecutará exactamente 5 veces. Al igual que en otras estructuras el bloque de instrucciones que pertenece a la estructura for se encuentra encerrado entre corchetes. Si el bloque consta de sólo una instrucción, no es necesario utilizar corchetes, sin embargo, utilizaremos siempre los corchetes para mantener consistencia a través de todos nuestros programas. Recuerde que el código dentro de los corchetes debe estar indentado con respecto a los corchetes y que los corchetes que abren y cierran el bloque deben estar alineados con el for. * contador++ provoca que el mismo resultado que contador = contador + 1. Esta forma de incrementar el valor de una variable resulta en un código de ejecución más eficiente. Por otro lado, la expresión podría resultar confusa para las personas que no conocen Java o C++ Ejemplo de la ejecución del programa. ¼¼ ÏEntre un valor: 3 ¼¼ ÏEntre un valor: 23.4 ¼¼ ÏEntre un valor: 54.3 ¼¼ ÏEntre un valor: -30 ¼¼ ÏEntre un valor: 9 ÏÏ ÏPromedio = Ejemplo El siguiente ejemplo muestra un programa que puede calcular el promedio de cualquier cantidad de valores. El programa primero pide como dato cuántos valores se van a entrar para calcular el promedio y luego procede con la lectura de los valores. Note que en este caso el total de valores no se conoce antes de comenzar la ejecución del programa pero el programa va a tener el valor antes de llegar a la sección de la lectura de los valores que se usarán para el cómputo. Por lo tanto en este caso también se puede utilizar una estructura for.

22 Programa For02.java 1 //For02.java 2 //Programa para calcular el promedio de n valores 3 //utilizando la estructura for 4 5 import java.util.scanner; 6 7 public class For02 8 public static void main( String args[]) Scanner input = new Scanner(System.in); int n; 15 float suma = 0, 16 valor, 17 promedio; System.out.print("Número de valores: "); 20 n = input.nextint(); for (int i = 1; i <= n; i++) System.out.print("Entre un valor: "); 25 valor = input.nextfloat(); 26 suma = suma + valor; 27 //termina el for //En la próxima línea como n es de tipo int 30 //y se quiere hacer un cómputo con lugares 31 //decimales se hace un type cast para tratar 32 //a n como si fuera un valor float promedio = suma / (float) n; System.out.println("Promedio = " + promedio); Explicación Este programa presenta la utilización de una estructura for para calcular el promedio de n valores. En este programa, a diferencia del programa For01, la cantidad de veces que se ejecutará que el bloque de instrucciones dentro del ciclo, no se conoce hasta el momento de ejecución del programa.

23 La línea 19 del programa le indica al usuario que debe entrar el valor que indica cuántos valores se van a sumar para calcular el promedio. En la línea 20 lee el valor del teclado y lo almacena en la variable n. La línea 22 es la que indica cuántas veces se habrá de ejecutar el bloque de instrucciones. En este caso el bloque de instrucciones se ejecutará n veces, desde que i = 1 hasta que i = n. En la línea 22 también se introduce un concepto nuevo, la declaración de una variable dentro de la misma estructura. En lugar de declarar la variable i antes de la estructura for, ésta se puede declarar dentro la misma. Es importante recordar que si una variable se declara dentro de una estructura entonces sólo estará disponible dentro de esa estructura. Si tratamos de utilizarla en otro lugar del programa recibiremos un mensaje de que la misma no está disponible. Ejemplo de la corrida del programa ¼¼ ÏNúmero de valores: 3 ¼¼ ÏEntre un valor: 1 ¼¼ ÏEntre un valor: 2 ¼¼ ÏEntre un valor: 4 ÏÏ ÏPromedio = Ejemplo El siguiente ejemplo muestra un programa que lee las puntuaciones de n exámenes de 100 puntos y determina el promedio y la nota correspondiente al mismo Programa For03.java 1 //For03.java 2 //Programa para calcular el promedio de n exámenes 3 //de 100 puntos y determinar la nota 4 //correspondiente. 5 6 import java.util.scanner; 7 8 public class For03 9 public static void main( String args[]) Scanner input = new Scanner(System.in); int n; 15 float suma = 0, 16 valor,

24 17 promedio; System.out.print("Total de exámenes: "); 20 n = input.nextint(); for (int i = 1; i <= n; i++) System.out.print("Entre puntuación del examen: "); 25 valor = input.nextfloat(); 26 suma = suma + valor; 27 //termina el for promedio = suma / (float) n; 30 System.out.println("Promedio = " + promedio); if (promedio >= 90) System.out.println("Nota = A"); else if (promedio >= 80) System.out.println("Nota = B"); else if (promedio >= 70) System.out.println("Nota = C"); else if (promedio >= 60) System.out.println("Nota = D"); else System.out.println("Nota = F");

25 Explicación Este programa es una extensión del programa For02. En este caso se leerán n valores para calcular el promedio de los mismos. Sin embargo, en este caso se le da una interpretación específica a estos valores, los mismos representan los resultados de n exámenes (asumiendo que los mismos tienen un valor máximo de 100). La extensión principal al programa viene luego de calculado el promedio. El promedio de los exámenes es utilizado para determinar la nota del estudiante utilizando la siguiente curva: A <90 80 B <80 70 C <70 60 D <60 F Para determinar la nota del estudiante se utiliza un grupo de if anidados. El primer if se encuentra en la línea 32. Si el promedio se mayor o igual que 90 entonces se ejecuta la línea 34 y se imprime la nota A. Si la condición en la línea 32 resulta falsa entonces se pasa a ejecutar el bloque de instrucciones perteneciente al else que se encuentra en la línea 36. Este bloque está compuesto por todas las instrucciones que van desde la línea 37 a la 60. Si la ejecución del programa llega a este bloque es indicativo de que el promedio no es mayor o igual a 90, por lo tanto lo primero que se hace es verificar si el promedio es el correspondiente a una calificación de B. La línea 38 coteja esta condición, si el promedio es mayor o igual a 80 entonces se imprime la nota B (línea 40), de lo contrario se ejecuta el bloque de instrucciones correspondiente al else de la línea 42. De forma similar se verifica si el promedio es el correspondiente a una nota de C o D. La línea 50 verifica si el promedio es correspondiente a una D, si esta condición es falsa entonces la única opción restante es F y esta nota se imprime en la línea 56. Un ejemplo de la corrida se presenta a continuación ¼¼ ÏTotal de exámenes: 3 ¼¼ ÏEntre puntuación del examen: 87 ¼¼ ÏEntre puntuación del examen: 92 ¼¼ ÏEntre puntuación del examen: 81 ÏÏ ÏPromedio = ÏÏ ÏNota = B Ejemplo El siguiente ejemplo muestra una manera alterna para organizar las estructuras if anidadas.

26 Programa For04.java 1 //For04.java 2 //Ejemplo del uso del if... else if import java.util.scanner; 5 6 public class For04 7 public static void main( String args[]) Scanner input = new Scanner(System.in); int n; 13 float suma = 0, 14 valor, 15 promedio; System.out.print("Total de exámenes: "); 18 n = input.nextint(); for (int i = 1; i <= n; i++) System.out.print("Entre puntuación del examen: "); 23 valor = input.nextfloat(); 24 suma = suma + valor; 25 //termina el for promedio = suma / (float) n; 28 System.out.println("Promedio = " + promedio); if (promedio >= 90) System.out.println("Nota = A"); else if (promedio >= 80) System.out.println("Nota = B"); else if (promedio >= 70) System.out.println("Nota = C"); else if (promedio >= 60) System.out.println("Nota = D");

27 45 46 else System.out.println("Nota = F"); Explicación El propósito de este programa es presentar una forma alterna de escribir los if anidados como los que se presentaron en el programa For03. La lógica de este programa es idéntica a la lógica del programa For03, sin embargo, noten que los if no están escritos de la misma forma. A continuación explicamos cómo se logra realizar esta modificación. El siguiente ejemplo presenta una sección de programa con if anidados. 1. if (condicion1) bloque else if (condicion2) bloque else bloque Para efectos de la construcción de un programa, una estructura (if, if...else, while, do...while o for) completa se considera como una unidad, esto es, se puede ver como si fuese una sola instrucción. Por lo tanto si el bloque dentro una estructura es otra estructura, no es necesario encerrarlo entre corchetes siempre y cuando no esté acompañado de instrucciones adicionales. De esta forma el bloque de instrucciones correspondiente al else de la línea 5 no necesita los corchetes que se encuentran en las líneas 6 y 15. El código quedaría como se presenta a continuación:

28 1. if (condicion1) bloque else 7. if (condicion2) bloque else bloque3 14. Esta forma de escribir el código no altera de forma alguna la lógica del programa. Java permite que más de una línea de código se escriba en la misma línea, por lo tanto el código de la línea 7. se puede escribir al lado del código en la línea 5 y entonces el código quedaría como se presenta a continuación: 1. if (condicion1) bloque else if (condicion2) bloque else bloque3 14. Como el bloque 2 y el bloque 3 corresponden a la partes cierta y falsa del if en la línea 5, podemos moverlas para la izquierda, entonces el código quedaría así: 1. if (condicion1) bloque else if (condicion2) bloque else bloque3 14.

29 Vemos entonces que cuando el contenido de un else es una estructura if entonces podemos unir el else y el if en la misma línea escribiendo un else if (condicion). Esta forma de escribir el código resulta más adecuada en ocasiones como esta en la que todas las condiciones se refieren a valores distintos de la misma variable o expresión Estructura switch para Selecciones Múltiples (utilizando el comando break) Las estructuras switch se utilizan para implementar un grupo de condicionales consecutivos en donde todas las condiciones evalúan una misma expresión y se toma la decisión de qué bloque de instrucciones ejecutar en base al valor de la expresión. Las expresiones pueden producir valores de tipo byte, short, int o char. Ningún otro tipo de valor es permitido. Cuando se coloca la instrucción break al final de un bloque de instrucciones la ejecución de la misma hace que la ejecución del programa continúe luego del final de la estructura. En el caso de la estructura switch el efecto de ejecutar el break es que no se ejecute ninguno de los bloques que pertenecen a los demás casos. Si no se escribe el break entonces la ejecución del programa continúa con el próximo bloque que se encuentre debajo. switch (expresion) caso 1 caso 2 Si se incluye default se ejecuta este bloque bloque de instrucciones con break al final bloque de instrucciones con break al final case 1: bloque de instrucciones que se ejecutará si expresion = 1 case 2: bloque de instrucciones que se ejecutará si expresion = 2 default: bloque de instrucciones que se ejecutará si ninguna de las anteriores es cierta

30 10.6 Estructura switch para Selecciones Múltiples (sin utilizar el comando break) La siguiente figura muestra la secuencia en que se ejecutarían los bloques de instrucciones si no se utiliza la instrucción. caso 1 bloque de instrucciones sin break al final caso 2 bloque de instrucciones sin break al final caso 3 bloque de instrucciones sin break al final Si se incluye default se ejecuta este bloque

31 Programa switch01.cpp 1 //Switch01.java 2 //Programa para determinar el mayor, la suma 3 //y el promedio de dos valores utilizando un 4 //menú. El programa muestra el uso de la 5 //estructura switch. 6 7 import java.util.scanner; 8 9 public class Switch01 10 public static void main( String args[]) Scanner input = new Scanner(System.in); int opcion = 0; 16 float valor1, 17 valor2, 18 suma, 19 promedio; System.out.print("Entre dos valores" + 22 " separados por un espacio: "); 23 valor1 = input.nextfloat(); 24 valor2 = input.nextfloat(); 25 while (opcion!= 9) //la opción 9 termina el while System.out.println("\n1. mayor"); 28 System.out.println("2. suma"); 29 System.out.println("3. promedio"); 30 System.out.println("9. salir\n"); System.out.print("Seleccione opción: "); opcion = input.nextint(); switch (opcion) case 1: if (valor1 > valor2) System.out.println("mayor: " + valor1); else

32 45 46 System.out.println("mayor: " + valor2); break; case 2: suma = valor1 + valor2; 53 System.out.println("suma: " + suma); 54 break; case 3: promedio = (valor1 + valor2) / (float) 2.0; 59 System.out.println("promedio: " + promedio); 60 break; case 9: //no se hace nada 65 break; default: System.out.println("Opción incorrecta"); Explicación En muchas ocasiones, el código de un programa requiere una serie de if anidados en donde todas las condiciones son diferentes valores de una misma variable o expresión, similar a como vimos en el programa For04. Si los valores de esta variable son enteros o caracteres, entonces la estructura puede ser implementada con una estructura switch. La forma en que se escribe esta estructura, aunque implementa la misma lógica de los if anidados resulta más fácil de asociar (generalmente) con la lógica para resolver el problema que los if anidados. Este programa le pide al usuario que entre tres valores y le presenta la opción de imprimir el mayor de los dos, la suma o el promedio. Una vez que el usuario entra la opción deseada, el programa imprime el resultado correspondiente y nuevamente presenta las opciones, si el usuario desea terminar la ejecución del programa selecciona la alternativa

33 9. En caso de que el usuario seleccione una alternativa incorrecta, entonces el programa le imprimirá el mensaje correspondiente. Como se desea que el programa se mantenga imprimiendo las opciones (menú) y leyendo las opciones hasta que el usuario desee dar por terminada la ejecución del programa, el grueso del programa está contenido en un while que cubre las líneas de la 25 a la 72. Para garantizar la ejecución del while la primera vez que se llega a él, es necesario garantizar que la condición (opcion!= 9) sea cierta. Para lograr esto se inicializa el valor de opcion a un valor distinto a 9. En la línea 15 se inicializa el valor de opción con un 0. El valor con que se inicialice la variable sólo tiene como condición el no ser 9. El comienzo del bloque del while comienza con las líneas que imprimen las opciones (líneas 27 a la 30). La línea 32 lee la opción seleccionada por el usuario y la guarda en la variable opcion. La estructura switch contiene las opciones de selección para el usuario e indica el procedimiento que será seguido según la opción seleccionada. Al final del procedimiento correspondiente a cada opción se incluye el comando break, este comando evita que el programa continúe su ejecución en la siguiente línea del switch y lo obliga a salir de la estructura. Esto no es siempre necesario y en algunos casos, dependiendo la lógica que se desea implementar, el break no es utilizado en una o más de las opciones. En caso de que el usuario entre la opción 9 la estructura switch hace absolutamente nada, es por esto que sólo incluye un comentario indicando la situación. En caso de que el usuario entre una opción incorrecta el switch lo manejará con la opción default e imprime el mensaje opción incorrecta. A continuación se muestra un ejemplo de la corrida del programa ¼¼ ÏEntre dos valores separados por un espacio: ÏÏ Ï ÏÏ Ï1. mayor ÏÏ Ï2. suma ÏÏ Ï3. promedio ÏÏ Ï9. salir ÏÏ Ï ¼¼ ÏSeleccione opción: 1 ÏÏ Ïmayor: 15.0 ÏÏ Ï ÏÏ Ï1. mayor ÏÏ Ï2. suma ÏÏ Ï3. promedio ÏÏ Ï9. salir

34 ÏÏ Ï ¼¼ ÏSeleccione opción: 2 ÏÏ Ïsuma: 25.0 ÏÏ Ï ÏÏ Ï1. mayor ÏÏ Ï2. suma ÏÏ Ï3. promedio ÏÏ Ï9. salir ÏÏ Ï ¼¼ ÏSeleccione opción: 3 ÏÏ Ïpromedio: 12.5 ÏÏ Ï ÏÏ Ï1. mayor ÏÏ Ï2. suma ÏÏ Ï3. promedio ÏÏ Ï9. salir ÏÏ Ï ¼¼ ÏSeleccione opción: 4 ÏÏ ÏOpción incorrecta ÏÏ Ï ÏÏ Ï1. mayor ÏÏ Ï2. suma ÏÏ Ï3. promedio ÏÏ Ï9. salir ÏÏ Ï ¼¼ ÏSeleccione opción: 5 ÏÏ ÏOpción incorrecta ÏÏ Ï ÏÏ Ï1. mayor ÏÏ Ï2. suma ÏÏ Ï3. promedio ÏÏ Ï9. salir ÏÏ Ï ¼¼ ÏSeleccione opción: 9 ÏÏ Ï

35 Programa de ejemplo utilizando valores tipo char para hacer las selecciones La estructura switch permite utilizar valores de tipo char para realizar las selecciones. Sin embargo, si se va a construir un programa para que el usuario entre por el teclado los valores que se utilizarán para realizar las selecciones la situación es más compleja que si se utilizan valores enteros. Utilizando objetos de la clase Scanner podemos utilizar el método nextint() para leer un valor entero y podemos utilizar directamente ese valor en la estructura switch para que se seleccione cuál es la selección correspondiente. Sin embargo, la clase Scanner no nos provee un método para leer un solo carácter. Para leer un solo carácter podemos utilizar otros mecanismos que provee Java, sin embargo, eso nos causa la siguiente situación: Cuando un usuario entra un carácter por el teclado, además del carácter que se desea entrar se entran otros caracteres especiales, como el que indica el final de la línea. Ese carácter no es visible al usuario pero está incluido en la entrada. Luego de que el programa lee el primer carácter, el próximo que se procesará es el próximo en la línea, aunque no corresponda al carácter que explícitamente quiere entrar el usuario. Esta situación requiere que se busquen métodos para descartar los caracteres no deseados. En el ejemplo que mostramos próximamente se presenta una alternativa para utilizar el carácter entrado explícitamente por el usuario y descartar los demás que componen la línea. Para hacer esto se utilizará el método charat(). Este método permite extraer de un string el carácter que se encuentra en la posición indicada por el argumento entre paréntesis. Por ejemplo, la instrucción elcaracter = elstring.charat(3); extrae del string elstring el caracter que se encuentra en la posición 3 y almacena el mismo en la variable elcarater. Es importante señalar que las posiciones comienzan en la posición 0, o sea que el primer carácter del string se encuentra en la posición 0 (no en la 1). //Programa para mostrar el uso de la estructura switch //cuando los valores utilizados para realizar las //selecciones son de tipo char import java.util.scanner; class switchstructusingchars public static void main(string args[]) Scanner input = new Scanner( System.in ); char alternativachar; //variable que contendrá el

36 String linea = ""; //caracter seleccionado //por el usuario do System.out.println(" M E N U"); System.out.println("a. Saludo"); System.out.println("b. Despedida"); System.out.println("c. Comentario"); System.out.println("x. Salir del programa"); //Se lee la línea completa en donde el usuario //entró la alternativa ya que Scanner no provee //para leer un sólo caracter. linea = input.next(); //El método charat() en la próxima instrucción //permite extraer de un string el caracter que //se encuentra en la posición indicada por el //argumento. //En este caso se utiliza para extraer el que //se encuentra en la posición 0 del string //que es donde se encuentra el caracter entrado //por el usuario. Las otras posiciones contienen //otros caracteres como el que indica el final //de la línea. alternativachar = linea.charat(0); switch (alternativachar) case 'a': System.out.println("Hola, que gusto verte."); break; case 'b': System.out.println("Nos vemos luego."); break; case 'c': System.out.println("Qué bonito está el día!"); break; default: System.out.print("La alternativa seleccionada"); System.out.println(" no es válida. Favor seleccionar"); System.out.println("otra alternativa.");

37 break; while (alternativachar!= 'x'); Ejemplo de la ejecución del programa ÏÏ Ï M E N U ÏÏ Ïa. Saludo ÏÏ Ïb. Despedida ÏÏ Ïc. Comentario ÏÏ Ïx. Salir del programa ¼¼ Ïa ÏÏ ÏHola, que gusto verte. ÏÏ Ï M E N U ÏÏ Ïa. Saludo ÏÏ Ïb. Despedida ÏÏ Ïc. Comentario ÏÏ Ïx. Salir del programa ¼¼ Ïb ÏÏ ÏNos vemos luego. ÏÏ Ï M E N U ÏÏ Ïa. Saludo ÏÏ Ïb. Despedida ÏÏ Ïc. Comentario ÏÏ Ïx. Salir del programa ¼¼ Ïc ÏÏ ÏQué bonito está el día! ÏÏ Ï M E N U ÏÏ Ïa. Saludo ÏÏ Ïb. Despedida ÏÏ Ïc. Comentario ÏÏ Ïx. Salir del programa ¼¼ Ïd ÏÏ ÏLa alternativa seleccionada no es válida. Favor seleccionar ÏÏ Ïotra alternativa. ÏÏ Ï M E N U ÏÏ Ïa. Saludo ÏÏ Ïb. Despedida ÏÏ Ïc. Comentario ÏÏ Ïx. Salir del programa ¼¼ Ïx ÏÏ ÏLa alternativa seleccionada no es válida. Favor seleccionar ÏÏ Ïotra alternativa.

38 10.7 Problemas de Práctica 1. Diseñe un programa que lea dos números e indique si la suma de ambos es mayor o si el producto de ambos es mayor. 2. Diseñe un programa que imprima los números del 1000 al 0 en decrementos de Diseñe un programa que lea un número e indique si el mismo es igual a cero, es positivo, o es negativo. 4. Codifique el siguiente flujograma start A=5 B=20 A>B print A,B print A*B end A=A+2 B=B-3 5. Codifique el siguiente flujograma

39 start input A,B A>B B<9 A>5 print alfa print beta print ro print delta end