Resumen de Estructuras de Control, Funciones y Algoritmos Fundamentales

## Introducción Las estructuras de control permiten dirigir el flujo de ejecución de un programa: repetir bloques, tomar decisiones y controlar cuándo y cuántas veces se ejecuta una instrucción. En este material veremos las estructuras iterativas más comunes —**Mientras** y **Para**— y la estructura de decisión **Según**. Además, exploraremos ejemplos prácticos y aplicaciones reales para facilitar la comprensión. > **Definición:** Una estructura de control es un mecanismo que modifica el orden de ejecución de las instrucciones en un programa según condiciones o repeticiones. ## ¿Por qué son importantes? - Permiten automatizar tareas repetitivas sin duplicar código. - Hacen posible responder a condiciones dinámicas (entrada de usuario, estados del sistema). - Facilitan la división del problema en pasos lógicos y predecibles. ## Tipos básicos que veremos 1. **Mientras** (bucle condicional) 2. **Para** (bucle por contador o rango) 3. **Según** (selección múltiple) --- ## 1. Estructura Mientras ### Concepto La estructura **Mientras** ejecuta un bloque de instrucciones siempre que una condición sea verdadera. Cuando la condición deja de cumplirse, el control continúa en la instrucción siguiente al bucle. > **Definición:** El bucle Mientras repite un bloque mientras una condición booleana sea verdadera. ### Esquema general - Inicializar variables necesarias - Evaluar condición - Ejecutar cuerpo si la condición es verdadera - Repetir hasta que la condición sea falsa ### Ejemplo práctico (adivinanza) - Objetivo: pedir números hasta que el usuario adivine $4$. - Flujo: pedir número; si no es $4$, mostrar "Fallaste" y pedir de nuevo; si es $4$, mostrar "Ganaste" y salir. ### Consideraciones importantes - Evitar bucles infinitos asegurando que la condición pueda volverse falsa. - Asegurar modificación de variables dentro del bucle si corresponde. Did you know que los bucles condicionales son ideales para leer datos hasta el fin de archivo o hasta que el usuario indique parada? --- ## 2. Estructura Para ### Concepto El bucle **Para** se usa cuando conocemos de antemano cuántas iteraciones se deben realizar. Suele emplear un contador que avanza en cada paso. > **Definición:** El bucle Para repite un bloque un número definido de veces controlado por un contador o rango. ### Esquema general - Inicializar contador con un valor inicial - Definir condición límite (hasta dónde llega) - Actualizar contador en cada iteración ### Ejemplo práctico (sumar primeros n números) - Objetivo: calcular la suma de los primeros $n$ enteros positivos. - Flujo: para contador desde $1$ hasta $n$, sumar el contador a una variable acumuladora. Matemáticamente, la suma puede verse como $$S = \sum_{k=1}^{n} k$$ que da como resultado conocido $$S = \frac{n(n+1)}{2}$$ ### Cuándo usar Para vs Mientras | Característica | Mientras | Para | |---|---:|---:| | Conocimiento del número de iteraciones | No necesario | Necesario o deseable | | Riesgo de bucle infinito | Mayor si no se actualiza condición | Menor si contador bien definido | | Uso típico | Lectura hasta condición, espera de eventos | Recorridos de arreglos, contadores | Fun fact: El bucle Para facilita la implementación eficiente de recorridos sobre índices y suele usarse en operaciones sobre arreglos o listas cuando se necesita el índice. --- ## 3. Estructura Según (selección múltiple) ### Concepto La estructura **Según** permite elegir entre múltiples caminos de ejecución según el valor de una expresión. > **Definición:** Según evalúa una expresión y ejecuta el bloque correspondiente al caso que coincida con el valor. ### Esquema general - Evaluar expresión - Comparar con cada caso definido - Ejecutar el bloque del primer caso coincidente; opcionalmente tener un caso por defecto ### Ejemplo práctico (menú de opciones) - Objetivo: seleccionar una operación según la opción del usuario (1: sumar, 2: restar, 3: salir). - Flujo: leer opción; según la opción, ejecutar la operación correspondien