TEMA 2: Estructuras de control

Bloque B. Creación digital y pensamiento computacional | CDPC.1.A.3

Currículo LOMLOE - Andalucía | Criterios: CDPC.1.A.3

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1. ¿Qué son las estructuras de control?

Hasta ahora hemos escrito programas secuenciales: las instrucciones se ejecutan en el orden en que se escriben. Las estructuras de control permiten alterar ese orden, decidiendo qué instrucciones se ejecutan y cuántas veces.

Cualquier algoritmo se construye con solo tres estructuras básicas (teorema de Böhm-Jacopini):

1. Secuencia: una instrucción tras otra.
2. Selección (alternancia): elegir entre caminos según una condición.
3. Iteración (repetición): repetir un bloque mientras se cumpla una condición.

En el criterio CDPC.1.A.3 trabajaremos las selectivas y las iterativas, y las clasificaremos como finitas (sabemos de antemano o por condición que terminan) o infinitas (que solo se detienen por una orden explícita o por un error).

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2. Estructuras selectivas o condicionales

2.1. Sentencia if simple

La forma más básica: si la condición es cierta, se ejecuta el bloque.

# if simple
edad = int(input("Introduce tu edad: "))

if edad >= 18:
    print("Eres mayor de edad")
    print("Ya puedes votar")

• La condición va entre paréntesis en el lenguaje natural; en Python se escribe directamente tras if.
• Termina siempre en dos puntos :.
• El bloque se indenta 4 espacios respecto al if.

2.2. if / else

Cuando queremos cubrir los dos casos posibles.

nota = float(input("Introduce la nota: "))

if nota >= 5:
    print("Aprobado")
else:
    print("Suspenso")

2.3. if / elif / else

Permite encadenar varias condiciones. Python evalúa las condiciones de arriba abajo y ejecuta solo la primera que sea cierta; si ninguna lo es, ejecuta el else (que es opcional).

nota = float(input("Introduce la nota: "))

if nota < 0 or nota > 10:
    print("Error: la nota debe estar entre 0 y 10")
elif nota < 5:
    print("Suspenso")
elif nota < 7:
    print("Aprobado")
elif nota < 9:
    print("Notable")
else:
    print("Sobresaliente")

Orden importante

Si colocas elif nota < 9 antes de elif nota < 7, una nota de 6,5 clasificaría como "Notable". El orden de las condiciones cambia el resultado: siempre de más restrictivo a más general.

2.4. Diagrama de una sentencia if

flowchart TD
    A([Inicio]) --> B{¿condición?}
    B -- Verdadero --> C[Bloque del if]
    B -- Falso --> D{¿hay elif?}
    D -- Sí --> E{¿condición del elif?}
    E -- Verdadero --> F[Bloque del elif]
    E -- Falso --> D
    D -- No / else --> G[Bloque del else]
    C --> H([Continúa el programa])
    F --> H
    G --> H

2.5. Anidamiento de selectivas

Un if puede estar dentro de otro, lo que permite modelar decisiones que dependen de decisiones previas.

edad = int(input("Edad: "))
tiene_licencia = input("¿Tiene tarjeta de transporte? (s/n): ") == "s"

if edad >= 18:
    if tiene_licencia:
        print("Puede conducir")
    else:
        print("Necesita sacarse el carnet")
else:
    print("Todavía no puede conducir")

2.6. Expresión condicional (ternario de Python)

Para decisiones breves en una sola línea: estado = "mayor" if edad >= 18 else "menor".

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3. Estructuras iterativas o bucles

Los bucles repiten un bloque de instrucciones. Python ofrece dos tipos: while y for.

3.1. Bucle while

Repite mientras una condición sea cierta. Es la estructura natural cuando no sabemos cuántas repeticiones faltan.

# Cuenta regresiva
numero = 5
while numero > 0:
    print(numero)
    numero -= 1
print("¡Despegue!")

La salida muestra 5, 4, 3, 2, 1, ¡Despegue!. Elementos imprescindibles de un while:

1. Inicialización de la variable control (numero = 5).
2. Condición de continuación (numero > 0).
3. Actualización dentro del bucle (numero -= 1). Si falta, el bucle nunca termina.

# BUCLE INFINITO: falta la actualización de la variable
numero = 5
while numero > 0:
    print(numero)
    # numero -= 1   <- sin esta línea, se imprime 5 para siempre

3.2. Bucle for y range()

El for recorre una secuencia de valores. Es la estructura natural cuando sí sabemos cuántas repeticiones hay.

# Recorrer una lista de nombres
nombres = ["Ana", "Luis", "Marta"]
for nombre in nombres:
    print("Hola,", nombre)

# Recorrer un rango de números con range()
for i in range(5):
    print(i)          # 0, 1, 2, 3, 4

La función range() admite hasta tres argumentos:

Llamada	Valores generados	Nº de vueltas
range(5)	0, 1, 2, 3, 4	5
range(2, 6)	2, 3, 4, 5	4
range(0, 10, 2)	0, 2, 4, 6, 8	5
range(1, 6)	1, 2, 3, 4, 5	5

Recordatorio: range(inicio, fin, paso) incluye inicio pero no fin. El paso puede ser negativo para contar hacia atrás (range(5, 0, -1) → 5, 4, 3, 2, 1).

3.3. while frente a for

Aspecto	while	for
Se usa cuando...	No se conoce el número de repeticiones	Se conoce el recorrido
Condición	Se evalúa en cada vuelta	Implícita en la secuencia
Riesgo	Bucle infinito si se olvida actualizar	Recorrido vacío si range() no genera valores
Ejemplo	Menú, adivinanza, validación	Tablas, contadores, recorrido de listas

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4. Estructuras finitas e infinitas

Una estructura iterativa es finita si está garantizado que terminará en un número finito de pasos, e infinita si puede quedarse ejecutándose indefinidamente.

4.1. ¿Cuándo es finito un bucle?

• Un for sobre una secuencia finita siempre es finito.
• Un while es finito solo si su condición acaba siendo falsa. Para ello:
  • La variable control debe actualizarse dentro del bucle.
  • La actualización debe acercarse a la condición de salida (si cuenta hacia arriba, el límite debe subir; si cuenta hacia abajo, el límite debe bajar).

# FINITO: el contador avanza hacia la condición de salida
contador = 0
while contador < 10:
    contador += 1
print("Terminado")   # se alcanza tras 10 vueltas

# INFINTO: contador no se actualiza
contador = 0
while contador < 10:
    print(contador)   # contador siempre vale 0 -> bucle infinito

4.2. Rompiendo la repetición: break y continue

Dos sentencias que controlan el flujo dentro de un bucle:

• break: abandona el bucle inmediatamente.
• continue: salta a la siguiente vuelta, omitiendo lo que queda del bloque.

# break: salir al encontrar un valor
for n in range(1, 100):
    if n % 7 == 0:
        print("Primo múltiplo de 7 encontrado:", n)
        break      # no seguimos buscando

# continue: omitir ciertos valores
for n in range(1, 11):
    if n % 2 == 0:
        continue   # salta al siguiente número
    print("Impar:", n)

while True y break

El patrón while True: crea a propósito un bucle infinito que solo se detiene con break. Muy usado en menús y juegos:

while True:
    password = input("Introduce la contraseña: ")
    if password == "python":
        print("Acceso concedido")
        break
    print("Contraseña incorrecta, inténtalo de nuevo")

4.3. Ejemplo: validar datos de entrada

La combinación while + break (o un while con condición directa) es la forma estándar de validar lo que introduce el usuario.

# validacion.py: pide un número entre 0 y 100
numero = -1   # valor inicial que garantiza entrar en el bucle

while numero < 0 or numero > 100:
    numero = int(input("Introduce un número entre 0 y 100: "))
    if numero < 0 or numero > 100:
        print("Valor fuera de rango, repite.")

print("Número válido:", numero)

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5. Bucles anidados y control de flujo

5.1. Bucles anidados

Un bucle dentro de otro. El bucle interno completa todas sus vueltas en cada vuelta del bucle externo. Si el externo hace n vueltas y el interno m, el total de iteraciones es n × m.

# Tabla de multiplicar del 1 al 5
for i in range(1, 6):          # externo: 5 vueltas
    for j in range(1, 11):     # interno: 10 vueltas
        print(f"{i} x {j} = {i * j}")
    print("-" * 20)            # separador tras cada tabla

5.2. Ejemplo clásico: tablas de multiplicar

# tablas.py
numero = int(input("¿Tabla de qué número quieres ver? "))

for i in range(1, 11):
    resultado = numero * i
    print(f"{numero} x {i:>2} = {resultado:>3}")

Para numero = 7 la salida es 7 x 1 = 7, 7 x 2 = 14, ... hasta 7 x 10 = 70.

5.3. Ejemplo clásico: sumatoria

# sumatoria.py: suma de los N primeros números
n = int(input("¿Hasta qué número sumamos? "))
suma = 0

for i in range(1, n + 1):
    suma += i      # suma = suma + i

print("La suma de 1 a", n, "es", suma)

Si n = 100, el resultado es 5050. Fíjate en los tres elementos de todo bucle: la inicialización (suma = 0 antes del bucle), el recorrido (range(1, n + 1)) y la acumulación (suma += i).

5.4. Ejemplo completo: juego de adivinanza

Integra while, for, condicionales, break y acumuladores.

# adivinanza.py
# El programa elige un número y el usuario dispone de 6 intentos
import random

numero_secreto = random.randint(1, 50)
intentos = 0
max_intentos = 6
adivinado = False

print("He pensado un número entre 1 y 50. ¡Tienes 6 intentos!")

while not adivinado and intentos < max_intentos:
    intento = int(input("Intento " + str(intentos + 1) + ": "))
    intentos += 1

    if intento == numero_secreto:
        adivinado = True
        print("¡Correcto! Lo lograste en", intentos, "intentos")
    elif intento < numero_secreto:
        print("Muy bajo...")
    else:
        print("Muy alto...")

if not adivinado:
    print("Se acabaron los intentos. El número era", numero_secreto)

Variantes para ampliarlo: mostrar cuántos intentos quedan (max_intentos - intentos), añadir una pista con abs(numero_secreto - intento) y repetir la partida con un bucle externo while True.

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6. Buenas prácticas al diseñar bucles

1. Asegura la terminación: comprueba que la condición del while llegará a ser falsa.
2. Evita el código muerto: tras un break, el resto del bloque de esa vuelta no se ejecuta.
3. No abuses de break: anidar muchos if con break dificulta la lectura; a veces un while con la condición correcta es mejor.
4. Nombra bien las variables: contador, suma, indice comunican mejor que i2.
5. Comenta solo lo no obvio: si el código necesita muchas explicaciones, probablemente convenga refactorizarlo.
6. Pensar en estructura finita es pensar en un invariante: algo que se mantiene cierto en cada vuelta (por ejemplo, "suma contiene la suma de los números ya recorridos").

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Ejercicios

1. Clasificación de notas. Escribe un programa que pida una nota entre 0 y 10 y muestre la calificación correspondiente: suspenso (< 5), aprobado (≥ 5 y < 7), notable (≥ 7 y < 9) y sobresaliente (≥ 9). Incluye control de errores si el dato está fuera de rango.

2. Número par, impar o múltiplo de 3. Utiliza el operador resto % en un bucle for que recorra 10 números introducidos por teclado y cuente cuántos son pares, cuántos impares y cuántos múltiplos de 3.

3. Sumatoria con while. Rehace el ejemplo de sumatoria usando un bucle while en lugar de for. Después amplíalo para que además calcule y muestre la media de los números introducidos y el mayor de ellos.

4. Validación de usuario. Un sistema pide un usuario y una contraseña. El usuario debe ser alumno y la contraseña 1234. Permite un máximo de 3 intentos; si los agota, muestra "Cuenta bloqueada". Usa while True con break.

5. Bucles anidados: patrón de asteriscos. Escribe un programa que dibuje con print("*", end="") dos patrones de 5 filas usando bucles anidados. El primero: filas de cinco asteriscos (*****, *****, ...); el segundo: un triángulo (*, **, ***, ****, *****). Termina cada fila con print(). Añade una tercera variante que dibuje el triángulo invertido.

6. Finito o infinito. Analiza cada uno de los siguientes fragmentos y decide, sin ejecutarlos, si el bucle es finito o infinito. Justifica cada respuesta y comprueba después en Thonny:

   # Fragmento A
   n = 10
   while n > 0:
       n = n + 1
   
   # Fragmento B
   n = 10
   while n > 0:
       n = n - 3
   
   # Fragmento C
   for i in range(0, 20, 5):
       print(i)
   
   # Fragmento D
   n = 100
   while n > 50:
       if n % 2 == 0:
           n = n // 2
       else:
           n = n - 1