Flujo de control: bucles

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Flujo de control: bucles

Domina los bucles de Python: bucles while, bucles for, range(), break, continue, bucles anidados y patrones de iteración.

Los bucles permiten ejecutar un bloque de código varias veces. Son esenciales para procesar colecciones, repetir tareas e implementar algoritmos.

¿Qué son los bucles?

Un bucle repite un bloque de código hasta que se cumple una condición. Python ofrece dos tipos principales de bucle: while y for.

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El bucle while

El bucle while se repite mientras una condición siga siendo verdadera.

Sintaxis básica

python

while condition:
    # Code executes repeatedly while condition is True
    pass

Ejemplo simple de while

python

# Countdown from 5
count = 5

while count > 0:
    print(f"Count: {count}")
    count -= 1  # IMPORTANT: Update the counter!

print("Liftoff! 🚀")

Salida:

Count: 5
Count: 4
Count: 3
Count: 2
Count: 1
Liftoff! 🚀

⚠️Advertencia

¡Asegúrate siempre de que la condición del bucle acabe siendo falsa! Olvidar actualizar la variable del bucle crea un bucle infinito:

python

# INFINITE LOOP: don't do this!
count = 5
while count > 0:
    print(count)
    # Forgot: count -= 1

Bucle while con entrada del usuario

python

# number_guessing.py
import random

def guess_the_number():
    """Simple number guessing game using while loop."""
    
    secret = random.randint(1, 20)
    attempts = 0
    max_attempts = 5
    
    print("=== Number Guessing Game ===")
    print("I'm thinking of a number between 1 and 20.")
    print(f"You have {max_attempts} attempts.\n")
    
    while attempts < max_attempts:
        guess = int(input(f"Attempt {attempts + 1}/{max_attempts}: "))
        attempts += 1
        
        if guess == secret:
            print(f"🎉 Correct! You got it in {attempts} attempts!")
            return
        elif guess < secret:
            print("Too low! Try higher.")
        else:
            print("Too high! Try lower.")
    
    print(f"\n😔 Game over! The number was {secret}.")

# Run the game
guess_the_number()

Salida de ejemplo:

=== Number Guessing Game ===
I'm thinking of a number between 1 and 20.
You have 5 attempts.

Attempt 1/5: 10
Too high! Try lower.
Attempt 2/5: 5
Too low! Try higher.
Attempt 3/5: 7
🎉 Correct! You got it in 3 attempts!

El bucle for

El bucle for itera sobre una secuencia (lista, cadena, rango, etc.).

Sintaxis básica

python

for item in sequence:
    # Code executes once for each item in the sequence
    pass

Iterar sobre diferentes secuencias

python

# Iterating over a list
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print("Fruits:")
for fruit in fruits:
    print(f"  - {fruit}")

# Iterating over a string
print("\nLetters in 'Python':")
for letter in "Python":
    print(f"  {letter}")

# Iterating over a tuple
coordinates = (10, 20, 30)
print("\nCoordinates:")
for coord in coordinates:
    print(f"  {coord}")

Salida:

Fruits:
  - apple
  - banana
  - cherry

Letters in 'Python':
  P
  y
  t
  h
  o
  n

Coordinates:
  10
  20
  30

La función range()

range() genera una secuencia de números, comúnmente usada con bucles for.

Variantes de range()

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Ejemplos de range()

python

# range(stop) - starts at 0, stops before stop
print("range(5):")
for i in range(5):
    print(i, end=" ")
# Output: 0 1 2 3 4

print("\n\nrange(2, 6):")
for i in range(2, 6):
    print(i, end=" ")
# Output: 2 3 4 5

print("\n\nrange(0, 10, 2):")
for i in range(0, 10, 2):
    print(i, end=" ")
# Output: 0 2 4 6 8

print("\n\nrange(5, 0, -1):")
for i in range(5, 0, -1):
    print(i, end=" ")
# Output: 5 4 3 2 1

Usos prácticos de range()

python

# Sum of first n numbers
def sum_first_n(n):
    total = 0
    for i in range(1, n + 1):
        total += i
    return total

print(f"Sum of 1 to 100: {sum_first_n(100)}")  # 5050

# Multiplication table
def print_multiplication_table(number, up_to=10):
    print(f"\nMultiplication Table for {number}:")
    for i in range(1, up_to + 1):
        print(f"  {number} × {i:2d} = {number * i:3d}")

print_multiplication_table(7)

Salida:

Sum of 1 to 100: 5050

Multiplication Table for 7:
  7 ×  1 =   7
  7 ×  2 =  14
  7 ×  3 =  21
  7 ×  4 =  28
  7 ×  5 =  35
  7 ×  6 =  42
  7 ×  7 =  49
  7 ×  8 =  56
  7 ×  9 =  63
  7 × 10 =  70

Control de bucles: break y continue

Las sentencias de control modifican el comportamiento del bucle.

break: salir del bucle inmediatamente

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python

# break example: find first even number
numbers = [1, 3, 5, 8, 9, 10, 11]

for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        print(f"First even number found: {num}")
        break
    print(f"  Checking {num}... (odd)")

Salida:

  Checking 1... (odd)
  Checking 3... (odd)
  Checking 5... (odd)
First even number found: 8

continue: saltar a la siguiente iteración

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python

# continue example: skip odd numbers
for num in range(1, 11):
    if num % 2 != 0:
        continue  # Skip odd numbers
    print(num, end=" ")
# Output: 2 4 6 8 10

Comparación entre break y continue

python

# Demonstration of break vs continue
print("Using break (stops at 5):")
for i in range(1, 11):
    if i == 5:
        break
    print(i, end=" ")
# Output: 1 2 3 4

print("\n\nUsing continue (skips 5):")
for i in range(1, 11):
    if i == 5:
        continue
    print(i, end=" ")
# Output: 1 2 3 4 6 7 8 9 10

Bucles anidados

Los bucles dentro de otros bucles se llaman bucles anidados. El bucle interior completa todas sus iteraciones por cada iteración del bucle exterior.

Flujo de un bucle anidado

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Ejemplos de bucles anidados

python

# Multiplication table grid
print("Multiplication Table (1-5):")
print("    ", end="")
for j in range(1, 6):
    print(f"{j:4d}", end="")
print("\n" + "-" * 25)

for i in range(1, 6):
    print(f"{i:2d} |", end="")
    for j in range(1, 6):
        print(f"{i * j:4d}", end="")
    print()

Salida:

Multiplication Table (1-5):
       1   2   3   4   5
-------------------------
 1 |   1   2   3   4   5
 2 |   2   4   6   8  10
 3 |   3   6   9  12  15
 4 |   4   8  12  16  20
 5 |   5  10  15  20  25

Impresión de patrones con bucles anidados

python

# Print a pyramid pattern
def print_pyramid(height):
    """Print a pyramid of stars."""
    for i in range(1, height + 1):
        # Print spaces
        spaces = " " * (height - i)
        # Print stars
        stars = "*" * (2 * i - 1)
        print(spaces + stars)

print("Pyramid of height 5:")
print_pyramid(5)

Salida:

Pyramid of height 5:
    *
   ***
  *****
 *******
*********

La cláusula else con bucles

Python permite una cláusula else con los bucles. Se ejecuta cuando el bucle termina normalmente (no mediante break).

Sintaxis del else de bucle

python

for item in sequence:
    if condition:
        break
else:
    # Executes if loop completed without break
    pass

Ejemplo del else de bucle

python

# Search with else clause
def search_number(numbers, target):
    """Search for a number and report if found."""
    for num in numbers:
        if num == target:
            print(f"Found {target}!")
            break
    else:
        print(f"{target} not found in the list.")

search_number([1, 3, 5, 7, 9], 5)   # Found
search_number([1, 3, 5, 7, 9], 10)  # Not found

Salida:

Found 5!
10 not found in the list.

Enumerate y zip

Python ofrece funciones útiles para trabajar con bucles.

enumerate(): obtener índice y valor

python

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

# Without enumerate
print("Without enumerate:")
for i in range(len(fruits)):
    print(f"  {i}: {fruits[i]}")

# With enumerate (cleaner!)
print("\nWith enumerate:")
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"  {index}: {fruit}")

# Starting index at 1
print("\nStarting at 1:")
for index, fruit in enumerate(fruits, start=1):
    print(f"  {index}. {fruit}")

zip(): iterar sobre múltiples secuencias

python

names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
ages = [25, 30, 35]
cities = ["NYC", "London", "Tokyo"]

print("Using zip:")
for name, age, city in zip(names, ages, cities):
    print(f"  {name} is {age} years old and lives in {city}")

Salida:

Using zip:
  Alice is 25 years old and lives in NYC
  Bob is 30 years old and lives in London
  Charlie is 35 years old and lives in Tokyo

Ejemplo del mundo real: análisis de datos con bucles

python

# data_analysis.py
def analyze_grades(student_data):
    """Analyze student grades using loops."""
    
    print("=" * 55)
    print("         STUDENT GRADE ANALYSIS")
    print("=" * 55)
    
    total_students = 0
    total_grade = 0
    highest_grade = 0
    highest_student = ""
    lowest_grade = 100
    lowest_student = ""
    passed = 0
    failed = 0
    
    for name, grade in student_data:
        total_students += 1
        total_grade += grade
        
        # Track highest and lowest
        if grade > highest_grade:
            highest_grade = grade
            highest_student = name
        
        if grade < lowest_grade:
            lowest_grade = grade
            lowest_student = name
        
        # Count pass/fail
        if grade >= 60:
            passed += 1
        else:
            failed += 1
        
        # Print individual result
        status = "PASS" if grade >= 60 else "FAIL"
        print(f"  {name:15s} {grade:6.1f}  {status}")
    
    # Summary
    print("-" * 55)
    average = total_grade / total_students
    print(f"  Total Students: {total_students}")
    print(f"  Average Grade:  {average:.1f}")
    print(f"  Highest:        {highest_student} ({highest_grade:.1f})")
    print(f"  Lowest:         {lowest_student} ({lowest_grade:.1f})")
    print(f"  Passed:         {passed}")
    print(f"  Failed:         {failed}")
    print(f"  Pass Rate:      {passed/total_students*100:.1f}%")
    print("=" * 55)

# Sample data
students = [
    ("Alice", 92.5),
    ("Bob", 78.0),
    ("Charlie", 45.0),
    ("Diana", 88.5),
    ("Eve", 95.0),
    ("Frank", 62.0),
    ("Grace", 71.5),
    ("Henry", 55.0),
]

analyze_grades(students)

Salida:

=======================================================
         STUDENT GRADE ANALYSIS
=======================================================
  Alice            92.5  PASS
  Bob              78.0  PASS
  Charlie          45.0  FAIL
  Diana            88.5  PASS
  Eve              95.0  PASS
  Frank            62.0  PASS
  Grace            71.5  PASS
  Henry            55.0  FAIL
-------------------------------------------------------
  Total Students: 8
  Average Grade:  73.4
  Highest:        Eve (95.0)
  Lowest:         Charlie (45.0)
  Passed:         6
  Failed:         2
  Pass Rate:      75.0%
=======================================================

Ejercicios prácticos

Ejercicio 1: suma de números pares

Escribe un bucle que calcule la suma de todos los números pares del 1 al 100.

Ejercicio 2: calculadora de factorial

Escribe un programa que calcule el factorial de un número usando un bucle for. (5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120)

Ejercicio 3: FizzBuzz

Escribe un programa que imprima los números del 1 al 100, pero:

Para múltiplos de 3, imprime "Fizz"
Para múltiplos de 5, imprime "Buzz"
Para múltiplos de ambos, imprime "FizzBuzz"

Ejercicio 4: verificador de números primos

Escribe un programa que compruebe si un número es primo usando un bucle.

Ejercicio 5: invertir una cadena

Escribe un bucle que invierta una cadena sin usar las funciones incorporadas de inversión.

Ejercicio 6: impresión de patrones

Usa bucles anidados para imprimir este patrón:

Ejercicio 7: juego de adivinación de números

Crea un juego de adivinación de números completo en el que el ordenador elija un número al azar y el usuario tenga que adivinarlo. Proporciona pistas (demasiado alto/demasiado bajo) y cuenta los intentos.

Ejercicio 8: validador de contraseñas

Escribe un programa que pida una contraseña y use un bucle para comprobar:

Al menos 8 caracteres
Contiene al menos una letra mayúscula
Contiene al menos un dígito Sigue pidiendo hasta que se introduzca una contraseña válida.

Resumen

En esta lección has aprendido:

Cómo usar bucles while para la repetición basada en condiciones
Cómo usar bucles for para iterar sobre secuencias
Cómo range() genera secuencias de números
Cómo break sale de un bucle inmediatamente
Cómo continue salta a la siguiente iteración
Cómo funcionan los bucles anidados y cuándo usarlos
Cómo funciona la cláusula else con los bucles
Cómo enumerate() y zip() mejoran la iteración
Cómo aplicar los bucles al procesamiento de datos del mundo real

Los bucles son fundamentales en la programación. ¡Domínalos para procesar datos e implementar algoritmos de forma eficiente!

Progreso60%

Flujo de control: condicionales

Funciones

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Contenido del Curso

1. Cómo funcionan las computadoras 2. Configuración de Python y primer programa 3. Variables y tipos de datos 4. Operadores y expresiones 5. Flujo de control: condicionales 6. Flujo de control: bucles 7. Funciones 8. Estructuras de datos: listas y tuplas 9. Estructuras de datos: diccionarios y conjuntos 10. Proyectos de algoritmos imperativos