Sentencias de control

Un programa es una sucesión de sentencias que son ejecutadas secuencialmente.

Por ejemplo, el siguiente programa tiene cuatro sentencias:

n = int(raw_input('Ingrese n: '))
m = int(raw_input('Ingrese m: '))
suma = n + m
print 'La suma de n y m es:', suma

Las primeras tres son asignaciones, y la última es una llamada a función. Al ejecutar el programa, cada una de estas sentencias es ejecutada, una después de la otra, una sola vez.

Además de las sentencias simples, que son ejecutadas en secuencia, existen las sentencias de control que permiten modificar el flujo del programa introduciendo ciclos y condicionales.

Un condicional es un conjunto de sentencias que pueden o no ejecutarse, dependiendo del resultado de una condición.

Un ciclo es un conjunto de sentencias que son ejecutadas varias veces, hasta que una condición de término es satisfecha.

Tanto los condicionales como los ciclos contienen a otras sentencias. Para indicar esta relación se utiliza la indentación: las sentencias contenidas no se escriben en la misma columna que la sentencia de control, sino un poco más a la derecha:

n = int(raw_input())
m = int(raw_input())
if m < n:
    t = m
    m = n
    n = t
print m, n

En este ejemplo, las tres asignaciones están contenidas dentro de la sentencia de control if. El print m, n no está indentado, por lo que no es parte de la sentencia if.

Este programa tiene cuatro sentencias, de las cuales la tercera es una sentencia de control, que contiene a otras tres sentencias.

Para indentar, utilizaremos siempre cuatro espacios.

Condicional if

La sentencia if («si») ejecuta las instrucciones sólo si se cumple una condición. Si la condición es falsa, no se hace nada:

La sintaxis es la siguiente:

if condición:
    sentencias

Por ejemplo, el siguente programa felicita a alguien que aprobó la asignatura:

nota = int(raw_input('Ingrese su nota: '))
if nota >= 55:
    print 'Felicitaciones'

Ejecute este programa, probando varias veces con valores diferentes.

Condicional if-else

La sentencia if-else («si-o-si-no») decide qué instrucciones ejecutar dependiendo si una condición es verdadera o falsa:

La sintaxis es la siguiente:

if condición:
    qué hacer cuando la condición es verdadera
else
    qué hacer cuando la condición es falsa

Por ejemplo, el siguiente programa indica a alguien si es mayor de edad:

edad = int(raw_input('Cual es su edad? '))
if edad < 18:
    print 'Usted es menor de edad'
else:
    print 'Usted es adulto'

El siguiente programa realiza acciones distintas dependiendo de si el número de entrada es par o impar:

n = int(raw_input('Ingrese un numero: '))
if n % 2 == 0:
    print 'El numero es par'
    print 'La mitad del numero es', n / 2
else:
    print 'El numero es impar'
    print 'El sucesor del numero es', n + 1
print 'Listo'

La última sentencia no está indentada, por lo que no es parte del condicional, y será ejecutada siempre.

Condicional if-elif-else

La sentencia if-elif-else depende de dos o más condiciones, que son evaluadas en orden. La primera que es verdadera determina qué instrucciones serán ejecutadas:

La sintaxis es la siguiente:

if condición1:
    qué hacer si condición1 es verdadera
elif condición2:
    qué hacer si condición2 es verdadera
...
else:
    qué hacer cuando ninguna de las
    condiciones anteriores es verdadera

El último else es opcional.

Por ejemplo, la tasa de impuesto a pagar por una persona según su sueldo puede estar dada por la siguiente tabla:

sueldo	tasa de impuesto
menos de 1000	0%
1000 ≤ sueldo < 2000	5%
2000 ≤ sueldo < 4000	10%
4000 o más	12%

Entonces, el programa que calcula el impuesto a pagar es el siguiente:

sueldo = int(raw_input('Ingrese su sueldo: '))
if sueldo < 1000:
    tasa = 0.00
elif sueldo < 2000:
    tasa = 0.05
elif sueldo < 4000:
    tasa = 0.10
else:
    tasa = 0.12
print 'Usted debe pagar', tasa * sueldo, 'de impuesto'

Siempre sólo una de las alternativas será ejecutada. Apenas una de las condiciones es verdadera, el resto de ellas no siguen siendo evaluadas.

Otra manera de escribir el mismo programa usando sólo sentencias if es la siguiente:

sueldo = int(raw_input('Ingrese su sueldo: '))
if sueldo < 1000:
    tasa = 0.00
if 1000 <= sueldo < 2000:
    tasa = 0.05
if 2000 <= sueldo < 4000:
    tasa = 0.10
if 4000 < sueldo:
    tasa = 0.12
print 'Usted debe pagar', tasa * sueldo, 'de impuesto'

Esta manera es menos clara, porque no es evidente a primera vista que sólo una de las condiciones será verdadera.

Ciclo while

El ciclo while («mientras») ejecuta una secuencia de instrucciones mientras una condición sea verdadera:

Cada una de las veces que el cuerpo del ciclo es ejecutado se llama iteración.

La condición es evaluada antes de cada iteración. Si la condición es inicialmente falsa, el ciclo no se ejecutará ninguna vez.

La sintaxis es la siguiente:

while condición:
    sentencias

Por ejemplo, el siguiente programa multiplica dos números enteros sin usar el operador *:

m = int(raw_input())
n = int(raw_input())
p = 0
while m > 0:
    m = m - 1
    p = p + n
print 'El producto de m y n es', p

Para ver cómo funciona este programa, hagamos un ruteo con la entrada m = 4 y n = 7:

p	m	n
	4
		7
0
	3
7
	2
14
	1
21
	0
28

En cada iteración, el valor de m decrece en 1. Cuando llega a 0, la condición del while deja de ser verdadera por lo que el ciclo termina. De este modo, se consigue que el resultado sea sumar m veces el valor de n.

Note que el ciclo no termina apenas el valor de m pasa a ser cero. La condición es evaluada una vez que la iteración completa ha terminado.

En general, el ciclo while se utiliza cuando no es posible saber de antemano cuántas veces será ejecutado el ciclo, pero sí qué es lo que tiene que ocurrir para que se termine.

Ciclo for con rango

El ciclo for con rango ejecuta una secuencia de sentencias una cantidad fija de veces.

Para llevar la cuenta, utiliza una variable de control que toma valores distintos en cada iteración.

Una de las sintaxis para usar un for con rango es la siguiente:

for variable in range(fin):
    qué hacer para cada valor de la variable de control

En la primera iteración, la variable de control toma el valor 0. Al final de cada iteración, el valor de la variable aumenta automáticamente. El ciclo termina justo antes que la variable tome el valor fin.

Por ejemplo, el siguiente programa muestra los cubos de los números del 0 al 20:

for i in range(21):
    print i, i ** 3

Un rango es una sucesión de números enteros equiespaciados. Incluyendo la presentada más arriba, hay tres maneras de definir un rango:

range(final)
range(inicial, final)
range(inicial, final, incremento)

El valor inicial siempre es parte del rango. El valor final nunca es parte del rango. El incremento indica la diferencia entre dos valores consecutivos del rango.

Si el valor inicial es omitido, se supone que es 0. Si el incremento es omitido, se supone que es 1.

Con algunos ejemplos quedará más claro:

range(9)	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
range(3, 13)	3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
range(3, 13, 2)	3, 5, 7, 9, 11
range(11, 4)	ningún valor
range(11, 4, -1)	11, 10, 9, 8, 7, 6, 5

Usando un incremento negativo, es posible hacer ciclos que van hacia atrás:

for i in range(10, 0, -1):
    print i
print 'Feliz anno nuevo!'

En general, el ciclo for con rango se usa cuando el número de iteraciones es conocido antes de entrar al ciclo.

Salir de un ciclo

Además de las condiciones de término propias de los ciclos while y for, siempre es posible salir de un ciclo en medio de una iteración usando la sentencia break. Lo lógico es que sea usada dentro de un if, para evitar que el ciclo termine prematuramente en la primera iteración:

Por ejemplo, en el programa para determinar si un número es primo o no, la búsqueda de divisores puede ser terminada prematuramente apenas se encuentra el primero de ellos:

es_primo = True
for d in range(2, n):
    if n % d == 0:
        es_primo = False
        break

Saltar a la siguiente iteración

La sentencia continue se usa para saltar a la iteración siguiente sin llegar al final de la que está en curso.

Por ejemplo, el siguiente programa muestra el seno, el coseno y la tangente de los números del 1 al 30, pero omitiendo los que terminan en 7:

from math import sin, cos, tan
for i in range(1, 31):
    if i % 10 == 7:
        continue
    print i, sin(i), cos(i), tan(i)