¡Bienvenidos, jóvenes estudiantes! Hoy aprenderemos sobre las estructuras de control en la programación informática. Las estructuras de control son como las señales de tráfico de un programa informático. Le indican qué camino tomar y qué hacer a continuación. Al igual que ustedes siguen las reglas en casa o en la escuela, una computadora sigue las estructuras de control cuando ejecuta un programa.
Una estructura de control es un conjunto de instrucciones que indica a una computadora cómo elegir entre diferentes pasos al ejecutar un programa. Decide si la computadora debe continuar en el mismo orden o tomar la decisión de hacer algo diferente.
Imagina que estás siguiendo una receta. La receta te indica cada paso: primero, mezcla la harina y el agua; luego, añade un huevo; después, remueve; y finalmente, hornea la mezcla. En una computadora, las estructuras de control funcionan de forma similar. Ayudan a la computadora a saber qué instrucción sigue y qué decisión tomar cuando hay opciones.
Hoy aprenderá sobre tres tipos principales de estructuras de control:
Las estructuras de control secuencial indican a la computadora que siga las instrucciones una tras otra en un orden fijo. En el control secuencial no hay toma de decisiones. Cada paso se ejecuta en secuencia, como cuando se siguen instrucciones sencillas.
Por ejemplo, piensa en tu rutina matutina diaria:
Cada actividad se ejecuta una tras otra en un orden claro. En programación, esto se denomina ejecución secuencial . La computadora lee la primera instrucción, luego la segunda y luego la tercera.
Si pensamos en un pseudoprograma simple para hacer un sándwich, podría verse así:
Paso 1: Tome dos rebanadas de pan.
Paso 2: Unta la mantequilla en una rebanada.
Paso 3: Coloque el queso encima de la mantequilla.
Paso 4: Junta las dos rebanadas. ¡Disfruta tu sándwich!
Al igual que el sándwich que preparas, la computadora ejecuta las instrucciones una por una.
Las estructuras de control de selección permiten a la computadora tomar decisiones. Funcionan como una bifurcación en el camino o un libro de "elige tu propia aventura". La computadora analiza una condición o regla y luego decide qué camino seguir.
Por ejemplo, piensa en elegir qué ponerte por la mañana. Podrías decidir: «Si llueve, me pondré un impermeable. Si hace sol, me pondré una camiseta». Esta decisión te ayuda a estar preparado para el mal tiempo. En programación, la computadora usa las sentencias if , else if y else para tomar decisiones.
Un ejemplo simple, similar a un código en lenguaje sencillo, se ve así:
Si está lloviendo, entonces imprime "Lleva un paraguas".
De lo contrario , escriba "No se necesita paraguas".
Esto significa: si la condición (llover) es verdadera, entonces realiza la acción (tomar un paraguas). De lo contrario, realiza la otra acción.
Veamos otro ejemplo. Imagina que estás jugando a un juego y hay una regla que dice: "¡Si consigues 10 puntos, ganas!". Esta regla funciona como una estructura de control de selección. El juego comprueba si tus puntos son 10. Si es así, te declara ganador. Si no, sigue jugando.
Las estructuras de selección ayudan a las computadoras a gestionar decisiones con pocas respuestas posibles. Le indican a la computadora: «Haz esto si es cierto, y si no lo es, haz otra cosa».
Las estructuras de control de iteración le indican al ordenador que repita algo una y otra vez. Esto se conoce como bucle o repetición de acciones. Cuando es necesario repetir una tarea muchas veces, se utiliza la iteración.
Piensa en cuando cuentas las manzanas en una cesta. Podrías contar: 1, 2, 3, 4, 5, etc. Empiezas con un número y sigues contando hasta llegar al final. Esto es similar a cómo una computadora usa bucles.
Hay dos tipos comunes de bucles en programación:
Un bucle for se usa cuando sabes cuántas veces quieres repetir algo. Por ejemplo, si quieres cantar la misma línea de una canción cinco veces, puedes usar un bucle for:
Para (contar del 1 al 5) canta la frase: "¡Feliz cumpleaños!"
La computadora mostrará "¡Feliz cumpleaños!" cinco veces porque repite el paso 5 veces.
Un bucle while se usa cuando la computadora debe repetir algo mientras se cumpla una condición. Por ejemplo, si estás inflando un globo, podrías seguir inflándolo hasta que sea lo suficientemente grande. La regla podría ser: "Mientras el globo no sea grande, sigue inflándolo".
Esto es similar a decir: Mientras (el globo sea pequeño), sigue inflando. Cuando el globo crezca lo suficiente, detén el círculo.
Aquí tienes otro ejemplo sencillo con la idea de un bucle: Imagina que te encanta aplaudir. Decides aplaudir hasta que hayas aplaudido 10 veces. Podrías decir: " Repite "Aplauso" 10 veces". En un programa, la computadora contará cada aplauso y se detendrá al llegar a 10.
Las estructuras de control son muy importantes en programación. Ayudan a organizar las tareas de un programa para que funcione correctamente. Sin ellas, una computadora no sabría cómo tomar decisiones ni repetir acciones.
A continuación se presentan algunas razones por las que las estructuras de control son clave:
Veamos algunos ejemplos de la vida cotidiana que reflejan las estructuras de control en la programación.
Ejemplo de control secuencial:
Imagina que te preparas para ir a la escuela. Primero, te despiertas. Luego, te lavas la cara. Después, te vistes. Finalmente, desayunas. Esta es una secuencia de acciones que realizas una tras otra. En programación informática, el control secuencial se utiliza cuando cada instrucción se sigue sin condiciones.
Ejemplo de control de selección:
Considera la decisión que tomas al elegir tu ropa. Si hace frío, te pones un suéter abrigado. Si hace calor, te pones una camiseta. Este proceso de toma de decisiones es similar a cómo una computadora usa una sentencia "si". La computadora revisa el clima (la condición) y luego elige la opción de ropa adecuada (la acción).
Ejemplo de control de iteración:
Imagínate haciendo una tarea, como guardar tus juguetes. Quizás tengas muchos juguetes para recoger. En lugar de pensar en cada juguete uno por uno, simplemente repites la misma acción: recoges un juguete, lo guardas en la caja y pasas al siguiente hasta que los tengas todos. Esta es una acción repetitiva, como un bucle en programación.
A veces, las estructuras de control pueden colocarse unas dentro de otras. Esto se denomina estructura de control anidada . Ocurre cuando una decisión o bucle está dentro de otro. Imagina un juego en el que tomas decisiones en varios pasos. Por ejemplo, podrías decidir primero si ir a la izquierda o a la derecha. Si eliges la izquierda, podrías enfrentarte a otra opción: "¿Subes la colina o la rodeas?". Cada opción es pequeña y están anidadas una tras otra.
En programación, la anidación permite al ordenador gestionar tareas más complejas. Incluso un juego o una aplicación sencilla pueden tener varias capas de decisiones y bucles. Cuando estas capas trabajan juntas, el programa puede tomar decisiones más inteligentes y realizar tareas más interesantes.
Por ejemplo, imagina un programa que te ayuda a planificar un picnic. Podría preguntar primero: "¿Hace buen tiempo?". Si la respuesta es sí, el programa preguntará: "¿Tienes suficiente comida?". Si respondes que sí de nuevo, dirá: "¡Genial! ¡Hora de ir de picnic!". Si alguna respuesta es no, sugerirá otro plan. Esta toma de decisiones anidada ayuda al ordenador a comprender mejor tus opciones.
Cuando un programa informático se ejecuta, sigue las instrucciones dadas en un orden específico. Imaginemos un programa sencillo que muestra un saludo en la pantalla. El programa podría hacer lo siguiente:
Paso 1: Iniciar el programa.
Paso 2: Verifique la hora del día.
Paso 3: Si la hora es por la mañana, muestra "¡Buenos días!"
Paso 4: Si la hora es por la tarde, mostrar "¡Buenas tardes!"
Paso 5: Si la hora es por la tarde, muestra "¡Buenas noches!"
Paso 6: Finalizar el programa.
En este programa, hay una secuencia clara. También se decide qué mostrar en pantalla. La computadora utiliza una estructura de control de selección (las sentencias if-else ) para tomar esa decisión.
Ahora, imagina que estás jugando a un juego de computadora sencillo donde necesitas recolectar monedas. El programa podría usar un bucle para comprobar cada vez que recolectas una moneda. Contará tus monedas a medida que las recolectes. Cuando recolectas todas las monedas, el juego termina. En este caso, el bucle es la estructura de control de iteración que repite el proceso de conteo.
Las estructuras de control no solo se utilizan en ejercicios escolares o pequeños programas. Se emplean en muchas aplicaciones prácticas que vemos a diario. Aquí hay algunos ejemplos interesantes:
Estos ejemplos demuestran que las estructuras de control están en todas partes. Facilitan el funcionamiento de los dispositivos y programas modernos, haciéndonos la vida más fácil y divertida.
Escribamos un ejemplo sencillo de pseudocódigo. El pseudocódigo es una forma de planificar programas usando palabras simples que parecen código.
Ejemplo: Un simple tomador de decisiones para snacks
Imagina que quieres decidir si comer una manzana o un plátano como refrigerio. Puedes escribir las reglas así:
Si tienes hambre y quieres algo dulce, entonces elige una manzana.
De lo contrario, si tienes hambre y quieres algo blando, entonces elige un plátano.
De lo contrario , siéntate y piensa en lo que quieres.
Este pseudocódigo le dice a la computadora: Primero, comprueba si quieres algo dulce. Si es así, elige una manzana. Si no, busca algo más, como un plátano. Si ninguna de las opciones coincide, tómate un momento para decidir.
Podría ser útil pensar en las estructuras de control como si fueran un mapa. Imagina un mapa del tesoro sencillo. El mapa tiene un camino marcado con los pasos escritos en orden. Al llegar a una bifurcación, el mapa te indica qué camino tomar basándose en una pista del tesoro. A veces, el mapa te indica que sigas el mismo camino varias veces hasta llegar al tesoro. Todas estas instrucciones te ayudan a encontrar el camino correcto.
De forma similar, una computadora utiliza pasos secuenciales para seguir el mapa, la selección para elegir el camino correcto en las bifurcaciones y la iteración para repetir tareas hasta alcanzar un objetivo. Mediante estructuras de control, podemos indicarle a una computadora exactamente cómo alcanzar su "tesoro": el resultado correcto.
Repasemos las ideas importantes que aprendimos hoy:
