Los bucles while y do-while son estructuras de control fundamentales que permiten ejecutar un bloque de código mientras se cumpla una condición booleana. En Python, el bucle while se utiliza ampliamente, y podemos simular el comportamiento del do-while utilizando un bucle while con una condición al final. Ambos bucles son útiles cuando no sabemos cuántas iteraciones se necesitan de antemano, pero sí sabemos que el bucle debe ejecutarse hasta que una condición cambie.

El bucle while en Python es una de las estructuras de control más utilizadas. Permite repetir una acción mientras se cumpla una condición específica. La sintaxis básica de un bucle while es sencilla:

                        
     while condición:
    # Código a ejecutar
                        
                    

Condición Inicial: En un bucle while, la condición se evalúa antes de ejecutar el bloque de código. Si la condición es True, el código dentro del bucle se ejecuta, y luego se evalúa nuevamente la condición antes de volver a ejecutar el código. Este ciclo continúa hasta que la condición sea False.

Un aspecto importante de los bucles while es que la condición se evalúa antes de la ejecución, lo que significa que si la condición es falsa desde el principio, el bloque de código no se ejecutará ni una vez.

La condición es la clave que mantiene el bucle activo o lo detiene. El uso adecuado de la condición es crucial para evitar ciclos infinitos, los cuales pueden llevar al agotamiento de los recursos del sistema e incluso al colapso de la aplicación. Es importante asegurarse de que la condición cambiará eventualmente para evitar este tipo de problemas. Esto se puede hacer modificando las variables utilizadas en la condición durante el ciclo o utilizando otras estructuras como el break para salir del bucle manualmente.

Características del Bucle while:

• Evaluación Previa: Como ya se mencionó, la condición del bucle se evalúa antes de la ejecución del bloque de código. Esto es ventajoso en situaciones donde es necesario verificar las condiciones antes de realizar cualquier acción.
• Posibilidad de No Ejecutarse: Si la condición inicial es falsa, el bloque de código no se ejecutará ni una vez. Esto lo convierte en una estructura útil cuando no se sabe cuántas iteraciones serán necesarias, pero se sabe que el ciclo debe cumplirse solo si la condición se cumple desde el inicio.
• Uso Dinámico en Condiciones Variadas: Los bucles while son muy flexibles y se utilizan en muchas situaciones donde la cantidad de iteraciones depende de factores que no son previsibles, como la entrada del usuario o el estado de una aplicación.

Python no tiene un bucle do-while explícito, pero podemos simular este comportamiento utilizando un bucle while con una condición que siempre sea verdadera al principio y un break para salir del bucle si la condición no se cumple. Este enfoque asegura que el código dentro del bucle se ejecute al menos una vez, independientemente de si la condición es verdadera al principio.

Un ejemplo de cómo simular un bucle do-while sería:

                        
     while True:
    # Bloque de código
    if condición_de_terminación:
        break
                        
                    

En un bucle do-while, el bloque de código siempre se ejecuta al menos una vez, lo que es útil cuando se desea que un programa ejecute una acción inicial antes de evaluar si debe continuar o no. La estructura básica de un do-while en otros lenguajes (como C, C++ y Java) es la siguiente:

                        
do {
    // Código a ejecutar
}

                        
                    

En la tabla 1, se muestra una comparación entre while y do-while:

Figura 1: Diagrama de flujo de un bucle while Fuente: Creación de autor, D. Nicolalde.

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Un ejemplo básico utilizando while es contar hacia abajo hasta llegar a cero:

                        
 contador = 5
while contador > 0:
    print(contador)
    contador -= 1

                        
                    

Salida

En este ejemplo, el bucle while repite la impresión del valor de contador y lo va decrementando hasta que llegue a cero.

En este ejemplo, el bucle seguirá pidiendo una entrada válida hasta que el usuario ingrese un valor positivo:

                        
edad = -1
while edad <= 0:
    edad = int(input("Por favor, ingrese una edad válida: "))
print(f"Edad ingresada: {edad}")

                        
                    

Salida (dependiendo de la entrada del usuario):

El bucle while sigue ejecutándose hasta que el valor de edad sea mayor que 0.

Figura 2: Diagrama de flujo del bucle while con validación Fuente: Creación de autor, D. Nicolalde.

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Descripción: Este diagrama muestra cómo un bucle while puede usarse para validar datos, repitiendo una solicitud hasta que la condición se cumpla.

A continuación, utilizamos un while para pedir a un usuario que ingrese un número mayor que 100:

                        
 numero = 0
while numero < 100:
    numero = int(input("Ingrese un número mayor que 100: "))
    if numero <= 100:
        print("El número es demasiado pequeño. Intente de nuevo.")
print("Número aceptado:", numero)

                        
                    

Salida:

Este bucle sigue pidiendo la entrada hasta que se ingresa un número mayor a 100.

Python no tiene una estructura do-while directa, pero podemos simularla con un bucle while:

                        
 while True:
    opcion = input("Ingrese 'salir' para salir del programa: ")
    if opcion == "salir":
        print("Programa finalizado")
        break
    else:
        print("Aún no ha salido del programa.")

                        
                    

Este ejemplo asegura que el código se ejecute al menos una vez, simulando el comportamiento de un do-while.

Los comandos break y continue se utilizan para controlar el flujo de ejecución de los bucles, y nos proporcionan más flexibilidad y control.

El comando break permite interrumpir la ejecución de un bucle de inmediato. Es útil cuando se cumple una condición específica y no se necesita seguir iterando.

                        
for i in range(10):
    if i == 5:
        print("Número encontrado, saliendo del bucle.")
        break
    print(i)
                        
                    

Salida:

Figura 3: Diagrama de flujo del uso de break en un bucle for Fuente: Creación de autor, D. Nicolalde.

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Descripción: Este diagrama muestra cómo el comando break interrumpe el bucle al encontrar una condición específica.

                        
numeros = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
busqueda = 4

for numero in numeros:
    if numero == busqueda:
        print(f"El número {busqueda} ha sido encontrado.")
        break
else:
    print(f"El número {busqueda} no está en la lista.")

                        
                    

Salida:

El comando continue omite la iteración actual y continúa con la siguiente. Es útil cuando queremos saltar una iteración específica sin interrumpir el bucle.

                        
 for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)
                        
                    

Salida:

Figura 4: Diagrama de flujo del uso de continue Fuente: Creación de autor, D. Nicolalde.

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Descripción: Este diagrama muestra cómo el comando continue salta una iteración y continúa con la siguiente sin ejecutar el bloque de código para los valores específicos.

                        
 calificaciones = [40, 55, 60, 45, 80, 33, 50]

for calificacion in calificaciones:
    if calificacion < 50:
        continue
    print(f"Calificación aprobatoria: {calificacion}")

                        
                    

Salida:

Figura 5: Diagrama de flujo de continue con validación de datos Fuente: Creación de autor, D. Nicolalde.

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Descripción: Este diagrama ilustra cómo continue omite las iteraciones con valores no deseados, en este caso, calificaciones reprobadas.

La tabla 2 compara las características de los bucles while y for en Python. El bucle while se basa en una condición que se evalúa antes de cada iteración, mientras que el bucle for recorre una secuencia predefinida. El bucle while es ideal para condiciones indeterminadas, mientras que el for se utiliza comúnmente para iterar sobre listas o rangos.

La tabla 3 explica el uso de las sentencias break y continue en bucles. break se utiliza para interrumpir un bucle cuando se cumple una condición específica, deteniendo la ejecución del bucle inmediatamente. continue, por otro lado, omite la iteración actual y pasa a la siguiente, permitiendo que el bucle continúe sin ejecutar el código restante de la iteración actual.

En este ejemplo, vamos a crear un sistema interactivo que permita al usuario ingresar las calificaciones de varios estudiantes, calcular su promedio y clasificarlos según su rendimiento. El programa utilizará varias estructuras de control como bucles anidados, condicionales if-else, y los comandos break y continue para controlar el flujo del programa.

Este sistema tiene como objetivo permitir a los usuarios ingresar los datos de los estudiantes de forma repetida. Para cada estudiante, el programa calcula el promedio de sus calificaciones y determina si el estudiante está en la categoría de "Excelente", "Aprobado" o "Reprobado", basándose en su promedio.

Aquí está el código completo del ejemplo:

                        
 # Sistema Interactivo de Clasificación de Estudiantes
print("Bienvenido al sistema de clasificación de estudiantes")
continuar = True  # Variable de control para el bucle while

# Bucle principal que permite ingresar datos de estudiantes repetidamente
while continuar:
    # Ingreso de información del estudiante
    nombre = input("Ingrese el nombre del estudiante: ")
    if nombre == "":  # Si el nombre está vacío, se omite esta iteración y pide el nombre nuevamente
        print("Debe ingresar un nombre para el estudiante.")
        continue  # Omite la iteración actual y pasa a la siguiente
    
    try:
        # Ingreso de las calificaciones del estudiante
        calificaciones = input(f"Ingrese las calificaciones de {nombre} separadas por comas: ")
        calificaciones = [float(i) for i in calificaciones.split(",")]
    except ValueError:
        print("Error: Ingrese solo números separados por comas.")
        continue  # Si hay error en las calificaciones, salta a la siguiente iteración
    
    # Calcular el promedio de las calificaciones
    promedio = sum(calificaciones) / len(calificaciones)

    # Clasificación del estudiante según el promedio usando if-else
    if promedio >= 9:
        categoria = "Excelente"
    elif promedio >= 6:
        categoria = "Aprobado"
    else:
        categoria = "Reprobado"
    
    # Mostrar el resultado de la clasificación
    print(f"El estudiante {nombre} tiene un promedio de {promedio:.2f} y está en la categoría: {categoria}")

    # Preguntar al usuario si desea continuar ingresando más estudiantes
    continuar_respuesta = input("¿Desea ingresar otro estudiante? (s/n): ").lower()
    if continuar_respuesta == "n":
        continuar = False  # Sale del bucle while

# Mensaje de despedida
print("Gracias por usar el sistema de clasificación de estudiantes.")

                        
                    

Salida: Al ejecutar el programa, se genera la siguiente salida basada en las entradas del usuario:

Este ejercicio es un ejemplo práctico de cómo usar bucles anidados, condicionales if-else, y los comandos break y continue en Python. Permite al usuario interactuar con el programa, ingresar datos dinámicos y realizar múltiples iteraciones mientras se realiza un proceso de clasificación. El uso del bucle while asegura que el proceso sea repetitivo y flexible, mientras que continue se utiliza para manejar errores en la entrada de datos, y el break (si lo aplicáramos más adelante) podría ser utilizado para finalizar el bucle bajo ciertas condiciones, como cuando el promedio es menor que un valor específico.

Este tipo de sistemas interactivos son fundamentales en el desarrollo de aplicaciones prácticas que manejan entradas dinámicas y requieren de lógica condicional para organizar y clasificar la información.