Introdução ao comando de repetição while

Nas seções sobre variáveis e sobre comando de seleção, pudemos perceber os conceitos básicos da computação que nos permite construir sistemas sofisticados. Com variáveis é possível armazenar e trocar valores e com a seleção (if) pode-se desviar o fluxo de execução de acordo com valores que as variáveis assumem.

Entretanto, falta um conceito essencial para permitir computação significativa, que é a repetição condicionada de comandos. Quer dizer, é possível repetir um bloco de comandos enquanto uma condição se mantiver verdadeira. Deve-se destacar que existem outros tipos de laços de repetição, como repetir até determinada condição ser válida ou repetir um número de vezes.

1. Estrutura do comando de repetição com condição de entrada (while)

O comando repita enquanto pode ser resumido em três passos, como ilustrado na figura 1, a saber:

1. testa a condição lógica (Condição Verdadeira?),
2. se resultar verdadeiro, então entra no laço, ou seja, segue o caminho indicado pela seta com rótulo sim;
1. executa todos os comandos subordinados ao laço, o bloco de repetição;
2. volta ao passo 1, ao início do laço (por isso este é classificado como laço com condição de entrada);
3. se resultar falso, então sai no laço, ou seja, segue o caminho indicado pela seta com rótulo não (segue para comandos B).

Fig. 1. Diagrama de fluxo de execução do laço enquanto com condição de entrada.

Tab. 1. Códigos ilustrativos para o fluxograma da figura 1. C Python while (i<N) { // condicao "i<N" comandoW1; ... comandoWk; } // final do laco comandoF1; // primeiro comando fora do laco while (i<N) : # condicao "i<N" comandoW1; ... comandoWk; # indentacao marca final do laco comandoF1; # primeiro comando fora do laco

Vale destacar que os rótulos A e B na figura 1 procuram enfatizar que: rótulo A indica que antes do comando repita enquanto condição verdadeira pode existir comandos e, rótulo B indica que depois do comando repita enquanto também pode existir comandos.

Outro destaque deve ser feito: se após executar os comandos em A, a condição lógica resultar falso, então o bloco subordinado ao laço repita enquanto não será executado sequer uma vez! Ou seja, devido à sua característica de laço com condição de entrada, é possível que seus comandos nunca sejam executados.

A estrutura básica do comando de repetição com condição de entrada é formado por 3 partes, uma marca indicando o comando (while), seguido de uma expressão lógica (EXPL) depois o bloco de comandos subordinados. Assim, se tiver apenas um comando subordinado a sintaxe C e Python são:

Tab. 2. Códigos ilustrativos o formato geral do comando while em C e em Python.

C	Python
0. // (A) pode haver comandos anteriores 1. while (EXPL) // em C e' obrigatorio os '(' e ')' 2.    comando1; 3. // (B) pode haver comandos posteriores	0. # (A) pode haver comandos anteriores 1. while (EXPL) : # note que em Python '(' e ')' sao opcionais 2.    comando1; 3. # (B) pode haver comandos posteriores

O significado (semântica) do código acima, durante sua execução, é:

1. Verifica-se a condição EXPL, se o seu resultado for verdadeiro executa-se o passo 2, senao vai para passo 3 (final do comando)
2. Executa-se o comando "comando1", depois volta-se a executar o passo 1.
3. Final do bloco de repetição!

2. Vários comandos subordinados ao mesmo comando de repetição while

Se houver necessidade de vários comandos subordinados ao comando de repetição, então em C deve-se usar as marcas '{' e '}' para anotar o início e o fim do bloco. Em Python não é necessário devido à indentação ser obrigatória e por ser capaz de identificar todos os comandos subordinados. Assim, vejamos um trecho de código que gerar e imprimir os naturais entre 1 e N:

Linha	C	Python
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	scanf("%d", &N); // ler valor limite N i = 0; // variavel para "contar" while (i < N) { i = i+1; // leia-se como: i recebe o valor de i acrescido de 1 printf("i=%d\n", i); } // final do bloco printf("Final!\n");	N = int(input()); # ler valor limite N i = 0 # variavel para "contar" while (i < N) : i = i+1; # a indentacao indica esta linha estar subordinada ao "while" print("i=%d" % i) # e a proxima linha como sobordinadas 'a repeticao # para indicar final do bloco basta a proxima linha estar alinhada com o "while" print("Final!")

3. Exercitando a compreenção: simulando o código

Para algoritmos "pequenos", após desenhá-lo, antes mesmo sem implementá-la em um computador, é interessante examinar sua execução, para isso pode-se empregar a técnica de simulações,
A simulação também é interessante para melhor compreender algum algoritmo desenvolvido por outros ou para você detectar eventuais erros em seu código, que portanto precisarão ser corrigidos.

Para ilustrar a técnica de simulação e melhorar a compreensão sobre o comando repita enquanto, a aplicaremos sobre o algoritmos do código 1.
Adotaremos o seguinte esquema nessa simulação:

1. na parte esquerda colocaremos texto explicativo, indicando a linha em execução;
2. na parte central a simulação propriamente dita, destacando as variáveis sendo examinadas;
3. na parte direita as saídas de impressão correspondente à linha sendo executada/simulada.

Vale notar que, para identificar mais facilmente a linha que provocou a alteração de uma dada variável, usaremos linhas distintas para comando executado. Assim, se houver necessidade de verificar algum possivel engano na simulação, pode-se mais facilmente identificar o comando que interpretamos erroneamente.
Indicaremos as atribuições com ":=".

Linha/explicação N | i impressoes --------------------------------------------- ---+--- ---------- 1. leitura para variável N 3 | ? 2. i := 0 | 0 2. entra no laco "while" pois 0=i<N=3 | 4. i := 1 (pois: i recebe i+1=0+1) | 1 5. saida: i=1 | i=1 6. final do laco "while" volta para condicao | 3. entra no laco "while" pois 1=i<N=3 | 4. i := 2 (pois: i recebe i+1=1+1) | 2 5. saida: i=2 | i=2 6. final do laco "while" volta para condicao | 3. entra no laco "while" pois 2=i<N=3 | 4. i := 3 (pois: i recebe i+1=2+1) | 3 5. saida: i=3 | i=3 6. final do laco "while" volta para condicao | 7. sai no laco "while" pois 3=i<N=3 = falso!!! | Final!

Leônidas de Oliveira Brandão
http://line.ime.usp.br

Alterações :
2021/07/14: várias quenas correções
2021/06/03: várias correções, novas frases, nova explicação sobre simualação, visibilidade desse rodapé
2020/08/20: acertos formato
2020/08/11: imagem diagrama de fluxo (e texto), novo formato, pequenas revisões
2019/03/31: verao 1.1
2017/04/14: verao 1.0