Encontrar el número más grande entre N números

Introducción

En este laboratorio, aprenderemos cómo escribir un programa en C que encuentre el número más grande entre un conjunto de números proporcionados por el usuario. Este es un ejercicio fundamental de programación que enseña varios conceptos importantes:

• Recibir entrada del usuario
• Trabajar con bucles
• Realizar comparaciones
• Seguir el valor máximo a través de las iteraciones

El algoritmo que implementaremos es sencillo: le preguntaremos al usuario cuántos números desea ingresar y luego iteraremos a través de cada número de entrada. A medida que procesamos cada número, lo compararemos con el número más grande que hayamos encontrado hasta el momento y actualizaremos nuestra variable "más grande" cuando sea necesario.

Al final de este laboratorio, habrás creado un programa que puede manejar cualquier número de entradas y identificar de manera confiable el valor más grande entre ellas.

Skills Graph

Creando nuestro archivo de programa

Comencemos creando un nuevo archivo en C para nuestro programa. En el WebIDE, crearemos un archivo llamado main.c en el directorio del proyecto.

1. Navegue hasta el directorio del proyecto en el panel del terminal:

   cd ~/project

2. Ahora, en el WebIDE, haga clic en el botón "Nuevo archivo" en el panel del Explorador en el lado izquierdo, o haga clic derecho en el panel del Explorador y seleccione "Nuevo archivo".

3. Nombre el archivo main.c y presione Enter.

4. Comencemos agregando la estructura básica de nuestro programa en C al archivo recién creado:

   #include <stdio.h>
   
   int main() {
       // Agregaremos nuestro código aquí
   
       return 0;
   }

5. Guarde el archivo presionando Ctrl+S o seleccionando Archivo > Guardar desde el menú.

Esta estructura incluye:

• La directiva #include <stdio.h> que importa la biblioteca estándar de entrada/salida (Standard Input/Output library), que necesitamos para funciones como printf() y scanf()
• La función main(), que es el punto de entrada de cualquier programa en C
• Una declaración return 0; que indica la ejecución exitosa de nuestro programa

El archivo de encabezado stdio.h proporciona funciones para operaciones de entrada y salida. La función main() es donde comienza la ejecución de nuestro programa, y return 0; le indica al sistema operativo que nuestro programa terminó sin errores.

Manejo de la entrada del usuario

A continuación, necesitamos configurar nuestro programa para interactuar con el usuario. Tendremos que:

1. Declarar variables para almacenar nuestros datos
2. Solicitar al usuario el número de elementos
3. Configurar el proceso para recibir el primer número

Actualicemos nuestro código en main.c:

#include <stdio.h>

int main() {
    // Declare variables
    int n;          // To store the number of elements
    float big;      // To store the largest number found

    // Prompt the user for the number of elements
    printf("Enter the number of elements you wish to find the greatest element of: ");
    scanf("%d", &n);

    // Check if the input is valid
    if (n <= 0) {
        printf("Please enter a positive number of elements.\n");
        return 1;  // Exit with error code
    }

    // Prompt for the first number and initialize 'big' with it
    printf("Enter %d numbers:\n", n);
    printf("Enter element 1: ");
    scanf("%f", &big);

    return 0;
}

Entendamos lo que hemos agregado:

1. Declaración de variables:

   • int n: Una variable entera para almacenar cuántos números desea ingresar el usuario
   • float big: Una variable de punto flotante para almacenar el número más grande encontrado

2. Entrada del usuario para la cantidad:

   • Usamos printf() para mostrar una solicitud pidiendo el número de elementos
   • Usamos scanf("%d", &n) para leer un entero del usuario y almacenarlo en n
   • El & antes de n es el operador "dirección de", que le dice a scanf() dónde almacenar el valor de entrada

3. Validación de entrada:

   • Verificamos si el usuario ingresó un número positivo
   • Si no, mostramos un mensaje de error y salimos del programa con el código de retorno 1 (indicando error)

4. Entrada del primer número:

   • Solicitamos al usuario que ingrese el primer número
   • Almacenamos este primer número en big ya que, en este momento, es el único (y por lo tanto el más grande) número que tenemos

Cuando ejecutes este código, solicitará el número de elementos y luego el primer elemento, pero aún no hará nada con esa información. En el siguiente paso, agregaremos la lógica para procesar todos los números y encontrar el más grande.

Encontrando el número más grande

Ahora implementaremos la lógica central de nuestro programa: encontrar el número más grande entre las entradas. Usaremos un bucle for para:

1. Iterar a través de los números restantes (desde el segundo hasta el enésimo)
2. Comparar cada número con nuestro valor más grande actual
3. Actualizar el valor más grande si encontramos un número más grande

Actualice su archivo main.c con el siguiente código:

#include <stdio.h>

int main() {
    // Declare variables
    int n;          // To store the number of elements
    float big;      // To store the largest number found

    // Prompt the user for the number of elements
    printf("Enter the number of elements you wish to find the greatest element of: ");
    scanf("%d", &n);

    // Check if the input is valid
    if (n <= 0) {
        printf("Please enter a positive number of elements.\n");
        return 1;  // Exit with error code
    }

    // Prompt for the first number and initialize 'big' with it
    printf("Enter %d numbers:\n", n);
    printf("Enter element 1: ");
    scanf("%f", &big);

    // Process remaining numbers using a loop
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        float current;  // Variable to store the current number

        // Prompt for the current number
        printf("Enter element %d: ", i);
        scanf("%f", &current);

        // Compare with the current largest
        if (current > big) {
            big = current;  // Update 'big' if current number is larger
        }
    }

    // Display the result
    printf("The largest of the %d numbers is %.2f\n", n, big);

    return 0;
}

Comprendamos el nuevo código que hemos agregado:

1. Bucle For:

   • Empezamos desde i = 2 porque ya hemos procesado el primer elemento
   • Continuamos hasta que hayamos procesado n elementos
   • En cada iteración, incrementamos i en 1

2. Procesar cada número:

   • Declaramos una nueva variable current para almacenar cada número de entrada
   • Solicitamos al usuario que ingrese el elemento actual
   • Leemos la entrada usando scanf()

3. Encontrar el máximo:

   • Comparamos la entrada actual current con nuestro valor más grande actual big
   • Si current es más grande, actualizamos big para almacenar este nuevo valor más grande
   • Si no, dejamos big sin cambios y pasamos a la siguiente entrada

4. Mostrar el resultado:

   • Después de procesar todas las entradas, mostramos el número más grande encontrado
   • El especificador de formato %.2f muestra el número de punto flotante con 2 decimales

Esta implementación sigue un patrón común para encontrar el valor máximo en una secuencia:

1. Inicializar el máximo con el primer valor
2. Iterar a través de los valores restantes
3. Actualizar el máximo siempre que encontremos un valor más grande
4. Al final, la variable contiene el valor más grande de la secuencia

Compilación y prueba del programa

Ahora que hemos escrito nuestro programa completo en C, necesitamos compilarlo y ejecutarlo para ver si funciona correctamente.

1. Para compilar el programa, ejecuta el siguiente comando en la terminal:

   gcc ~/project/main.c -o ~/project/main

   Este comando invoca el compilador GNU C (gcc) para compilar nuestro archivo fuente main.c y crear un archivo ejecutable llamado main. La bandera -o especifica el nombre del archivo de salida.

2. Si no hay errores en tu código, el comando se ejecutará sin ningún mensaje de salida. Esto significa que tu programa se compiló correctamente.

3. Si ves algún mensaje de error, léelo detenidamente para entender qué salió mal. Los errores comunes incluyen:

   • Faltan puntos y comas (;)
   • Llaves desemparejadas ({ y })
   • Nombres o tipos de variables incorrectos
   • Declaraciones include faltantes o incorrectas

4. Una vez que hayas compilado el programa con éxito, ejecútalo usando:

   ~/project/main

5. Prueba tu programa con diferentes entradas. Aquí tienes un ejemplo de caso de prueba:

   Entrada:

   Enter the number of elements you wish to find the greatest element of: 5
   Enter 5 numbers:
   Enter element 1: 12.5
   Enter element 2: 9.7
   Enter element 3: 25.8
   Enter element 4: 15.2
   Enter element 5: 4.9

   Salida esperada:

   The largest of the 5 numbers is 25.80

6. Prueba otro caso de prueba con números negativos:

   Entrada:

   Enter the number of elements you wish to find the greatest element of: 3
   Enter 3 numbers:
   Enter element 1: -10.5
   Enter element 2: -2.3
   Enter element 3: -15.7

   Salida esperada:

   The largest of the 3 numbers is -2.30

7. También prueba con un solo número:

   Entrada:

   Enter the number of elements you wish to find the greatest element of: 1
   Enter 1 numbers:
   Enter element 1: 42.0

   Salida esperada:

   The largest of the 1 numbers is 42.00

Si tu programa produce las salidas esperadas para estos casos de prueba, ¡felicidades! Has implementado con éxito un programa para encontrar el número más grande entre N números de entrada.

Este proceso de compilación y prueba es una parte esencial del desarrollo de software. Te permite verificar que tu código funcione como se espera y te ayuda a identificar y corregir cualquier error o problema.

Resumen

En este laboratorio, implementamos con éxito un programa en C que encuentra el número más grande entre un conjunto de números proporcionados por el usuario. Repasemos lo que logramos:

1. Comprensión del problema: Identificamos la necesidad de procesar una colección de números y determinar cuál es el más grande.

2. Estructura del programa: Creamos un programa en C bien estructurado con las inclusiones adecuadas, declaraciones de variables y un flujo lógico.

3. Manejo de entrada del usuario: Implementamos código para obtener la entrada del usuario, incluyendo validación para garantizar datos adecuados.

4. Implementación del algoritmo: Utilizamos un algoritmo simple pero efectivo para encontrar el valor máximo:

   • Inicializar con el primer valor
   • Comparar cada valor subsiguiente con el máximo actual
   • Actualizar el máximo cuando se encuentra un valor más grande

5. Prueba y ejecución: Compilamos nuestro programa y lo probamos con diversas entradas para verificar que funcione correctamente.

Este laboratorio demuestra conceptos fundamentales de programación que son valiosos en muchos contextos:

• Ejecución secuencial
• Sentencias condicionales
• Constructos de bucle
• Seguimiento de variables
• Operaciones de entrada/salida

El código completo

Aquí está el código completo que desarrollamos en este laboratorio:

#include <stdio.h>

int main() {
    // Declare variables
    int n;          // To store the number of elements
    float big;      // To store the largest number found

    // Prompt the user for the number of elements
    printf("Enter the number of elements you wish to find the greatest element of: ");
    scanf("%d", &n);

    // Check if the input is valid
    if (n <= 0) {
        printf("Please enter a positive number of elements.\n");
        return 1;  // Exit with error code
    }

    // Prompt for the first number and initialize 'big' with it
    printf("Enter %d numbers:\n", n);
    printf("Enter element 1: ");
    scanf("%f", &big);

    // Process remaining numbers using a loop
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        float current;  // Variable to store the current number

        // Prompt for the current number
        printf("Enter element %d: ", i);
        scanf("%f", &current);

        // Compare with the current largest
        if (current > big) {
            big = current;  // Update 'big' if current number is larger
        }
    }

    // Display the result
    printf("The largest of the %d numbers is %.2f\n", n, big);

    return 0;
}

Puedes extender este programa de varias maneras:

• Encontrar tanto el número más grande como el más pequeño
• Calcular el promedio de todos los números
• Ordenar los números en orden ascendente o descendente
• Manejar estructuras de datos más complejas como arreglos

Esperamos que este laboratorio te haya ayudado a entender los conceptos básicos de la programación en C y el pensamiento algorítmico. Estos conceptos forman la base para temas más avanzados y técnicas de resolución de problemas.