Bucles anidados en Java

Un bucle anidado es un bucle dentro de otro bucle. El bucle interior se ejecuta hasta completarse en cada pasada del bucle exterior, por lo que el cuerpo se ejecuta externo × interno veces. Esta es la estructura básica para cualquier problema que implique filas y columnas, pares o datos multidimensionales.

Este capítulo asume que conoces las formas básicas de bucles — el bucle for y el bucle while. Cualquier bucle puede anidarse dentro de otro; los ejemplos a continuación usan for porque es el más común, pero la regla es la misma para while y para el for-each.

Dos bucles for

for (int i = 1; i <= 3; i++) {
  for (int j = 1; j <= 3; j++) {
    System.out.println(i + "," + j);
  }
}

Salida:

1,1
1,2
1,3
2,1
2,2
2,3
3,1
3,2
3,3

Para cada valor de i, el bucle interior recorre j de 1 a 3 antes de que i avance. Ten en cuenta que j se reinicializa a 1 en cada pasada exterior — el bucle interior comienza de nuevo cada vez que el bucle exterior se repite. Mantén las variables de bucle distintas (i y j aquí); reutilizar el mismo nombre dentro de ambos bucles es una fuente común de errores.

Recorrer un array 2D

El uso clásico de los bucles anidados es iterar sobre una matriz:

int[][] grid = {
  {1, 2, 3},
  {4, 5, 6},
  {7, 8, 9}
};

for (int r = 0; r < grid.length; r++) {
  for (int c = 0; c < grid[r].length; c++) {
    System.out.print(grid[r][c] + " ");
  }
  System.out.println();
}

Cada fila de la cuadrícula es en sí misma un array; el bucle exterior itera las filas, el bucle interior itera las celdas de cada fila. La forma for-each es aún más limpia cuando no necesitas los índices:

for (int[] row : grid) {
  for (int cell : row) {
    System.out.print(cell + " ");
  }
  System.out.println();
}

Imprimir patrones

Los bucles anidados son un ejercicio clásico para imprimir patrones. Un triángulo de asteriscos:

int rows = 5;
for (int i = 1; i <= rows; i++) {
  for (int j = 1; j <= i; j++) {
    System.out.print("*");
  }
  System.out.println();
}

Salida:

*
**
***
****
*****

El conteo del bucle interior depende de la variable del bucle exterior — un patrón muy poderoso que aparece constantemente.

Cuidado con la complejidad

Un único bucle sobre n elementos se ejecuta n veces. Un bucle anidado dentro de él se ejecuta n × n = n² veces. Tres bucles anidados se ejecutan n³ veces. Para n pequeño esto no importa; para n grande importa mucho:

Si tu bucle anidado recorre un conjunto de datos grande, pregúntate si realmente necesitas el bucle interior. Una búsqueda en un HashMap a menudo reemplaza un bucle de búsqueda interior y transforma O(n²) en O(n).

break y continue solo afectan al bucle interior

Vimos esto en break y continue: sin una etiqueta, ambos aplican solo al bucle más interno. Para salir del bucle exterior o saltar su iteración desde dentro del interior, usa un break o continue con etiqueta — consulta sentencias etiquetadas.

Un ejemplo práctico

Qué viene a continuación

Cuando necesites usar break o continue en un bucle exterior desde dentro de uno interior, las sentencias etiquetadas te ofrecen una forma limpia de hacerlo.

Práctica