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Soluciones para docentes

Repetición y contadores

Recoge cuatro tipos de evidencia: predicción del estado relevante; comportamiento en casos variados, incluidos los límites; explicación apoyada en la traza y el estado; y corrección razonada de una discrepancia. Valora cada aspecto como inicial, con apoyo o autónomo, en papel o mediante el proceso aprobado del centro. Superar un reto demuestra un comportamiento de la máquina, no la autoría ni un dominio completo. Acepta programas correctos equivalentes; las soluciones públicas son modelos, no las únicas respuestas posibles.

Material didáctico público. Las soluciones son ejemplos; otros programas correctos equivalentes pueden superar las comprobaciones.

13. Bucles: repetir acciones

Empareja LOOP con RETURN y trata correctamente las cero repeticiones.

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1. Predecir y trazar

Antes de ejecutar el programa de prueba, predice su salida y traza las tres primeras instrucciones ejecutadas. Sigue los registros, indicadores o memoria relevantes. Después avanza paso a paso para comparar.

LOAD 8
LOOP 4
  PRINT
RETURN
HALT

Añadir entradas a la cola: Ninguno

Inicializar memoria: Todos los bytes empiezan en cero

Solución de la predicción

Salida: 8, 8, 8, 8

Instrucción	PC antes	PC después	R0 antes	R0 después	Estado relevante	Salida
LOAD	0	1	0	8	`{"registers":[8,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno
LOOP	1	2	8	8	`{"registers":[8,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":1,"end":3,"remaining":4,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno
PRINT	2	3	8	8	`{"registers":[8,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":1,"end":3,"remaining":4,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	8

2. Construir y comprobar

Lee un número de repeticiones entre 0 y 5. Imprime 8 exactamente ese número de veces y detente.

Tipos de instrucción requeridos: INPUT, LOOP, PRINT, RETURN

Ejemplo de solución del reto

INPUT
COPY R0 R1
LOAD 8
LOOP R1
PRINT
RETURN
HALT

Casos reales del comprobador

Caso 1

Entrada: 0
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: Ninguno

Caso 2

Entrada: 1
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 8

Caso 3

Entrada: 4
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 8, 8, 8, 8

3. Explicar la máquina

¿Cuántas veces ejecuta LOOP 0 su cuerpo?

Razonamiento y nota docente

Cero: omite el cuerpo y RETURN emparejado. Un número negativo provoca error.

14. Construir un contador

Imprime del 1 al 10 y generaliza el recuento.

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1. Predecir y trazar

LOAD 5
again: PRINT
SUB 1
JUMP_IF_ZERO done
JUMP again
done: HALT

Añadir entradas a la cola: Ninguno

Inicializar memoria: Todos los bytes empiezan en cero

Solución de la predicción

Salida: 5, 4, 3, 2, 1

Instrucción	PC antes	PC después	R0 antes	R0 después	Estado relevante	Salida
LOAD	0	1	0	5	`{"registers":[5,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno
PRINT	1	2	5	5	`{"registers":[5,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	5
SUB	2	3	5	4	`{"registers":[4,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	5

2. Construir y comprobar

Lee N entre 0 y 10 e imprime todos los enteros desde 1 hasta N en orden. Si N = 0, no imprimas nada.

Tipos de instrucción requeridos: INPUT, LOOP, ADD, PRINT

Ejemplo de solución del reto

INPUT
COPY R0 R2
LOAD 1 R1
LOOP R2
LOAD R1
PRINT
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
HALT

Casos reales del comprobador

Caso 1

Entrada: 0
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: Ninguno

Caso 2

Entrada: 3
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 1, 2, 3

Caso 3

Entrada: 10
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

3. Explicar la máquina

¿En qué difieren el valor del contador y el número de repeticiones?

Razonamiento y nota docente

El contador cambia; LOOP captura su número al entrar. Inicio, incremento y orden correctos generan 1..N sin salida para 0.

15. Sumar de uno a N

Mantén el acumulador separado del contador del bucle.

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1. Predecir y trazar

LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP 4
LOAD R2
ADD R1
COPY R0 R2
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

Añadir entradas a la cola: Ninguno

Inicializar memoria: Todos los bytes empiezan en cero

Solución de la predicción

Salida: 10

Instrucción	PC antes	PC después	Estado relevante	Salida
LOAD	0	1	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno
LOAD	1	2	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":true,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno
LOOP	2	3	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":true,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":2,"end":9,"remaining":4,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno

2. Construir y comprobar

Lee N entre 0 y 10. Usa un bucle para imprimir la suma 1 + 2 + … + N. Imprime 0 si N = 0.

Tipos de instrucción requeridos: INPUT, LOOP, ADD

Ejemplo de solución del reto

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP R3
LOAD R2
ADD R1
COPY R0 R2
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

Casos reales del comprobador

Caso 1

Entrada: 0
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 0

Caso 2

Entrada: 4
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 10

Caso 3

Entrada: 10
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 55

3. Explicar la máquina

¿Qué representa el total después de k iteraciones?

Razonamiento y nota docente

1 + … + k; inicialmente 0. N = 0 deja el total en 0.