Циклы в Java

1. Циклы в нашей жизни

Очень часто в нашей жизни приходится выполнять однотипные действия много раз. Например, мне нужно отсканировать многостраничный документ. Тогда мы снова и снова выполняем один и тот же порядок действий:

• Положить первую страницу на сканер
• Нажать кнопку сканировать
• Положить следующую страницу

Вручную это делать сложно. Было бы хорошо, если бы этот процесс можно было как-то автоматизировать.

Или еще пример: я хочу пометить все непрочитанные письма в почтовом ящике как спам. Когда-то их нужно было выделять по одному и помечать как спам.

Но программисты народ ленивый, поэтому эту функцию уже давно автоматизировали: вы просто выделяете любой список писем и нажимаете кнопку «пометить как спам», а ваш почтовый клиент сам проходится по этому списку и переносит каждое письмо в папку спам.

Что тут сказать? Удобно, когда компьютер или программа могут сделать сотни и тысячи рутинных операций за один клик. Сейчас этому научитесь и вы.

2. Цикл while

Оператор if-else существенно расширил наши возможности программирования: теперь можно писать программы, которые выполняют разные действия в разных ситуациях. Но есть еще одна вещь, которая сделает наши программы на порядок мощнее — это циклы.

В Java есть 4 вида циклов: while, for, for-each и do-while. Сейчас мы разберем самый первый из них.

Оператор цикла while очень простой и состоит всего из двух частей: условие и тело цикла. Тело цикла выполняется снова и снова, пока условие равно true. Общий вид цикла while такой:

while (условие)
   команда;

while (условие)
{
   блок команд
}

Все очень просто. Команда или блок команд выполняются снова и снова, пока условие цикла истинно — равно true.

Это работает так: сначала проверяется условие, и если оно истинно, выполняется тело цикла (команда или блок команд), затем снова проверяется условие и снова выполняется тело цикла. И так до тех пор, пока условие не станет ложным.

Если условие всегда будет истинно, значит программа никогда не прекратит работать и будет всегда выполнять цикл.

Если же в самый первый раз условие было ложно, тело цикла не выполнится ни разу.

3. Примеры циклов

Вот несколько практических примеров использования циклов.

int  n = 5;
while (n > 0)
{
   System.out.println(n);
   n--;
}

5
4
3
2
1

int  n = 0;
while (n < 10)
{
   System.out.println(n);
   n++;
}

0
1
...
8
9

Scanner console = new Scanner(System.in);
while(console.hasNextInt())
{
   int x = console.nextInt();
} 

while (true)
   System.out.println("C");

Scanner console = new Scanner(System.in);
boolean isExit = false;
while (!isExit)
{
   String s = console.nextLine();
   isExit = s.equals("exit");
}

Функция equals() в предыдущем примере используется для сравнения строк. Если строки равны, функция вернет результат — true, если строки не равны, то вернет false.

4. Цикл в цикле

Во время знакомства с условным оператором вы увидели, что с его помощью можно реализовывать сложную логику, если комбинировать несколько условных операторов. Другими словами, использовать if внутри if-а.

С циклами тоже так можно. Чтобы написать цикл в цикле, нужно в теле первого цикла написать второй. Выглядеть это будет примерно так:

while (условие внешнего цикла)
{
   while (условие внутреннего цикла)
   {
     блок команд
   }
}

Разберем три задачи.

Задача 1. Допустим, мы хотим написать программу, которая бы выводила на экран 4 раза слово Мама. Цикл — это именно то, что нам нужно. И примерно так выглядел бы наш код:

int  n = 0;
while (n < 4)
{
   System.out.println("Мама");
   n++;
}

Мама
Мама
Мама
Мама

Задача 2. Мы хотим написать программу, которая бы выводила в одну строку 5 букв А. Для этого нам опять нужен цикл. Вот как будет выглядеть этот код

int n = 0;
while (n < 5)
{
   System.out.print("A");
   n++;
}

AAAAA

Задача 3. Мы хотим вывести на экран прямоугольник из букв А размером в 4 строки и 5 столбцов. А вот для этого нам уже нужны вложенные циклы. Просто возьмем первый пример, где мы выводим 4 строки и заменим код по выводу одной строки на код из второго примера.

int n = 0;

while (n < 4)
{

   int m = 0;

   
while (m < 5)
{
   System.out.print("А");
   m++;
}

   System.out.println();

   n++;

}
 

ААААА
ААААА
ААААА
ААААА

Внешний и внутренний циклы должны использовать разные переменные для подсчета количества уже сделанных витков. Также пришлось добавить команду System.out.println() после внутреннего цикла, т.к он печатает буквы А в одну строку, и после вывода всех букв кто-то должен перенести курсор на новую строчку.

5. Сравнение циклов: Java vs Pascal

Многие из вас изучали в школе Паскаль, поэтому чтобы облегчить вам понимание материала, приведем сравнение циклов while в языке Pascal и в Java. Если вы не знаете Pascal, просто пропустите этот материал.

i := 3;
While i >= 0 Do
   Begin
      WriteLn(i);
      i := i - 1;
   End;

int i = 3;
while (i >= 0)
{
   System.out.println(i);
   i--;
}

i := 0;
While i < 3 Do
   Begin
      WriteLn(i);
      i := i + 1;
   End;

int i = 0;
while (i < 3)
{
   System.out.println(i);
   i++;
}

IsExit := False;
While Not isExit Do
   Begin
      ReadLn(s);
      isExit :=  (s = 'exit');
   End;

boolean isExit = false;
while (!isExit)
{
   String s = console.nextLine();
   isExit = s.equals("exit");
}

While True Do
   WriteLn('C');

while (true)
   System.out.println("C");

While True Do
   Begin
     ReadLn(s);
     If s = 'exit' Then
       Break;
   End;

while (true)
{
   String s = console.nextLine();
   if (s.equals("exit"))
     break;
}