Цикли в Java

1. Цикли в нашому житті

Дуже часто в нашому житті доводиться виконувати однотипні дії багато разів. Наприклад, мені потрібно відсканувати багатосторінковий документ. Тоді ми знову і знову виконуємо один і той самий порядок дій:

• Покласти першу сторінку на сканер
• Натиснути кнопку сканувати
• Покласти наступну сторінку

Вручну це робити складно. Було б добре, якби цей процес можна було якось автоматизувати.

Або ще приклад: я хочу відмітити всі непрочитані листи в поштовій скриньці як спам. Колись їх потрібно було виділяти по одному і помічати як спам.

Але програмісти народ лінивий, тому цю функцію вже давно автоматизували: ви просто виділяєте будь-який список листів і натискаєте кнопку «помітити як спам», а ваш поштовий клієнт сам проходиться по цьому списку і переносить кожен лист у папку спам.

Що тут сказати? Зручно, коли комп'ютер або програма можуть зробити сотні і тисячі рутинних операцій за один клік. Зараз цьому навчитеся і ви.

2. Цикл while

Оператор if-else суттєво розширив наші можливості програмування: тепер можна писати програми, які виконують різні дії в різних ситуаціях. Але є ще одна річ, яка зробить наші програми на порядок потужнішими — це цикли.

У Java є 4 види циклів: while, for, for-each і do-while. Зараз ми розглянемо найперший з них.

Оператор циклу while дуже простий і складається всього з двох частин: умова і тіло циклу. Тіло циклу виконується знову і знову, поки умова дорівнює true. Загальний вигляд циклу while такий:

while (умова)
   команда;

while (умова)
{
   блок команд
}

Все дуже просто. Команда або блок команд виконуються знову і знову, поки умова циклу істинна — дорівнює true.

Це працює так: спочатку перевіряється умова, і якщо вона істинна, виконується тіло циклу (команда або блок команд), потім знову перевіряється умова і знову виконується тіло циклу. І так доти, поки умова не стане хибною.

Якщо умова завжди буде істинна, значить програма ніколи не завершить роботу і завжди буде виконувати цикл.

Якщо ж у самий перший раз умова була хибною, тіло циклу не виконається жодного разу.

3. Приклади циклів

Ось кілька практичних прикладів використання циклів.

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");
}

Функція equals() у попередньому прикладі використовується для порівняння рядків. Якщо рядки рівні, функція поверне результат — true, якщо рядки не рівні, то поверне false.

4. Цикл в циклі

Під час знайомства з умовним оператором ви побачили, що за його допомогою можна реалізувати складну логіку, якщо комбінувати кілька умовних операторів. Іншими словами, використовувати if всередині if-а.

З циклами також так можна. Щоб написати цикл в циклі, потрібно у тілі першого циклу написати другий. Виглядати це буде приблизно так:

while (умова зовнішнього циклу)
{
   while (умова внутрішнього циклу)
   {
     блок команд
   }
}

Розберемо три задачі.

Задача 1. Припустимо, ми хочемо написати програму, яка б виводила на екран 4 рази слово Мама. Цикл — це саме те, що нам потрібно. І приблизно так виглядав би наш код:

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

Мама
Мама
Мама
Мама

Задача 2. Ми хочемо написати програму, яка б виводила в один рядок 5 літер А. Для цього нам знову потрібен цикл. Ось як буде виглядати цей код:

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

AAAAA

Задача 3. Ми хочемо вивести на екран прямокутник з літер А розміром у 4 рядки та 5 стовпців. А ось для цього нам вже потрібні вкладені цикли. Просто візьмемо перший приклад, де ми виводимо 4 рядки, і замінимо код по виводу одного рядка на код з другого прикладу.

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

Зовнішній та внутрішній цикли повинні використовувати різні змінні для підрахунку кількості вже зроблених витків. Також довелося додати команду System.out.println() після внутрішнього циклу, адже він друкує літери А в один рядок, і після виводу всіх літер хтось має перенести курсор на новий рядок.

5. Порівняння циклів: Java vs Pascal

Багато з вас вивчали в школі Паскаль, тому, щоб полегшити вам розуміння матеріалу, наведемо порівняння циклів while у мові Pascal і в Java. Якщо ви не знаєте Pascal, просто пропустіть цей матеріал.

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;
}