Primele noastre programe au fost o secvență de instrucțiuni care sunt executate una după alta. Fara furculite. Aceasta include HelloWorld, care afișează un salut. Include calcule aritmetice. După primele noastre programe, am învățat cum să ramificăm, adică cum să facem ca un program să efectueze diferite acțiuni în funcție de condițiile specifice. Iată codul pentru controlul unui sistem central de încălzire și aer condiționat:
Să presupunem că ai zece mere, două mâini și un cuțit. În viața reală, decojești secvenţial toată duzina, urmând același algoritm pentru fiecare măr. Dar cum facem ca un program să facă o acțiune repetitivă pentru fiecare măr?
continua.
if (tempRoom>tempComfort)
airConditionerOn();
if (tempRoom<tempComfort)
heaterOn();
Fă următorul pas. În viața de zi cu zi, efectuăm adesea acțiuni repetitive uniforme, de exemplu, curățarea merelor pentru o plăcintă. Acest proces fascinant poate fi descris astfel:
-
Dacă în castron sunt mere, atunci executăm pașii de la 1.1 la 1.4:
- 1.1. Luați un măr
- 1.2. Curățați-l și tăiați-l în felii
- 1.3. Aranjați feliile de mere în crusta de plăcintă într-o tigaie
- 1.4. Reveniți la pasul 1.

- Ne legăm de numărul de mere, dar dacă nu avem suficiente, atunci unele comenzi ar fi executate fără „sarcină utilă” (și s-ar putea să ne tăiem în timp ce încercăm să curățăm un măr inexistent).
- Dacă există mai multe mere decât comenzi de curățat, atunci unele dintre mere ar fi lăsate nedecojite.
- Un astfel de cod este greu de citit. Are multe repetări și este greu de modificat.
Buclele sunt instrucțiuni care permit acțiunile să fie efectuate în mod repetat
Bucla while a Java va funcționa bine în cazul nostru. Acest construct pune mai multe acțiuni într-o structură concisă și ușor de înțeles. Folosind o buclă while , un algoritm de tăiere a mărului pentru o plăcintă ar putea arăta astfel în Java:
while (numberOfApplesInBowl > 0) {
apple = bowl.grabNextApple();
arrangeInPie(apple.peel().slice());
numberOfApplesInBow--; // "--" is the decrement operator, which reduces the number of apples by one
}
System.out.println("The apples for the pie have been processed.");
Sintaxa comenzii
Prima variantă a declarației while este astfel:
while (Boolean expression) {
// Loop body — the statement(s) that are repeatedly executed
}
Iată o explicație pas cu pas a ceea ce se întâmplă atunci când acest cod este executat:
- Evaluăm expresia booleană găsită în paranteze după cuvântul cheie while .
- Dacă expresia booleană este evaluată la adevărat, atunci instrucțiunile din corpul buclei sunt executate. După ce ultima instrucțiune din corpul buclei este executată, trecem la pasul 1
- Dacă expresia booleană este falsă, atunci sărim la prima instrucțiune după bucla while .
Buclă cu o condiție prealabilă
Deoarece evaluăm întotdeauna expresia booleană (condiția de intrare în buclă) înainte de a executa corpul buclei, această formă a buclei while este adesea numită buclă cu o precondiție . Să construim un tabel cu primele zece puteri ale unui număr:
public static void main(String[] args) {
int base = 3; // The number that will be exponentiated
int result = 1; // The result of exponentiation
int exponent = 1; // The initial exponent
while (exponent <= 10) { // The condition for entering the loop
result = result * base;
System.out.println(base + " raised to the power of " + exponent + " = " + result);
exponent++;
}
}
Ieșire din consolă:
3 raised to the power of 1 = 3
3 raised to the power of 2 = 9
3 raised to the power of 3 = 27
3 raised to the power of 4 = 81
3 raised to the power of 5 = 243
3 raised to the power of 6 = 729
3 raised to the power of 7 = 2187
3 raised to the power of 8 = 6561
3 raised to the power of 9 = 19683
3 raised to the power of 10 = 59049
Process finished with exit code 0
Buclă cu o postcondiție
Iată a doua variantă a acestei bucle:
do {
// Loop body — the statement(s) that are repeatedly executed
} while (Boolean expression);
Iată o explicație a ceea ce se întâmplă atunci când acest cod este executat:
- Corpul buclei este executat (imediat după cuvântul cheie do ).
- Evaluăm expresia booleană găsită în paranteze după cuvântul cheie while .
- Dacă expresia booleană se evaluează la adevărat, atunci trecem la pasul 1
- Dacă expresia booleană este falsă, atunci sărim la prima instrucțiune după bucla while .
public static void main(String[] args) {
int base = 3; // The number that will be exponentiated
int result = base; // The result of exponentiation
int exponent = 1; // The initial exponent
do {
System.out.println(base + " raised to the power of " + exponent + " = " + result);
exponent++;
result = result * base;
} while (result < 10000); // The condition for exiting the loop
}
Ieșire din consolă:
3 raised to the power of 1 = 3
3 raised to the power of 2 = 9
3 raised to the power of 3 = 27
3 raised to the power of 4 = 81
3 raised to the power of 5 = 243
3 raised to the power of 6 = 729
3 raised to the power of 7 = 2187
3 raised to the power of 8 = 6561
Process finished with exit code 0
Atenție la modificările din cod. Comparați acest lucru cu bucla cu o precondiție.
Fapte interesante despre lucrul cu bucle
Declarații de ramificare în corpul buclei
Există două instrucțiuni care afectează execuția în cadrul unei bucle: break (pe care o vom discuta mai detaliat în capitolul următor) și- continue — omite execuția restului corpului buclei în iterația curentă și trece la evaluarea expresiei booleene a instrucțiunii while. Dacă expresia se evaluează la adevărat, atunci bucla continuă.
- break — încheie imediat execuția iterației curente și transferă controlul primei instrucțiuni după buclă. Astfel, această instrucțiune încheie execuția buclei curente. O vom analiza mai detaliat în articolul următor.
while (numberOfApplesInBowl > 0) {
apple = bowl.grabNextApple();
numberOfApplesInBow--; // "--" is the decrement operator, which reduces the number of apples by one
if (apple.isBad()) { // This method returns true for rotten apples
apple.throwInGarbage();
continue; // Continue the loop. Jump to evaluation of numberOfApplesInBowl > 0
}
arrangeInPie(apple.peel().slice());
}
Instrucțiunea
continue este adesea folosită atunci când instrucțiunile din corpul buclei trebuie să fie executate dacă o anumită condiție este îndeplinită. De exemplu, putem dori să efectuăm acțiuni atunci când un senzor hardware este declanșat (în caz contrar, pur și simplu continuăm bucla în care luăm citirile senzorului) sau putem dori să calculăm o expresie numai pe anumite iterații ale unei bucle. Un exemplu al acestui ultim caz poate fi văzut în folosirea unei bucle while pentru a calcula suma cuburilor numerelor naturale al căror pătrat este mai mic decât numărul de numere. Confuz? Consultați următorul cod:
public static void main(String[] args) {
int sum = 0; // Total amount
int i = 0; // Initial number in the series
int count = 20; // Number of numbers
while (i <= count) {
i++; // Get the next number — "i++" is equivalent to "i = i + 1"
if (i * i <= count) // If the square of the number is less than
continue; // the number of numbers, then we won't calculate the sum
// Jump to the next number in the loop
sum += i * i * i; // Otherwise, we calculate the sum of the cubes of numbers
} // "sum += i * i * i" is notation that is equivalent to "sum = sum + i * i * i"
System.out.println(sum); // Print the result
}
Buclă infinită
Aceste instrucțiuni de ramificare sunt folosite cel mai adesea în bucle infinite. Numim o buclă infinită dacă condiția booleană pentru ieșirea din buclă nu este niciodată îndeplinită. În cod, arată cam așa:
while (true) {
// Loop body
}
În acest caz, o instrucțiune
break ne ajută să ieșim din buclă. Acest tip de buclă este potrivit atunci când se așteaptă condiții externe determinate în afara corpului buclei. De exemplu, în sisteme de operare sau jocuri (a ieși din buclă înseamnă a părăsi jocul). Sau când se utilizează algoritmi care încearcă, cu fiecare iterație a unei bucle, să îmbunătățească un rezultat, dar limitează numărul de iterații în funcție de timpul scurs sau de apariția unui eveniment extern (de exemplu, dame, șah sau prognoza meteo). Amintiți-vă că în condiții normale bucle infinite nu sunt de dorit. Pentru a demonstra, să revenim la exponențiere:
public static void main(String[] args) {
int base = 3; // The number that will be exponentiated
int result = 1; // The result of exponentiation
int exponent = 1; // The initial exponent
while (true) {
result = result * base;
System.out.println(base + " raised to the power of " + exponent + " = " + result);
exponent++;
if (exponent > 10)
break; // Exit the loop
}
}
Ieșire din consolă:
3 raised to the power of 1 = 3
3 raised to the power of 2 = 9
3 raised to the power of 3 = 27
3 raised to the power of 4 = 81
3 raised to the power of 5 = 243
3 raised to the power of 6 = 729
3 raised to the power of 7 = 2187
3 raised to the power of 8 = 6561
3 raised to the power of 9 = 19683
3 raised to the power of 10 = 59049
Process finished with exit code 0
Bucle imbricate
Și acum ajungem la subiectul nostru final despre bucle. Amintiți-vă de acea plăcintă cu mere (sper că nu vă este foame în acest moment) și bucla noastră de curățare a merelor:-
Dacă în castron sunt mere, atunci executăm pașii de la 1.1 la 1.4:
- 1.1. Luați un măr
- 1.2. Curățați-l și tăiați-l în felii
- 1.3. Aranjați feliile de mere în crusta de plăcintă într-o tigaie
- 1.4. Reveniți la pasul 1.
- Numărul de felii = 0
-
Atâta timp cât numărul de felii este < 12, atunci efectuați pașii de la 2.1 la 2.3
- 2.1. Tăiați o altă felie din măr
- 2.2. Numărul de felii++
- 2.3. Reveniți la pasul 2
-
Dacă în castron sunt mere, atunci executăm pașii de la 1.1 la 1.6:
- 1.1. Luați un măr
- 1.2. Curățați-l
- 1.3. Numărul de felii = 0
- 1.4. Atâta timp cât numărul de felii este < 12, atunci efectuați pașii de la 1.4.1 la 1.4.3
- 1.4.1. Tăiați o altă felie din măr
- 1.4.2. Numărul de felii++ 1.4.3. Reveniți la pasul 1.4
- 1.5. Aranjați feliile de mere în crusta de plăcintă într-o tigaie
- 1.6. Reveniți la pasul 1.
public static void main(String[] args) {
// Print the second factors in a row
System.out.println(" 2 3 4 5 6 7 8 9");
int i = 2; // Assign the first factor to the variable
while (i < 10) { // First loop: execute as long as the first factor is less than 10
System.out.print(i + " | "); // Print the first factor at the beginning of the line
int j = 2; // The starting value of the second factor
while (j < 10) { // Second loop: execute as long as the second factor is less than 10
int product = i * j; // Calculate the product of the factors
if (product < 10) // If the product is a single digit, then we print two spaces after the product
System.out.print(product + " ");
else // Otherwise, print the product and one space after it
System.out.print(product + " ");
j++; // Increment the second factor by one
} // Go to the beginning of the second loop, i.e. "while (j < 10)"
System.out.println(); // Move to the next line on the console
i++; // Increment the first factor by one
} // Go to the beginning of the first loop, i.e. "while (i < 10)"
}
Ieșire din consolă:
2 3 4 5 6 7 8 9
2 | 4 6 8 10 12 14 16 18
3 | 6 9 12 15 18 21 24 27
4 | 8 12 16 20 24 28 32 36
5 | 10 15 20 25 30 35 40 45
6 | 12 18 24 30 36 42 48 54
7 | 14 21 28 35 42 49 56 63
8 | 16 24 32 40 48 56 64 72
9 | 18 27 36 45 54 63 72 81
Process finished with exit code 0
Buclele (în special, declarația
while ) sunt unul dintre elementele fundamentale ale software-ului. Rezolvând sarcini pe CodeGym, veți învăța toate tipurile diferite de bucle, veți ajunge să înțelegeți complexitățile lor și veți dobândi abilități practice în utilizarea lor.
GO TO FULL VERSION