Как работает цикл while. Циклы. Примеры использования оператора цикла for

Чтобы приступить к использованию циклов, нужно узнать, что они собой представляют, на что способны и зачем нужны в сценариях. Цикл - это блок кода, позволяющий повторять выполнение некоторых действий (инструкций) определенное количество раз. Каждое отдельное исполнение (одно или более повторений) последовательности инструкций в цикле называется - итерация .

Каждый цикл состоит из двух основных частей. Первая определяет, когда должно быть остановлено исполнение цикла. Вторая - собственно фрагмент программного кода, выполняющий необходимые действия, который может состоять из одной единственной инструкции или из нескольких инструкций, заключенных в фигурные скобки.

Программный код цикла исполняется до тех пор, пока условное выражение цикла возвращает значение TRUE . Чтобы избежать бесконечного цикла, который будет крутиться вечно, код тела цикла должен заставить условное выражение в определенный момент вернуть значение FALSE . Когда это произойдет, работа цикла прекратится, и исполнение продолжится со строки кода, расположенной непосредственно после цикла.

Цикл while

Цикл while является простейшим видом цикла в PHP. Его синтаксис:

Ниже приводится пример цикла while , тело которого исполняется 10 раз:

\n"; $num++; } ?>

Перед началом цикла значение переменной $num устанавливается равным 1 (значение может быть любым). Это называется инициализацией переменной-счетчика. Каждый раз, когда исполняется тело цикла, с помощью инкремента $num++ значение переменной $num увеличивается на единицу. Значение выражения ($num <= 10) проверяется каждый раз перед итерацией цикла. После десяти итераций условное выражение вернет значение FALSE (так как значение переменной $num уже будет не меньше или равно 10) и работа цикла прекратится. В том случае, если условное выражение while будет равно FALSE с самого начала, тело цикла ни разу не будут выполнено.

Большинство циклов имеют переменные-счетчики, аналогичные $num . Чаще всего в качестве счетчиков цикла выступают переменные с именами i, j и k , хотя для того чтобы сделать программный код более понятным, следует давать счетчикам более наглядные имена.

Цикл do while

Цикл do while очень похож на цикл while , с тем отличием, что условное выражения проверяется в конце итерации, а не в начале. Синтаксис этого цикла:

Между циклом do while и обычным циклом while имеется два отличия. Во-первых, цикл do while требует как ключевого слова do (для отметки начала цикла), так и ключевого слова while (для отметки конца цикла и указания условия). Во-вторых, в отличие от цикла while , цикл do while завершается точкой с запятой. Данная разновидность цикла полезна, когда тело цикла должно быть исполнено хотя бы один раз, независимо от значения условного выражения.

Попробуем выполнить те же самые действия, что и в предыдущем примере:

\n"; $num++; } while ($num <= 10); ?>

В этой статье будут рассмотрены еще два цикла: while и do while . Они очень похожи между собой. Их синтаксис:

Рис.1 – синтаксис while
Рис.2 – синтаксис do while

Отличие состоит только в том, что при начале выполнения цикла while , сразу происходит проверка условия. Если оно возвращает ложь (false ), то тело цикла не выполнится ни разу. А при использовании do while , сразу выполнится оператор(-ы) в теле цикла, а потом будет проверено условие в круглых скобках () после ключевого слова while . И аналогично, при возврате false , цикл завершает работу, иначе – выполняется следующий шаг (итерация). То есть тело цикла do while выполнится хотя бы один раз, при любом раскладе.

Поговорим о них в отдельности. Начнем с while . Как говорилось выше, чтобы выполнилось тело цикла, необходимо чтобы при проверке условия в круглых скобках () , была возвращена истина (true ).

Проверка условия и выполнение тела будет происходить, пока условие не вернет false . Из этого выходит, что для прерывания цикла, в его теле должно происходить что-либо, что повлияет на проверку условия.

Это может быть или введенное пользователем с клавиатуры значение переменной, которая присутствует в проверочном условии цикла. Или это может быть увеличение либо уменьшение управляющей переменной, которая так же задействована в проверочном условии.

Рассмотрим пример с изменением значения управляющей переменной в теле цикла. Постановка задачи: пользователь хочет пополнить карточный счет через терминал. Он вводит сумму с клавиатуры. Предусмотреть в программе возможность изменения ошибочно введенной суммы.

Пример - цикл while C++

#include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); double payment = 0; int exit = 1; // управляющая переменная while (exit == 1) { cout << "Введите сумму для пополнения счета: "; cin >> payment; cout << "Оплатить и выйти - нажмите 0. Изменить сумму - нажмите 1: "; cin >> exit; // изменение управляющей переменной } cout << "\n\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n"; cout << "Ваш счет пополнен на " << payment << "$ Спасибо! До свидания!"; cout << "\n\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n"; return 0; }

Управляющая переменная exit объявляется и инициализируется единицей до цикла while – строка 9. Поэтому при входе в цикл, проверка условия while (exit == 1) вернет true (подробнее об этом можно почитать ) и программа перейдет к выполнению тела цикла. Подобное условие часто записывают таким способом: while (exit) . С таким условием программа работает, как и с предыдущим. Объясняется это тем, что любое значение переменной exit отличное от нуля будет восприниматься компилятором, как true . Тело цикла будет выполняться, пока пользователь не изменит значение этой переменной на 0. Тогда while (exit) будет равнозначно while (0) . То есть проверочное условие ложно. Такая запись встречается чаще, так как она более короткая, хотя и не настолько ясна, как та, что в примере. К этому просто надо привыкнуть.

В строках 16 – 17 пользователю задается вопрос и предлагается сделать выбор: cout << “Оплатить и выйти – нажмите 0. Изменить сумму – нажмите 1: “; То есть если он совершил ошибку при вводе суммы пополнения, у него есть возможность исправить её, нажав 1.

Как только пользователь введет верную сумму и нажмет 0 (что соответствует “Оплатить и выйти”), произойдет выход из цикла и программа продолжит работу. В итоге на экране покажется сообщение о сумме пополнения счета – строки 20 – 22.

Результат:

Эту же задачу можно решить применяя цикл do while . В этом случае, изначально значение переменной exit может быть каким угодно. Цикл в любом случае выполнит тело и предложит сделать выбор. Смотрим:

#include using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL, "rus"); double payment = 0; int exit = 0; do { cout << "Введите сумму для пополнения счета: "; cin >> payment; cout << "Оплатить и выйти - нажмите 0. Изменить сумму - нажмите 1: "; cin >> exit; } while (exit == 1); cout << "\n\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n"; cout << "Ваш счет пополнен на " << payment << "$ Спасибо! До свидания!"; cout << "\n\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n\n"; return 0; }

Тем, что в do while сначала выполняется тело цикла, а затем проверяется условие продолжения цикла. Из-за такой особенности do while называют циклом с постусловием. Таким образом, если условие do while заведомо ложное, то хотя бы один раз блок операторов в теле цикла do while выполнится. В итоге do while отличается от цикла while структурой. Если в while сначала выполняется проверка условия продолжения цикла, и если условие истинно, то только тогда выполняется тело цикла. Цикл do while работает сточностью до наоборот, сначала выполняется тело цикла, а потом проверяется условие, вот почему тело цикла do while , хотя бы раз, выполнится.

// форма записи оператора цикла do while: do // начало цикла do while { /*блок операторов*/; } while (/*условие выполнения цикла*/); // конец цикла do while

В начале цикла do while пишется зарезервированное слово do , после идут фигурные скобочки, которые можно опускать, в случае использования одного оператора в теле цикла do while . После закрывающей фигурной скобочки, обозначающей конец тела цикла do while , стоит условие цикла do while , после которого обязательно нужно ставить точку с запятой. Рассмотрим программу с циклом do while , которая выполняет некоторые транзакции с денежным счётом в банке.

// do_while.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { srand(time(0)); int balance = 8; // баланс do // начало цикла do while { cout << "balance = " << balance << endl; // показать баланс int removal = rand() % 3; // переменная, для хранения вычитаемого значения cout << "removal = " << removal << endl; // показать вычитаемое значение balance -= removal; // управление условием } while (balance > 0); // конец цикла do while system("pause"); return 0; }

В строке 11 объявлена переменная balance , она отвечает за остаток денежных средств на счету. С 12-й по 19-ю строки записан цикл do while. Вцикле do while выполняются все транзакции со счётом balance , а именно — перевод денежных средств на какой-то другой счёт, строка 17 . Строка 14 показывает остаток денежных средств на счету balance . В строке 15 объявлена переменная, в которой хранится вычитаемое значение, причём это значение генерируется случайно в интервале . Переменная removal один раз объявляется в теле цикла do while , и каждый раз при повторении цикла эта переменная не переопределяется. А вот её значение меняется, в зависимости от того, какое число сгенерировалось. В строке 19 записано условие цикла do while , как только условие станет ложным, программа передаст управление следующему оператору, после цикла do while , строка 20 . Результат работы программы показан на рисунке 1.

Рисунок 1 Цикл do while в C++

Сначала показан остаток, а затем снятие суммы, после чего опять идёт остаток и так до тех пор, пока на счету не окажется денег. Последней выводимой строкой оказалась строка со снимаемой суммой, а потом цикл завершил свою работу. Хотя и не видно последнего остатка на счету, можно и так сказать, что он равен 0.

Вспомним программу «Угадай число», из раздела: . В этой задаче правильней было бы использовать цикл do while , код уменьшится на две строки.

// ygadai2.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { srand(time(0)); int unknown_number = 1 + rand() % 10; // загадываемое число int enter_number; // переменная для хранения введённого числа do { cout << "Enter unknown number : "; cin >> enter_number; // отгадываем } while (enter_number != unknown_number); cout << "You win!!!\n"; system("pause"); return 0; }

Так как while — цикл с предусловием, то нам необходимо было сначала считать число перед началом while , а потом уже выполнять проверку продолжения цикла while . В случае с do while нам не нужно считывать число до начала цикла, так как проверка условия в do while идет в конце цикла. В зависимости от ситуации, используется цикл while или do while ,они друг друга дополняют.

Для закрепления материала, разработаем ещё одну программу, которая вычисляет сумму чисел в заданном интервале.

// dowhile.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include "stdafx.h" #include using namespace std; int main(int argc, char* argv) { cout << "Enter the first limit: "; // начальное значение из интервала int first_limit; cin >> first_limit; cout << "Enter the second limit: "; // конечное значение из интервала int second_limit; cin >> second_limit; int sum = 0, count = first_limit; do { sum += count; // наращивание суммы count++; // инкремент начального значения из задаваемого интервала } while (count <= second_limit); // конец цикла do while cout << "sum = " << sum << endl; // печать суммы system("pause"); return 0; }

После запуска программы необходимо ввести пределы интервала, первый и второй. После этого начинает работать цикл do while ,строка 13 .переменная sum предназначена для хранения накапливаемой суммы, строка 15 . В строке 16 инкрементируется начальное значение предела, после каждого повторения цикла. Результат работы программы (см. Рисунок 2).

Рисунок 2 Цикл do while в C++

Интервал указан от -6 до 10 включительно, [-6;10]. Программа суммирует все целые числа из заданного интервала. Сумма формируется так: -6 -5 -4 -3 -2 -1 + 0 +1 +2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 = 34. Таким образом, циклически выполняется действие суммирования всех целых чисел из, указанного пользователем, интервала.

Циклы JavaScript обеспечивают многократное выполнение повторяющихся вычислений. Они оптимизируют процесс написания кода, выполняя одну и ту же инструкцию или блок инструкций, образующих тело цикла, заданное число раз (используя переменную-счётчик) или пока заданное условие истинно. Циклы выполняют обход последовательности значений. Однократное выполнение цикла называется итерацией .

На производительность цикла влияют количество итераций и количество операций, выполняемых в теле цикла каждой итерации.

В JavaScript существуют следующие операторы цикла:

1) for используется когда вы заранее знаете, сколько раз вам нужно что-то сделать;
2) for...in используется для обхода свойств объектов;
3) while используется когда вы не знаете, сколько раз нужно что-то сделать;
4) do...while работает аналогично с оператором while . Отличается тем, что do...while всегда выполняет выражение в фигурных скобках, по крайней мере один раз, даже если проверка условия возвращает false .

Типы циклов в JavaScript, управление циклом

1. Цикл for

Цикл for используется для выполнения итераций по элементам массивов или объектов, напоминающих массивы, таких как arguments и HTMLCollection . Условие проверяется перед каждой итерацией цикла. В случае успешной проверки выполняется код внутри цикла, в противном случае код внутри цикла не выполняется и программа продолжает работу с первой строки, следующей непосредственно после цикла.

Следующий цикл выведет на консоль строчку Hello, JavaScript! пять раз.

For (var i = 0; i < 5; i++) { console.log(i + ": Hello, JavaScript!"); }
Рис. 1. Результат выполнения цикла for на консоли

1.1. Как работает цикл for

Цикл for состоит из трёх разных операций:

Шаг 1. инициализация var i = 0; — объявление переменной-счётчика, которая будет проверяться во время выполнения цикла. Эта переменная инициализируется со значением 0 . Чаще всего в качестве счётчиков цикла выступают переменные с именами i , j и k .

Шаг 2. проверка условия i < 5; — условное выражение, если оно возвращает true , тело цикла (инструкция в фигурных скобках) будет выполнено. В данном примере проверка условия идёт до тех пор, пока значение счётчика меньше 5 .

Шаг 3. завершающая операция i++ — операция приращения счётчика, увеличивает значение переменной var i на единицу. Вместо операции инкремента также может использоваться операция декремента.

По завершении цикла в переменной var i сохраняется значение 1 . Следующий виток цикла выполняется для for (var i = 1; i < 5; i++) { } . Условное выражение вычисляется снова, чтобы проверить, является ли значение счётчика i всё ещё меньше 5 . Если это так, операторы в теле цикла выполняются ещё раз. Завершающая операция снова увеличивает значение переменной на единицу. Шаги 2 и 3 повторяются до тех пор, пока условие i < 5; возвращает true .

1.2. Вывод значений массива

Чтобы вывести значения массива с помощью цикла for , нужно задействовать свойство массива length . Это поможет определить количество элементов в массиве и выполнить цикл такое же количество раз.

Приведённый ниже скрипт выведет на экран пять сообщений с названиями цветов:

Var flowers = ["Rose", "Lily", "Tulip", "Jasmine", "Orchid"]; for (var i = 0; i < flowers.length; i++){ alert(flowers[i] + " - это цветок."); }

Если значение свойства length не изменяется в ходе выполнения цикла, можно сохранить его в локальной переменной, а затем использовать эту переменную в условном выражении. Таким образом можно повысить скорость выполнения цикла, так как значение свойства length будет извлекаться всего один раз за всё время работы цикла.

Var flowers = ["Rose", "Lily", "Tulip", "Jasmine", "Orchid"], len = flowers.length; for (var i = 0; i

2. Цикл for...in

Циклы for...in используются для обхода свойств объектов, не являющихся массивами. Такой обход также называется перечислением . При обходе рекомендуется использовать метод hasOwnProperty() , чтобы отфильтровать свойства, которые были унаследованы от прототипа.

Для примера создадим объект с помощью литерала объекта.

Var user = { name: "Alice", age: 25, country: "Russia" }; for (var prop in user) { console.log(prop + ": " + user); }
Рис. 2. Результат выполнения цикла for...in на консоли

Предположим, что в сценарии до или после создания объекта user прототип объекта Object был расширен дополнительным методом clone() .

If (typeof Object.prototype.clone === "undefined") { Object.prototype.clone = function () {}; }

Так как цепочка наследования прототипа постоянно проверяется интерпретатором, то все объекты автоматически получают доступ к новому методу.

Чтобы избежать обнаружения этого метода в процессе перечисления свойств объекта user , используется метод hasOwnProperty() , который отфильтрует свойства прототипа.

Var user = { name: "Alice", age: 25, country: "Russia" }; if (typeof Object.prototype.clone === "undefined") { Object.prototype.clone = function () {}; } for (var prop in user) { if (user.hasOwnProperty(prop)) { console.log(prop + ": " + user); } }
Рис. 4. Результат перечисления свойств объекта с помощью метода hasOwnProperty()

3. Цикл while

Цикл while - цикл с предварительной проверкой условного выражения. Инструкция внутри цикла (блок кода в фигурных скобках) будет выполняться в случае, если условное выражение вычисляется в true . Если первая проверка даст результат false , блок инструкций не выполнится ни разу.

После завершения итерации цикла условное выражение опять проверяется на истинность и процесс будет повторяться до тех пор, пока выражение не будет вычислено как false . В этом случае программа продолжит работу с первой строки, следующей непосредственно после цикла (если таковая имеется).

Данный цикл выведет на экран таблицу умножения для числа 3:

Var i = 1; var msg = ""; while (i < 10) { msg+= i + " x 3 = " + (i * 3) + "
"; i++; } document.write(msg);
Рис. 5. Результат выполнения цикла while

4. Цикл do...while

Цикл do...while; проверяет условие продолжения после выполнения цикла. В отличие от цикла while , в do...while; тело цикла выполняется как минимум один раз, так как условие проверяется в конце цикла, а не в начале. Данный цикл используется реже, чем while , так как на практике ситуация, когда требуется хотя бы однократное исполнение цикла, встречается редко.

Var result = ""; var i = 0; do { i += 1; result += i + " "; } while (i < 5); document.write(result);
Рис. 6. Результат выполнения цикла do...while

В следующем примере операторы внутри цикла выполняются один раз, даже если условие не выполняется.

Var i = 10; do { document.write(i + " "); i++; } while (i < 10);

5. Бесконечные циклы

При создании любого цикла можно создать бесконечный цикл, который никогда не завершится. Такой цикл может потенциально продолжать работать до тех пор, пока работает компьютер пользователя. Большинство современных браузеров могут обнаружить это и предложат пользователю остановить выполнение скрипта. Чтобы избежать создания бесконечного цикла, вы должны быть уверены, что заданное условие в какой-то момент вернёт false . Например, следующий цикл задаёт условие, которое никогда не возвращает ложь, так как переменная i никогда не будет меньше 10:

For (var i = 25; i > 10; i++) { document.write("Это предложение будет выводиться бесконечно...
"); }

6. Вложенные циклы

Цикл внутри другого цикла называется вложенным . При каждой итерации цикла вложенный цикл выполняется полностью. Вложенные циклы можно создавать с помощью цикла for и цикла while .

For (var count = 1; count < 3; count++) { document.write(count + ". Строка цикла
"); for (var nestcount = 1; nestcount< 3; nestcount++) { document.write("Строка вложенного цикла
"); } }
Рис. 7. Результат выполнения вложенного цикла for

7. Управление циклом

Циклом можно управлять с помощью операторов break; и continue; .

7.1. Оператор break;

Оператор break; завершает выполнение текущего цикла. Он используется в исключительных случаях, когда цикл не может выполняться по какой-то причине, например, если приложение обнаруживает ошибку. Чаще всего оператор break; является частью конструкции if .

Когда оператор break; используется без метки, он позволяет выйти из цикла или из инструкции switch . В следующем примере создаётся счётчик, значения которого должны изменяться от 1 до 99 , однако оператор break прерывает цикл после 14 итераций.

For (var i = 1; i < 100; i++) { if (i == 15) { break; } document.write(i); document.write("
"); }
Рис. 8. Результат работы оператора break в цикле for

Для вложенных циклов оператор break; используется с меткой, с помощью которой завершается работа именованной инструкции. Метка позволяет выйти из любого блока кода. Именованной инструкцией может быть любая инструкция, внешняя по отношению к оператору break; . В качестве метки может быть имя инструкции if или имя блока инструкций, заключенных в фигурные скобки только для присвоения метки этому блоку. Между ключевым словом break; и именем метки не допускается перевод строки.

Outerloop: for(var i = 0; i < 10; i++) { innerloop: for(var j = 0; j < 10; j++) { if (j > 3) break; // Выход из самого внутреннего цикла if (i == 2) break innerloop; // То же самое if (i == 4) break outerloop; // Выход из внешнего цикла document.write("i = " + i + " j = " + j + "
"); } } document.write("FINAL i = " + i + " j = " + j + "
");

7.2. Оператор continue;

Оператор continue; останавливает текущую итерацию цикла и запускает новую итерацию. При этом, цикл while возвращается непосредственно к своему условию, а цикл for сначала вычисляет выражение инкремента, а затем возвращается к условию.

В этом примере на экран будут выведены все чётные числа:

Var i; for(i = 1; i <= 10; i++) { if (i % 2 !== 0) { continue; } document.write("
чётное число = " + i); }
Рис. 9. Результат работы оператора continue в цикле for

Оператор continue; также может применяться во вложенных циклах с меткой.

Outerloop: for (var i = 0; i "); for (var j = 0; j "); } } document.write("Все циклы выполнены"+"
");
Рис. 10. Результат работы оператора continue с меткой