Day 9 : 迴圈

14th鐵人賽

Jason Chiang

2022-09-24 22:29:00

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介紹

此處要介紹的由結構化程式設計所衍生出來的概念--重複性結構(iteration structure)。

簡單說明一下高階語言的演進，從一開始的非結構化程式設計、結構化程式設計到模組化，最後就是本系列要介紹的物件導向程式設計，不同語言都有發展各自特色，且都有繼承前者設計的一些概念。像我們前章學的條件式判斷就是屬於選擇性結構(selection structure)。

重複性結構又可以稱為迴圈(Loop)，主要就是透過特殊條件的判定，持續的執行某區塊程式碼，直到達到某條件才離開迴圈。以下介紹3種迴圈方法，可以依照不同的情況使用。

for 迴圈

使用時機 : 知道區塊程式需要重複執行幾次時。
for迴圈是3種迴圈中，所需條件最多的，所以當資訊夠多時，使用起來會比較方便。

//for( initial value ; condition ; control elememt)
int number;
for (number = 0 ; number < 5 ; number++){
	System.out.print(number + " ");            //Outputs : 0 1 2 3 4 
}

→ 程式解析 : for迴圈一共需要手動設定3個條件，初始值、條件判斷、控制增減量。在這支程式裡，我們設定從 0 開始(初始值)，每次增加一單位(增減量)，最後當數值大於等於5時離開，反之則持續執行(條件判斷)。此程式當number = 0時，進入執行程式印出 0 ，當下一次再進入時會先增加一單位，再去判斷是否符合條件，符合才會進入，直到最後number = 4 迴圈結束時，增加一單位變成5，條件判斷上不符合，所以離開迴圈。

以下我們利用for迴圈跑5個隨機變數，並找出其中最大值。

public class Forloop{
	public static void main(String[] args){
		int max=0, i, temp;
		for( i=1 ; i<=5 ; i++){
			temp = (int)(Math.random() * 101 );
			System.out.println(temp);
			if(temp > max)
				max = temp ;
		}
		System.out.println("Maximum = " + max);
	}
}

for-each迴圈補充

/*for (variableType variableName : arrayName)*/
String[] name={"Jason","Johnny","Johnson"};
for(String nameNew : name){
	System.out.println(nameNew);
}

簡單來說，就是將陣列中內容以迴圈的方式，創造一個類似指標的概念並一個一個印出。此處不了解沒關係，後續的章節會再將陣列的觀念單獨拉出來解釋。

while 迴圈

使用時機 : 無法得知須執行幾次迴圈時，透過區塊程式設置條件。
while迴圈一開始僅需設置條件判斷，因為不確定會執行幾次，所以我們在區塊程式內設定增減量，當無法與條件符合時，才跳出迴圈。

/*while(condition){
	.................
	control element;
}*/

int sum = 0;
int add = 1;
while (sum < 100){
	sum += add;
	add += 1;
}
System.out.println(sum);

→程式解析 : 我們想要知道從 1 開始連加(1+2+3+…)，哪一個數字是最靠近100的。因為我們不知道要連加幾次的數字是最靠近100，所以使用while loop僅設定總和小於100時才會執行迴圈，區塊程式則是算每次相加後的結果，每次進入前都會判斷條件一次。

do-while 迴圈

使用時機 : 當遇到需要先執行一次才判斷且無法得知執行幾次時。
do-while loop與前面兩者不同的是，它屬於「後測試」迴圈。亦即不論條件是否符合，都會先執行一次區塊程式，因為其判斷條件的while在其後方。

/*do{
	code to be executed;
}while(condition);*/
int num = 10;
do{
	System.out.print(num + " ");          //Outputs : 10 9 8 7 6 
	num--;
}while(num > 5)
System.out.println();
System.out.println(num);                //Outputs: 5

→程式解析 : 我們設定初值為10，透過do-while印出大於 5 的所有整數。此程式重點在第7,8,10行，因為每次印出一個數字後，都會將其減去1後才做條件判斷。當我們印出6時，減去1後因為不符合大於5的條件，所以跳出。此時num內儲存的是減去 1 後的 5，第10行才會印出5。
!特別注意! do-while最後while結尾後要加上;

以下提供一個3種迴圈的比較圖 :

此圖參考C語言學習手冊-第四版

0923錯誤更正 :

此章節主題「 Day 8 條件式判斷」最後簡易歌單功能表程式內容有誤，以下更正 :

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args){
        
        Scanner input = new Scanner(System.in);
		int function;
        
        while(true){
             System.out.println("請輸入功能編號: ");
	         function = input.nextInt();
	         switch(function){
	             case 1 :
	                 System.out.println("歌手查詢");
	                 break;
	             case 2 :
	                 System.out.println("歌名查詢");
	                 break;
	             case 3 :
	                 System.out.println("更改資訊");
	                 break;
	             case 4 :
	                 System.out.println("隨機撥放");
	                 break;
	             default :
	                 System.out.println("輸入錯誤");
	                 break;
	         }
		}
    }
}

以上內容若有錯誤，煩請不吝嗇告知，謝謝您!!!