前言

還記得在Day3的時候提到的總合計算嗎?

下面這裡就是如何使用for迴圈，來去加總數字。

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    sum += i;
}
Console.WriteLine(sum);

這段程式碼將迭代從 1 到 10 的數字，並將它們相加，最後顯示總和，結果也是 55。

但是程式這樣是怎麼跑的??

當初身為初學者的我，當時也嗯….看不懂，for後面那三個是甚麼?啊我知道會迴圈一直跑，所以怎麼跑，誰先跑?是要跑去哪?為什麼這樣就算出來了

那就來一步步解釋，首先解釋for迴圈的使用語法如下

for (initialization; condition; update)
{
    // 要執行的程式碼
}
//**initialization**  是初始化語句，用於設定初始值；
//**condition** 是判斷條件，當條件為真時，迴圈繼續執行；
//**update** 是更新語句，用於更新計數器或變數的值，以便下一次迴圈能夠正確執行。

當我們想要重複執行一段程式碼多次時，可以使用 for 迴圈。這個迴圈的結構是透過三個部分來控制的：

1. 初始化 (Initialization)：可以看到for後面的小括號裡面第一個，會先在這裡設定一個變數，通常是用來追蹤我們要執行多少次迴圈。在跑第一次迴圈前，這個變數會被初始化，設定的變數常常可以看到變數是i，可能會是i=0或是i=1看起始的條件是甚麼。
2. 條件 (Condition)：中間就會放一個條件判斷式(在Day4有提到條件判斷)，只有在條件為真時，迴圈內的程式碼才會執行。如果條件為假，則迴圈結束。
3. 更新 (Update)：這一部分用於更新在迴圈中使用的變數，通常是透過增加或減少它的值。這是為了確保在每次迴圈後，條件會再次被檢查，並控制是否要繼續迴圈。

換個方式來說，當你想要重複做一樣的事情多次，就像玩疊疊樂一樣，你可以使用一個特殊的"迴圈"工具。這個迴圈就像一個小火車，一直跑來跑去，直到達到一個特別的地方才停下來。

如果把這個小火車拆解成三個部分：

1. 開始號誌 (Initialization)：這是一個特殊的旗子，告訴小火車從哪個站開始出發。比如說，我們可以說火車要從第 0 站開始。
2. 停車條件 (Condition)：這是告訴小火車什麼時候應該停下來的規則。像是我們可以告訴小火車只有當它到達第 5 站時才應該停下來，這就是昨天提到的條件判斷的部分。
3. 前進指令 (Update)：這裡就要告訴小火車如何前進的指示。我們可以設定如果每次小火車到一個站時，就向前走一站，也就是說從第 0 站走到第 1 站，再從第 1 站走到第 2 站，一直到第 5 站。

所以，當小火車開始時，它在第 0 站，然後它會檢查停車條件。

如果停車條件是真的（也就是它還沒到達第 5 站），小火車就會向前走一站，再次檢查停車條件。

當停車條件變成假的（也就是它到達了第 5 站），小火車就會停下來。

這樣，小火車就完成了它的任務，這就是迴圈的概念！它讓你可以輕鬆地一次又一次地完成相同的工作，就像小火車一樣不停地走來走去。

如果好像有一點概念的話，那就再用一個簡單的例子，說明 for 迴圈的工作原理：

// 初始化：宣告一個變數 i，並設定初始值為 0，也就是int i = 0;
// 條件：只要 i 小於 5，就繼續執行迴圈 ， i < 5
// 更新：每次迴圈結束後，將 i 增加 1
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    Console.WriteLine(i);
}
//所以第一個i 是初始值 = 0，判斷i確實<5`，所以會直接先顯示出來
//再來會跳到i++，變成 i = 0+1 =1，判斷i確實<5，所以顯示1
//再來會跳到i++，變成 i = 1+1 =2，判斷i確實<5，所以顯示2
//再來會跳到i++，變成 i = 2+1 =3，判斷i確實<5，所以顯示3
//再來會跳到i++，變成 i = 3+1 =4，判斷i確實<5，所以顯示4
//再來會跳到i++，變成 i = 4+1 =5，判斷i不<5，所以不顯示

這段程式碼會在控制台上輸出數字 0 到 4，因為變數 i 從 0 開始，每次迴圈會增加 1，直到 i 不再小於 5 為止。

剛剛上面簡單的介紹完，要來增加運算摟~

• 寫奇數練習(輸出1~10的奇數數字)

for (int i = 1; i <= 10; i = i + 2)
  {
				Console.WriteLine(i);
	}

這個for迴圈會列印出 1、3、5、7 和 9，因為這些是 1 到 10 之間的奇數數字。

依樣從i=1開始，再跑的每個循環都檢查 i 是否小於或等於 10，如果是的話就繼續執行下面的Console.WriteLine(i);這個動作，這個動作就不用多解釋，之前幾天都有用過就是把放進去當下的變數 i 的值給齣齣呈現在畫面上。

後面我們寫 i = i + 2所以從一開始，每次加2，這樣1印出來以後，變成 3、5、7、9，以此類推。

再來迴圈中間有設定條件會結束的，所以每次跑都會檢查這個條件 i 是否小於或等於 10，如果是對的話繼續執行下一個循環，但如果 i 變成 11，那麼條件就不對啦，迴圈就結束了。

• 列出1~20偶數

for(int i=1 ; i<=20;i++)
{
	Console.WriteLine(2i);
}

這個for迴圈會列印出 2、4、6、…18、 20，因為這些是 1 到 20 之間的偶數數字。

從i=1開始，跑的每個循環都檢查 i 是否小於或等於 20，如果是的話就繼續執行下面的Console.WriteLine(2i);這個動作，裡面的變數 i 會乘以2，再輸出結果呈現 2、4、6…。

後面我們寫 i++ 所以從一開始的 i = 1，每次加1。

再來迴圈中間有設定條件會結束的，所以每次跑都會檢查這個條件 i 是否小於或等於 20，如果是對的話繼續執行下一個循環，但如果 i 變成 21，那麼條件就不對啦，迴圈就結束了。

這裡我們小小的使用

• 使用副程式的方式去執行，讓數字自己變成兩倍

static void Main()
    {
        for (int i = 1; i <= 20; i++)
        {
            if (IsEven(i))
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }
    }

    static bool IsEven(int num)
    {
        return num % 2 == 0;
    }

再寫程式的時候，如果一直重複寫一樣的就會不好維護，因為一個地方要改，其他地方就一直要修改，所以才會在這裡使用副程式。

(先解釋副程式（Subroutine）通常被稱為函數（Function）或方法（Method），是一段獨立的程式碼，它可以被多次調用，並在需要時執行特定的任務或操作。)

那來解釋上面的使用副程式的方法，先定義了一個名為 IsEven 的副程式，它的作用是將輸入的整數乘以2。
然後，我們使用 for 迴圈從1到20迭代，每次迭代中都調用 IsEven 副程式，可以看到我們在if裡面的判斷是寫了(IsEven(i)把 IsEven 副程式呼叫來這裡當成判斷式使用。)透過這種方式來檢查當前數字是否為偶數，如果是偶數，就將其印出。

這樣，我們就能夠印出1到20之間的所有偶數，呈現的結果如下圖所示。

除了可以呈現數字，也可以使用for迴圈創建圖案，通常會使用巢狀的for迴圈，這樣可以更容易地控制圖案的形狀和大小。
下面是一個簡單的例子，使用巢狀的for迴圈來創建一個簡單的星號圖案，這個圖案具有三個星號的高度和寬度：

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    for (int j = 0; j < 3; j++)
    {
        Console.Write("*");
    }
    Console.WriteLine(); // 在每行結束後換行
}

可以看到使用兩個for迴圈，外部的迴圈（i從0到2，總共3個）用於控制行數，內部的迴圈（j從0到2）用於在每行上打印星號。
在內部迴圈完成後，我們使用 Console.WriteLine() 來換行，以便下一行可以開始。可以看到結果呈現如下圖。

在我去面試工作的時候，有遇到需要手寫考99乘法表的題目。99乘法表是一個經典的例子，使用for迴圈可以輕鬆生成這個表。
那就使用巢狀for迴圈生成99乘法表的例子：

for (int i = 1; i <= 9; i++)
{
    for (int j = 1; j <= 9; j++)
    {
        int result = i * j;
        Console.Write($"{i} x {j} = {result}\t");
    }
    Console.WriteLine(); // 在每行結束後換行
}

跟上面印出星星的方式很像，一樣使用兩個for迴圈，只是外迴圈數量變成（i從1到9）用於控制行數，內迴圈（j從1到9）用於計算每一行的乘法表達式然後把結果印出來。

因為不是只要印出圖案或一個字即可，所以我們Console.Write()來印出表達式，使用Day3教字串插值，$"{i} x {j} = {result}\t"是一個格式化的字串，包含i、j和它們的乘積。
在內部迴圈完成後，我們使用 Console.WriteLine() 來換行，以便下一行可以開始。
下圖就是印出來的內容呈現的樣子。

關於使用的格式化字串，這裡再重複前面有教到的印象(格式化字串是一種特殊的字串，在Day3的時候有提到一些也就是有使用到像是字串插值或是string.Format的部分。)讓我們來解釋這個具體的例子：

$"{i} x {j} = {result}\t"

• $ 符號：在字串的開頭，它表示這是一個插補字串（interpolated string），可以包含變數或運算式，並將它們嵌入到字串中。
• {} 大括號：大括號用於定義要插入到字串中的變數或運算式。在這個字串中，有三對大括號。
• i、j、result：這些是變數或運算式的名稱，它們的值將被插入到對應的大括號中。
• x、=、\t：這些是字串中的文字內容，它們將直接顯示在最終的格式化字串中。

當這個格式化字串被處理時，大括號內的變數或運算式將被計算並插入到對應的位置，以生成最終的字串。例如，如果 i 的值為 5、 j 的值為 3，並且 result 的值為 15，則這個格式化字串將生成以下字串：

5 x 3 = 15    // 使用制表符（\t）添加了一個定位製表符

While 迴圈

一樣都是迴圈但while跟for使用的狀況不同，除了這兩個還有do…while。
while 通常用在不知道跑幾圈，跑到對為止。
for是知道有幾圈的時候使用。
do…while無論如何先跑一次，在決定是否要在跑一次

當你不確定要執行多少次迭代時， while 迴圈是一個很好的選擇。
像是下面的例子，使用Console.WriteLine不斷地詢問使用者是否要繼續，直到使用者輸入"no"為止。

string input;
while (true)
{
    Console.WriteLine("繼續嗎？(yes/no)");
    input = Console.ReadLine();
    if (input.ToLower() == "no")
    {
        break; // 如果輸入是 "no"，則退出迴圈
    }
}
Console.WriteLine("程式結束");

這個程式用 while 迴圈，並在迴圈的條件中用 true ，這意思就是因為都一直是對的，所以沒有打斷就會變成無窮迴圈一直運行，直到裡面有加上 break ，當break被調用就會退出迴圈。

在每次迭代中都問使用者是否繼續，並且讀使用者輸入的內容。
直到輸入是 "no"，則調用 break 退出迴圈，不然就會一直跑迴圈。(如果在迴圈中使用 break 時，就會立即結束迴圈的執行，不再執行剩餘的迴圈，只要滿足某種條件的時候就可以使用的。)

可以看到下圖，只要使用者輸入yes就會再詢問一次，如果使用者輸入後就會跳出迴圈，執行外面的程式碼，所以才會印出程式結束。

迴圈部分解釋到這裡，那就要好好的來，解釋最開頭我們提出來關於1加到10 使用的for 迴圈總和了。

這段程式碼使用了一個 for 迴圈，其目的是計算並列印出 1 到 10 之間所有整數的總和。

int sum = 0; // 初始化一個整數變數 sum 並設為 0

先宣告了一個整數變數 sum ，並把這個值初始值設為 0。因為這個變數後面要用來儲存最終的總和。

for (int i = 1; i <= 10; i++) // 使用 for 迴圈
{
    sum += i; // 在每個迴圈迭代中，將 i 的值加到 sum 上
}

這個 for 迴圈 有三個主要部分：

1. 初始化(initialization)：宣告一個整數變數 i，初始值設為 1。
2. 條件(condition)：定義了一個條件，只有當 i 的值小於或等於 10 時，迴圈才會繼續執行。
3. 更新(update)：在每個迴圈迭代的結尾 (i++)，也就是每跑完一圈i 就+1。

在每個迴圈迭代中執行下面這些操作：

• i 的值加到 sum 上，這樣就累積了所有迴圈迭代中的整數值。
• 然後， i 的值會進行更新 (i++)，以便進行下一次迴圈迭代。

最後，迴圈結束後，使用 Console.WriteLine(sum) 將變數 sum 的值印出，即印出了 1 到 10 之間所有整數的總和。在這個例子中，1 + 2 + 3 + ... + 10 的總和等於 55，因此程式會輸出 55。
以上就是關於迴圈的簡易使用方法啦~

第五天挑戰完成，幸好來得及在今天趕上~