While 迴圈

在 Python 中，while 迴圈是一種基於條件的迴圈，當指定條件為真時，while 迴圈會不斷執行程式碼塊，直到條件為假為止。這使得 while 迴圈非常適合用來處理需要重複執行但次數不確定的任務。

1. 基本語法

while 迴圈的基本語法如下：

while 條件:
    執行的程式碼

只要條件為真，迴圈中的程式碼就會不斷執行。當條件變為假時，迴圈將終止。

範例：

counter = 0
while counter < 5:
    print("計數器:", counter)
    counter += 1  # 讓 counter 遞增，避免無窮迴圈

在這個範例中，while 迴圈會檢查變數 counter 是否小於 5。如果條件成立，則執行 print() 函數來輸出 counter 的值，並讓 counter 自增 1。迴圈會在 counter 等於 5 時停止。

2. 無窮迴圈

若在 while 迴圈中忘記改變條件變數的值，會導致程式進入無窮迴圈（即迴圈永遠不會結束）。

範例：

while True:
    print("這是一個無窮迴圈！")

這個程式會不斷輸出「這是一個無窮迴圈！」，直到手動中斷程式執行。因此，在使用 while 迴圈時，我們需要特別注意確保條件能夠變為假，從而終止迴圈。

3. break 與 continue

3.1 使用 break 終止迴圈

break 語句允許我們提前退出 while 迴圈，而不必等待條件變為假。這在我們需要根據某些情況提前結束迴圈時非常有用。

範例：

counter = 0
while counter < 10:
    print("計數器:", counter)
    if counter == 5:
        break  # 當 counter 等於 5 時退出迴圈
    counter += 1

在這個範例中，當 counter 的值等於 5 時，break 語句會使迴圈立即結束，跳出迴圈。

3.2 使用 continue 跳過本次迴圈

continue 語句用來跳過本次迴圈的剩餘程式，並立即進入下一次的迭代。這在我們需要根據某些條件跳過特定的處理時非常有用。

範例：

counter = 0
while counter < 10:
    counter += 1
    if counter % 2 == 0:
        continue  # 當 counter 是偶數時，跳過本次迭代
    print("計數器:", counter)

在這個範例中，當 counter 是偶數時，continue 語句會跳過當前的迴圈，不會執行 print() 函數，這樣就只會輸出奇數的 counter 值。

4. 常見的應用範例

4.1 用 while 迴圈進行用戶輸入驗證

while 迴圈常用於驗證用戶輸入是否有效，直到用戶提供正確的輸入為止。

範例：

password = ""
while password != "1234":
    password = input("請輸入密碼：")
    if password == "1234":
        print("密碼正確，歡迎！")
    else:
        print("密碼錯誤，請再試一次。")

這個範例會反覆要求用戶輸入密碼，直到輸入正確為止。

4.2 使用 while 迴圈進行累加

我們可以使用 while 迴圈來進行數字的累加運算，直到達到某個指定的值。

範例：

total = 0
number = 1
while number <= 100:
    total += number
    number += 1
print("1 到 100 的總和為:", total)

這段程式碼使用 while 迴圈計算 1 到 100 的總和，最終輸出結果為 5050。

5. 與 for 迴圈的對比

與 for 迴圈不同，while 迴圈更適合處理那些執行次數不確定的情況，因為它基於條件來控制迴圈的執行。而 for 迴圈通常用於遍歷已知範圍或序列的情況。

範例比較：

# 使用 for 迴圈
for i in range(1, 6):
    print(i)

# 使用 while 迴圈
i = 1
while i < 6:
    print(i)
    i += 1

這兩個範例的效果是一樣的，但 for 迴圈更適合用於已知範圍內的情況，而 while 迴圈則更靈活。

6. 總結

while 迴圈是一個靈活且強大的控制結構，適合處理不確定重複次數的任務。通過使用 break 和 continue 語句，我們可以更靈活地控制迴圈的行為。無論是用於用戶輸入驗證還是進行簡單的計算，while 迴圈都是程式設計中不可或缺的工具。