Циклы в Java. Бесконечный for (Java) цикл

Когда Вам необходимо, чтобы одно и то же самое действие выполнилось несколько раз или до определенного условия, здесь нам на помощь приходят циклы.

В языке Java есть несколько способов создать циклы. Как Вы уже могли догадаться, мы будем рассматривать их все.

Первый способ объявить цикл — это использовать такую конструкцию: for (условие начала цикла; условие конца; шаг, с которым будет идти цикл) { тело цикла }

Перейдем сразу к примерам. Допустим у нас есть задача вывести фразу «привет мир» 10 раз. Если не использовать циклы, то можно просто написать System.out.println(«Привет мир»); десять раз и решим задачу. Давайте же для это цели используем циклы. Создайте новый класс и назовите его например CuclesInJava. Теперь объявите условие цикла (пусть это будет 0), условие конца — 10, и шаг. Будем идти с шагом в единицу. В тело цикла поместите строку System.out.println(«Привет мир»);

Вот пример кода:

Результатом такого кода будет 10 строк подряд фразы «Hello world!».

Как насчет написать что то более сложное. Мы уже выучили и базовые . Давайте их и используем.

Напишем простое приложение, которое будет выводить строку с оповещением каждый раз, когда шаг + некоторая переменная будет равна 5. У меня очень плохо с фантазией))

Для начала напишем код, который будет принимать на вход переменную введенную из консоли. В предыдущей статье, я давал пример этого кода и мы условились, что потом я объясню, как он работает и откуда пошел. А сейчас мы просто будем им пользоваться:

Далее нужно написать цикл, который будет начинаться с нуля и считать до десяти (как в предыдущем примере). В тело цикла запишем условный оператор, который будет проверять, является эта переменная равна 5 и если это так, то будем выводить строку «ОК». Вот, что у меня получилось:

import java.util.Scanner ;

public class CuclesInJava {

int variable = scanner.nextInt () ; //мы дойдем до этого постепенно и тогда будет понятно, как это работает

for (int i = 1 ; i < 10 ; i++ ) {

int newVariable = i + variable;

if (newVariable== 5) {

Получилось не очень замысловато. Этим примером, я хотел показать, как можно использовать циклы с ветвлениями в связке.

Следующим способом объявить циклы является конструкция: while(условие истинно){блок кода, который нужно выполнить}. У данной конструкции есть другая форма:

do{блок кода, который нужно выполнить}while(условие истинно). Отличие первого от второго в том, что второе выполнить один цикл независимо истинно условие или нет. Можете сами подумать: сначала мы выполняем кода, а потом уже проверяем условие. И даже если условие будет не истинным, код все равно выполниться один раз, в том время, когда в первом виде конструкции сначала проверяется условие и пока оно не будет истинным, код не выполнится.

Код должен быть интуитивно понятен. Думаю, стоит упомянуть, что с помощью конструкций while и do-while можно «зациклить» программу если не прописать или неправильно прописать условие выхода из цикла. Посмотрите на пример выше и подумайте, что было, если бы я написал не i—, а i++; или вместо i>0, i<0. Моя программа никогда не вышла бы из цикла и продолжала бы выводить строку Hello world! до тех пор, пока не завис компьютер. Поэтому, будьте очень осторожными с циклами и всегда следите, чтобы из них Ваша программа могла выйти или закончить работу.

Ну и пример с do-while:

На этом, думаю, можно закончить статью о циклах в Java . Как видите, конструкции не очень сложны, но очень полезны. Особенно полезными они будут, когда мы познакомимся с массивами и строками.

В этом уроке мы узнаем, как повторно выполнять части нашего кода контролируемым образом, глядя на различные типы циклов в Java . Подробнее познакомимся с циклами: while , do- while , for . Постараемся определить в каких случаях, какой из циклов наиболее пригоден для использования.

Затем мы кратко рассмотрим тему случайных чисел (random numbers ). Посмотрим на Java -класс Random и как он нам может помочь в нашей игре.

Цикл как следует из названия – это способ выполнения одной и той же части кода необходимое количество раз (при этом результат выполнения кода в цикле необязательно будет повторяться). Количество повторений выполнения цикла может быть, как определенно заранее, так и быть неизвестным самому программисту. Мы рассмотрим основные типы циклов, которыми нам предлагает воспользоваться язык Java. А после внедрим некоторые из них в нашу игру тем самым усовершенствовав её.

Цикл While

Цикл while имеет самый простой синтаксис. Вспомните if -инструкцию, которую мы изучали чуть ранее. В условное выражение оператора if (то, что заключено в скобочки после слова if ) можно поместить практически любую комбинацию операторов и переменных. Если выражение будет истинным (true ), то код, заключенный в тело блока if будет выполнен. Аналогичным образом в цикле while мы помещаем выражение, которое может вычисляться в true или false , как показано в этом коде:

Int x = 10; while(x > 0){ x--; //x уменьшается на один каждый проход цикла }

Что здесь происходит? Первым делом за пределами цикла while мы объявили переменную x типа int и присвоили этой переменной значение “10”. Далее начинается цикл while , в условии которого написано “ x > 0” – это означает, что код, написанный в теле цикла while будет выполняться до тех пор, пока переменная x больше 0 и условие не достигнет значения false . Следовательно, код выполнится 10 раз(x=10,x>0 ; x=9,x>0 ; x=8,x>0 ; x=7,x>0 ; x=6,x>0 ; x=5,x>0 ; x=4,x>0 ; x=3,x>0 ; x=2,x>0 ; x=1,x>0). В первый проход цикла x = 10 , во второй уже 9 , в третий 8 и т.д. И когда x будет равен 0 , то условие захода в цикл не выполнится, и программа продолжится со следующей строки после окончания цикла.

Также, как и в операторе if , возможна такая ситуация, при которой цикл не будет выполнен ни разу. Взгляните на следующий пример:

Int x = 10; while(x > 10){ //какой-нибудь код //но он никогда не выполнится, пока x больше 10 }

Кроме того, нет ограничений на сложность выражения условия или объем кода, который может быть записан в теле цикла:

Int playerLives = 3; int alienShips = 10; while(playerLives >0 && alienShips >0){ //Весь игровой код здесь //... //... // и т.д. } //программа продолжится здесь, когда или playerLives или alienShips = 0

Этот цикл будет выполняться до тех пор, пока либо переменная playerLives , либо alienShips не станут равны или меньше нуля. Как только одно из этих условий наступит, выражение в условии примет значение false и программа продолжится со следующей строки после завершения цикла.

Стоит отметить, что как только программа входит в тело цикла, он будет выполнен, даже если условие цикла станет false , где-нибудь в теле цикла, т.к. условие проверяется только при входе:

Int x = 1; while(x > 0){ x--; //x теперь равен 0 и условие в следующий раз примет значение false //Но эта строка выполнится //И эта //И даже эта }

В примере выше тело цикла выполнится один раз. Помимо этого, можно установить такое условие, что цикл будет выполняться вечно – это называется бесконечный цикл. Вот пример:

Int x = 0; while(true){ x++; //Я буду становиться очень большим! }

Выход их цикла. Ключевое слово break

А вдруг нам действительно понадобится воспользоваться бесконечным циклом, но так чтобы мы могли решить в какой момент из него выйти. Для этой цели в Java существует ключевое слово break . Мы можем использовать break , когда нам нужно будет «выйти» из цикла:

Int x = 0; while(true){ x++; //Я буду становиться очень большим! break; //Нет, не будешь! //код здесь не будет достигнут }

Наверняка вы уже догадались о том, что возможно сочетать различные инструменты принятия решений, такие как if, else, switch внутри нашего цикла while и других циклах, которые рассмотрим чуть ниже. К примеру:

Int x = 0; int tooBig = 10; while(true){ x++; //Я буду становиться очень большим! if(x == tooBig){ break; //Нет, не будешь. } //код здесь будет доступен до тех пор пока x не станет равен 10 }

Можно исписать еще множество различных вариаций, но для нас важнее практическое применение этих знаний, так что не будем сейчас сильно углубляться. Посмотрим на еще одну концепцию, которой можно оперировать в цикле.

Ключевое слово continue

continue действует почти так же, как и break . Ключевое слово continue выкинет вас из тела цикла, но затем проверит выражение условия, а не продолжит с места после закрывающейся фигурной скобки цикла, как это случилось бы в случае с break . В следующем примере показано использование continue :

Int x = 0; int tooBig = 10; int tooBigToPrint = 5; while(true){ x++; //Я буду становиться очень большим! if(x == tooBig){ break; } //Нет, не будешь. //код здесь будет доступен только пока x не станет равен 10 if(x >= tooBigToPrint){ //больше не будет выводиться на экран, но цикл будет продолжаться continue; } //код здесь будет доступен пока x не станет равен 5 //код для вывода x на экран }

Пояснение: объявляем и инициализируем переменные. Заходим в цикл — прибавляем к значению переменной x единицу (теперь x = 1). Проверка «1 равно 10?» — false — первый оператор if не выполняется. Следующая проверка «1 больше или равен 5?» — false — второй оператор if не выполняется. Выводим x на экран.

Рассмотрим вариант, когда x будет принимать значение 5 при входе в цикл. Заходим в цикл — прибавляем к значению переменной x единицу (теперь x = 6). Проверка «6 равно 10?» — false — первый оператор if не выполняется. Следующая проверка «6 больше или равен 5?» — true — заходим в тело if — continue , выходим из цикла и проверяем условие входа в цикл.

Теперь вариант, когда x будет принимать значение 9 при входе в цикл. Заходим в цикл — прибавляем к значению переменной x единицу (теперь x = 10). Проверка «10 равно 10?» — true — заходим в тело if — break , выходим из цикла и код продолжится за закрывающейся фигурной скобкой цикла while .

Цикл do-while

Почти тоже самое, что и предыдущий цикл за исключением одной особенности – проверка выполнения условного выражения будет происходить после тела цикла. Это означает, что цикл do- while всегда будет выполняться хотя бы один раз. Взгляните на пример:

Int x = 0; do { x++; } while(x < 10); //x теперь = 10

Ключевые слова break, continue

Цикл for

Цикл for имеет более сложный синтаксис, чем while и do- while , поскольку для его инициализации требуется немного больше манипуляций. Давайте сначала взглянем на него и потом разберём по частям:

For(int i = 0; i < 10; i++){ //Что-то, что должно произойти 10 раз будет записано здесь }

Как это видит компилятор? Вот так:

For(объявление и инициализация; условие; изменить после каждого прохождения цикла){ // тело цикла }

• Объявление и инициализация – мы создали новую переменную типа int с именем i и присвоили ей значение 0 ;
• Условие – подобно другим рассмотренным ранее циклам, тут мы проверяем условие вхождения в цикл. Если значение вычисляется как true , то входим в тело цикла;
• Изменить после каждого прохождения цикла – в примере выше i ++ означает то, что после очередного прохода цикла мы к значению переменной i добавляем единицу (1). Более того, мы можем в изменении переменной написать и i — , чтобы отнимать единицу, например:

for(int i = 10; i > 0; i--){ //обратный отсчет } //ключ на старт, i = 0

Ключевые слова break, continue также можно использовать в данном цикле.

Цикл for берёт на себя управление инициализацией, проверкой условия и изменением переменной. Испробуем на практике в нашем приложении данный цикл сразу же после того, как ознакомимся со случайными числами и методами.

Надо обработать много однотипных данных? Надо вычислить ряд? Надо перемножить матрицы? Все это и намного больше поможет сделать цикл! 🙂 Все вычислительные системы изначально задумывались для того чтобы облегчить обработку данных. А обработку большого количества данных невозможно даже представить без циклов.

Вообще циклы в программировании принято разделять на три группы. Первая группа — это циклы со счетчиком. В них тело цикла выполняется некоторое количество раз, изначально заданное программистом. Такой цикл, обязательно выполнится заданное количество раз. Вторая группа — это циклы с предусловием. В них тело цикла выполняется только после проверки какого-то условия и будет выполняться до тех пор, пока это условие верно. Такие циклы могут не выполниться ни разу (если условие изначально ложно). И третья группа циклов — циклы с постусловием. В них сначала выполняется тело цикла, затем проверяется условие. Такой цикл выполнится как минимум один раз.

Начнем, пожалуй, с цикла со счетчиком. В Java — это цикл for; В общем виде его можно записать так:

For (Начальное условие; конечное условие; изменение) { тело цикла; }

Таким образом, если мы хотим выполнить какое-то действие 10 раз то мы должны записать следующее:

For (int i = 0; i<10; i++) { System.out.println(i); }

такая программа последовательно выведет на экран числа от нуля до девяти. Если чуть подробнее, то мы просто создаем новую переменную i и присваиваем ей начальное значение 0 (int i = 0;). Затем указываем, что цикл должен выполняться до тех пор, пока i < 10 и указываем каким образом должно изменяться i после каждой итерации цикла (i++).

Тех, кто программировал на паскале порадует такая возможность:

Int k = 15; for (float i = 0; i

В этом примере значение переменной i будет увеличиваться на 1,5 при каждой итерации. Можете проверить:).

Следующий цикл на очереди — while . Это цикл с предусловием и в общей форме его можно записать вот так:

While(логическое выражение) { действия }

Ну и если взять рабочий пример, то выглядеть он будет примерно так:

While (a<10) { System.Out.Print(a); a++; }

Итак, понятно, что этот цикл имеет смысл использовать если вы точно не знаете сколько именно итераций необходимо для достижения цели, однако точно знаете условие при котором Ваша цель будет достигнута. Такая конструкция может не выполниться ни разу (ведь это цикл с предусловием)! Сколько раз выполнятся действия в цикле зависит от значения которое изначально было в переменной a .

И третий вид циклов — это циклы с постусловием. Он очень похож на while … do только если в while … do условие проверяется перед выполнением цтела цикла, то здесь условие проверяется уже после того как выполнится тело цикла. А это значит, что цикл выполнится как минимум один раз до того как проверится условие.

Вы задумывались когда-нибудь над тем, зачем вообще существуют программы? Если упростить и обобщить ответ на этот вопрос, то выяснится, что программы необходимы для автоматизации рабочего процесса, увеличения скорости выполняемой работы, избавления человека от тысяч монотонных действий и так далее. Давайте остановимся на повторяющихся друг за другом действиях, или говоря простым языком циклах.

Цикл – это последовательное выполнение повторяющихся действий на основе заданного предусловия. Например, нужно переставить сто ящиков из одного угла в другой. Если это каким-то образом записать на языке Java (к сожалению, переставить за вас ящики Java не сможет), то получится запись в сто строк:

1. взять ящик №1 и поставить в другой угол;
2. взять ящик №2 и поставить в другой угол;
3. взять ящик №3 и поставить в другой угол;
…
100. взять ящик №100 и поставить в другой угол;

Сто строк кода – это уже много, но бывает тысяча, две, три и так далее. Для этих целей, а именно – упрощения записи повторяющихся действий и служат циклы.

Существует три оператора представляющих циклы в языке Java – это while, do/white и for. Каждый из операторов необходим в своей ситуации, но все же чаще всего используется оператор for. Рассмотрим по порядку каждый из операторов.

Оператор while

Синтаксическая запись оператора while выглядит следующим образом:

While(условие) { // действия }

Так же имеет место выполнение определенного предусловия, но в отличие от оператора if/else, данная конструкция построена на циклах проверки условия. Когда программа доходит до оператора while, если предложенное условие истинно, происходит выполнение всех действий в блоке из фигурных скобок {…}. После выполнения этих действий, программа снова делает очередную проверку условия после оператора while и если условие опять истинно, происходит повторное выполнение действий в блоке. Действия в блоке выполняются до тех пор, пока условие не станет ложным и только тогда происходит выход из цикла while.
Для выхода из циклов чаще всего используются так называемые счетчики. Рассмотрим не большой пример:

Int i = 0; while (i < 10) { // действия i++; }

Сначала переменной i присваивается значение 0, далее происходит проверка условия i0)

{ // действия i--; }

Те же действия, но уже в обратную сторону. Дополнительно в цикле while (да и вовсе других циклах) имеется возможность использования булевых переменных, содержащих значения false или true. В этом случае происходит проверка определенного предусловия.

Boolean i = true; while (i) { // действия }

Переменная i истинна, ей присвоено значение true, поэтому происходит выполнение цикла while, до тех пор пока переменной i не будет присвоено значение false. Поэтому необходимо позаботиться о выходе из такого цикла, иначе цикл while будет выполняться бесконечно и такие циклы носят названия бесконечных циклов.

Напоследок хочу еще обратить ваше внимание на оператор равно ==. Если записать цикл таким образом:

Int i = 0 while (i == 5) { // действия i++; }

То получится вполне работоспособный цикл, а вот если вы ошибетесь или по привычке воспользуетесь классическим вариантом оператора равно =, использующимся в математике, то у вас будет проблема в виде бесконечного цикла.

Int i = 0 while (i = 5) { // действия i++; }

В предусловии происходит присвоение переменной i значения 5, а это действие не запрещено и что мы имеем в итоге? Начнется выполнение этого блока цикла в конце которого значение i увеличится на один, но в предусловии после оператора while, переменной i новь будет присвоено значение пять и цикл продолжит свою работу до бесконечности. Это пример простого бесконечного цикла и как следствие, классическая ошибка, случающаяся очень часто с начинающими программистами.

Цикл do/while

Только что рассмотренный нами цикл while, при определенных условиях может и не заработать. Например, если условие будет изначально ложно, то цикл не выполнится ни разу. Программа, дойдя до строки кода с оператором while, проверит условие и если оно будет равно false, проигнорирует весь цикл и перейдет к коду, следующему сразу за циклом while. Но иногда возникает необходимость в выполнении цикла по крайней мере один раз. Для этих целей в Java существует цикл do/while. Запись и создание цикла do/while осуществляется следующим образом:

Do { // действия }while (условие)

Между операторами do и while существует тело цикла, которое будет выполняться до тех пор, пока постусловие, следующее за оператором while, не будет ложно. Тело цикла выполнится, по меньшей мере, один раз, после чего будет произведена проверка условия. Цикл do/while используется не часто, но порой оказывается незаменим.

Цикл for

Это самый распространенный цикл в программировании. Работа цикла for основан на управлении счетчиком. Смысл работы этого цикла схож с рассмотренными выше циклами while и do/while. Посмотрите как выглядит синтаксическая запись цикла for:

For (int i = 0; i < 10; i++) { // действие }

После ключевого слова for, следует условие выполнения цикла. Само же условие объединяет в себе три этапа. Сначала следует инициализация счетчика i = 0, затем проверка условия i < 10 и в конце увеличение переменной i на единицу.

Работает цикл for следующим образом. Когда программа доходит до цикла, то происходит инициализация счетчика i = 0 и проверяется условие i < 10. Далее программа переходит в тело цикла. По окончанию всех действий в цикле for, происходит обращение к третьему этапу цикла: i++, увеличивая счетчик на единицу. После чего сразу же происходит переход ко второму этапу – проверке переменной i < 10 и повторный выход в тело цикла. Весь цикл продолжается до тех пор, пока условие i < 10 не станет ложным. Цикл for используется постоянно при инициализации массива данных, где без него очень сложно, а порой и не возможно обойтись. Так же как и в цикле while возможно использование оператора декремента, например.

Последнее обновление: 31.10.2018

Еще одним видом управляющих конструкций являются циклы. Циклы позволяют в зависимости от определенных условий выполнять определенное действие множество раз. В языке Java есть следующие виды циклов:

Цикл for

Цикл for имеет следующее формальное определение:

For ([инициализация счетчика]; [условие]; [изменение счетчика]) { // действия }

Рассмотрим стандартный цикл for:

For (int i = 1; i < 9; i++){ System.out.printf("Квадрат числа %d равен %d \n", i, i * i); }

Первая часть объявления цикла - int i = 1 создает и инициализирует счетчик i. Счетчик необязательно должен представлять тип int . Это может быть и любой другой числовой тип, например, float. Перед выполнением цикла значение счетчика будет равно 1. В данном случае это то же самое, что и объявление переменной.

Вторая часть - условие, при котором будет выполняться цикл. В данном случае цикл будет выполняться, пока i не достигнет 9.

И третья часть - приращение счетчика на единицу. Опять же нам необязательно увеличивать на единицу. Можно уменьшать: i-- .

В итоге блок цикла сработает 8 раз, пока значение i не станет равным 9. И каждый раз это значение будет увеличиваться на 1.

Нам необязательно указывать все условия при объявлении цикла. Например, мы можем написать так:

Int i = 1; for (; ;){ System.out.printf("Квадрат числа %d равен %d \n", i, i * i); }

Определение цикла осталось тем же, только теперь блоки в определении у нас пустые: for (; ;) . Теперь нет инициализированной переменной-счетчика, нет условия, поэтому цикл будет работать вечно - бесконечный цикл.

Либо можно опустить ряд блоков:

Int i = 1; for (; i<9;){ System.out.printf("Квадрат числа %d равен %d \n", i, i * i); i++; }

Этот пример эквивалентен первому примеру: у нас также есть счетчик, только создан он вне цикла. У нас есть условие выполнения цикла. И есть приращение счетчика уже в самом блоке for.

Цикл for может определять сразу несколько переменных и управлять ими:

Int n = 10; for(int i=0, j = n - 1; i < j; i++, j--){ System.out.println(i * j); }

Цикл do

Цикл do сначала выполняет код цикла, а потом проверяет условие в инструкции while. И пока это условие истинно, цикл повторяется. Например:

Int j = 7; do{ System.out.println(j); j--; } while (j > 0);

В данном случае код цикла сработает 7 раз, пока j не окажется равным нулю. Важно отметить, что цикл do гарантирует хотя бы однократное выполнение действий, даже если условие в инструкции while не будет истинно. Так, мы можем написать:

Int j = -1; do{ System.out.println(j); j--; } while (j > 0);

Хотя переменная j изначально меньше 0, цикл все равно один раз выполнится.

Цикл while

Цикл while сразу проверяет истинность некоторого условия, и если условие истинно, то код цикла выполняется:

Int j = 6; while (j > 0){ System.out.println(j); j--; }

Операторы continue и break

Оператор break позволяет выйти из цикла в любой его момент, даже если цикл не закончил свою работу:

Например:

< nums.length; i++){ if (nums[i] > 10) break; System.out.println(nums[i]); }

Так как в цикле идет проверка, больше ли элемент массива 10, то мы не увидим на консоли последние два элемента, так как когда nums[i] окажется больше 10 (то есть равно 12), сработает оператор break, и цикл завершится.

Правда, мы также не увидим и последнего элемента, который меньше 10. Теперь сделаем так, чтобы если число больше 10, цикл не завершался, а просто переходил к следующему элементу. Для этого используем оператор continue :

Int nums = new int { 1, 2, 3, 4, 12, 9 }; for (int i = 0; i < nums.length; i++){ if (nums[i] > 10) continue; System.out.println(nums[i]); }

В этом случае, когда выполнение цикла дойдет до числа 12, которое не удовлетворяет условию проверки, то программа просто пропустит это число и перейдет к следующему элементу массива.