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Java 入門指南 - 迴圈

程式 (program) 中的迴圈 (loop) 就是在特定程式區塊 (block) 中,重複執行相同的工作




Java 中有兩種迴圈,一種是 while 迴圈 (while loop) ,另一種則是 for 迴圈 (for loop) ,兩種迴圈可以互相替代,端視自己喜歡用哪一種囉!我們先來看看 while 迴圈的寫法
int i = 10 // 設定控制變數
while (i > 0) {
    // 迴圈工作區
    System.out.println(i); 
    i--; // 調整控制變數值
}


這個迴圈所進行的工作很簡單,先在命令列上印出 10 ,然後一路倒數到 1 為止。迴圈有三個地方要注意
  • 設定控制變數
  • 條件
  • 調整控制變數值


while 迴圈的控制變數 (control variable) 必須在 while 之前就先設定好,此例中將控制變數 i 設定為 10 。然後進入 while 的地方,條件 (condition) 就在 while 之後的小括弧中,此例的條件為當控制變數 i 大於 0 時,迴圈便會重複執行。迴圈工作區,也就是 while 之後用大括弧圍住的程式區塊,這裡,我們只有簡單的印出控制變數 i 的值,另外,最後需要有調整控制變數值的地方。


我們先寫成完整的範例,來編譯 (compile) 看看結果吧!
// 示範 while 的類別
public class WhileDemo {
    public static void main(String[] args) { 
        System.out.println();
        int i = 10; // 設定控制變數
        while (i > 0) {
            // 迴圈工作區
            System.out.println(i);
            i--; // 調整控制變數值
        }        
        System.out.println();
    }
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://pydoing.blogspot.com/
    檔名:WhileDemo.java
    功能:示範 Java 程式 
    作者:張凱慶
    時間:西元 2011 年 4 月 */


編譯執行結果如下



當我們明確知道重複次數的時候,我們得利用控制變數來記錄 while 迴圈所進行次數,這樣 while 迴圈才會有結束的一天,不然若是漏了任一與控制變數相關的部份時,就有可能導致無窮迴圈 (infinite loop) 的發生,例如
int i = 10 // 設定控制變數
while (i > 0) {
    // 迴圈工作區
    System.out.println(i); 
    // 沒有調整控制變數值
}


這樣一來,控制變數 i 永遠大於 0 ,所以迴圈會一直重複執行,此例中會不斷的在命令列印出 10 ,直到強制結束程式執行為止。


以上的 while 迴圈是介紹有明確重複次數的用法,若是迴圈沒有明確重複次數,那就得另行設計結束迴圈的方式,例如控制變數等於某一個值之時,再利用 break 跳出迴圈。


另外一個 for 迴圈則是把控制變數的設定、迴圈結束條件、控制變數的調整全都寫在小括弧之中,如下
for (int i = 10; i > 0; i--) {
    System.out.println(i);
}


for 之後的小括弧用兩個分號區隔三個項目,依序是控制變數的初值設定、迴圈結束條件、控制變數的調整。這個 for 迴圈與上面的 while 迴圈功能完全相同,寫成完整的範例程式,如下
// 示範 for 的類別
public class ForDemo {
    public static void main(String[] args) { 
        System.out.println();
        for (int i = 10; i > 0; i--) {
            System.out.println(i);
        }        
        System.out.println();
    }
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
    http://pydoing.blogspot.com/
    檔名:ForDemo.java
    功能:示範 Java 程式 
    作者:張凱慶
    時間:西元 2011 年 4 月 */


編譯後執行,結果如下



小括中的兩個分號與條件是必須的,因此如果寫成
int i = 1;
for (; i > 0;) {
    System.out.println(i);
}


這會使 for 迴圈變成一個無窮迴圈。


習慣上, for 迴圈通常用於具有明確重複次數的迴圈,因為全部的控制機制都放在 for 之後的小括弧中, while 迴圈用於沒有明確重複次數的迴圈,例如接收使用者輸入的迴圈,程式通常被設計成一直等待使用者輸入,當使用者輸入結束指令時,迴圈才會結束。


但是提醒一點, for 迴圈可以用 while 迴圈替代,反之亦然,自己偏好哪一種也就可以用哪一種囉!


接下來,我們開始設計一個將英文小寫字母換成另一個英文小寫字母的 Encrypt 類別,也就是編密碼的類別 (class) ,藉此介紹更多物件導向程式設計 (object-oriented programming) 的特性 :)


中英文術語對照
程式program
迴圈loop
程式區塊block
while 迴圈while loop
for 迴圈for loop
控制變數control variable
條件condition
編譯compile
無窮迴圈infinite loop
類別class
物件導向程式設計object-oriented programming


您可以繼續參考
基礎篇


相關目錄
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參考資料
The JavaTM Tutorials: Getting Started
The JavaTM Tutorials: Learning the Java Language
The JavaTM Tutorials: Essential Classes
The Java Language Specification, Third Edition


本文於 2013 年 1 月訂正

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