Циклы в программировании – это важная и первостепенная тема. Новички обычно начинают знакомиться с линейным программированием, а уже только потом изучают более сложные темы.
Без циклов сложно представить даже самую простую программу. Поэтому в рамках этой статьи рассмотрим работу циклов на примерах языка Java. Чтобы информация была более понятной, в статье приведены примеры задач на Java, которые можно решить с помощью циклов.
Что такое циклы
Циклы в программировании – это набор различных операций и команд, которые выполняются множество раз в зависимости от условий цикла. Каждый такой цикл называется итерацией. Существует три типа циклов: с предусловием, с постусловием и со счетчиком.
Циклы с предусловием
Такие циклы реализуются с помощью команды while. Сперва проверяется, является ли условие истинным, в случае положительного результата выполняется тело цикла. Это происходит до тех пор, пока условие цикла не будет ложным. Чтобы понять, как это работает, рассмотрим следующий пример:
int i = 1;
while (i < 5) {
System.out.println(i);
i++;
}
В данном примере мы имеем переменную i, которая в теле цикла увеличивается за каждый проход на единицу. Цикл выполняется до тех пор, пока i не станет равна 5, в данном случае условие цикла становится ложным и цикл прерывается. На печать за время выполнения цикла выводится значение переменной i: 1, 2, 3, 4.
Циклы с постусловием
Такие циклы реализуются с помощью команды do… while. Изначально один раз выполняется тело цикла, а уж потом проверяется условие. В зависимости от результата происходит или новый проход по циклу или же его прерывание. Для лучшего понимания рассмотрим следующий пример:
int i = 1;
do {
System.out.println(i);
i ++;
} while (count < 5);
Здесь принцип работы такой же – цикл будет выполняться до тех пор, пока не будет удовлетворено условие цикла. На выходе мы получим следующие значения переменной i: 1, 2, 3, 4, 5. В данном случае цикл будет повторяться на одну итерацию больше.
Циклы со счетчиком
Циклы со счетчиком реализуются с помощью команды for. Отличительная особенность в данном случае – это то, что изначально известны начальное и конечное значения, а также шаг прохода цикла. Использования такого типа циклов удобно, когда, например, нужно обработать информацию, содержащуюся в какой-то коллекции. Так, например, можно определить минимум и максимум в массиве или вывести все элементы на печать. Рассмотрим самый простой пример:
for (int i = 1; i < 5; i++) {
System.out.println(i);
}
В данном случае мы уже не прописываем в теле цикла увеличение переменной i, она автоматически будет меняться от 1 и до тех пор, пока будет удовлетворять условию цикла с шагом в 1. В результате мы получим на печать следующие значения: 1, 2, 3, 4.
Вложенные циклы
Для решения простых задач бывает достаточно использования одного цикла. Но чаще всего приходится прибегать к реализации в виде вложенных циклов. Так, например, без них не обойтись для решения задач с многомерными массивами.
Для понимания вложенных циклов приведем простой пример. Допустим, нам нужно вывести все возможные сочетания двух цифр:
int i, j = 0;
for (i = 0; i <=9; i++) {
for (j = 0; j <= 9; j++) {
System.out.println(i+”&“+j);
}
}
Здесь у нас двойной цикл, один вложен в другой. В результате мы получим 0&0, 0&1, 0&2 … 9&8, 9&9. Получается, что каждая переменная и i, и j будут увеличиваться в цикле шаг за шагом.
Прерывание циклов
Очень часто, особенно у новичков, возникает проблема зацикливания. Происходит ситуация, когда цикл повторяется бесконечное число раз, при этом условие всегда остается истинным. Разработчик должен продумать работу программы таким образом, чтобы избежать подобных ситуаций. Для этого есть три специальные команды:
Break – прервать выполнение цикла;
Continue – продолжить, возобновить
return – вернуться
Рассмотрим простой пример работы команды Break.
for (int i = 1; i < 5; i++) {
if ( i == 3 ) break;
System.out.println(i);
}
Обычный цикл со счетчиком будет прерван, как только переменная i увеличится до 3. На печать мы получим следующие значения переменной i: 1 и 2.
Разработчик может предусматривать различные варианты развития событий и при необходимости влиять на работу программы. Программист может управлять циклами, избегать зацикливания и предугадывать различные ситуации.
Безусловные циклы
Часто в технической литературе можно встретить такой безусловный вид цикла. Приведем самый простой пример.
while (1 == 1) {
System.out.println(1);
}
В данном случае условие всегда верно, поэтому бесконечное множество раз будет выполняться тело цикла, а именно печать сообщения 1, 1….
Безусловный цикл не всегда несет негативный результат. Но разработчик, решивший использовать безусловный цикл, должен уметь правильно прервать его в нужный момент изнутри.
Изучение циклов
Тема циклов в программирование – одна из самых основных. Поэтому изучить ее бегло или пропустить вовсе никак не получится. Чтобы как можно лучше понять и освоить данную тему, нужно много практиковаться. Начать стоит с самых простых задач, постепенно увеличивая сложность. Кроме того, необходимо изучать соответствующую литературу, читать блоги.
Разработчик должен понимать, какой цикл с предусловием, постусловием или со счетчиком нужен в конкретной задаче. Нужно правильно прописать все условия и при необходимости организовать работу прерываний.
Чтобы эти знания были не только в теории, нужно много практики. Легкий и быстрый способ освоить циклы – пройти обучение. Курсы замечательны тем, что есть преподаватель, который поможет разобраться во всех тонкостях программирования, проконтролирует учебный процесс. Обучающие курсы – это возможность получить образование и самое главное практический опыт и стать специалистом IT-сферы.
