计算机程序设计 - 循环

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让我们考虑这样一个情况，您希望打印Hello, World!五次。这是一个简单的 C 程序来完成相同操作：

实时演示 
#include <stdio.h>

int main() {
   printf( "Hello, World!\n");
   printf( "Hello, World!\n");
   printf( "Hello, World!\n");
   printf( "Hello, World!\n");
   printf( "Hello, World!\n");
}

当执行上述程序时，它会产生以下结果：

Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

这很简单，但同样，让我们再考虑另一种情况，您希望编写Hello, World!一千次。我们当然不能将 printf() 语句写一千次。几乎所有编程语言都提供了一个名为循环的概念，它有助于执行一个或多个语句直至达到所需的次数。所有高级编程语言都提供各种形式的循环，这些循环可用于重复执行一个或多个语句。

让我们使用while 循环编写上述 C 程序，稍后我们将讨论此循环的工作原理

实时演示 
#include <stdio.h>

int main() {
   int i = 0;
   
   while ( i < 5 ) {
      printf( "Hello, World!\n");
      i = i + 1;
   }
}

当执行上述程序时，它会产生以下结果：

Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

上述程序使用了while 循环，该循环用于执行包含在 {....} 中的一组编程语句。在这里，计算机首先检查给定条件，即变量“a”是否小于 5，如果发现条件为真，则进入循环体以执行给定的语句。在这里，我们在循环体中具有以下两个语句：

  • 第一个语句是printf()函数，它打印 Hello World！

  • 第二个语句是i = i + 1，用于增加变量i的值

执行循环体中给出的所有语句后，计算机返回到 while( i < 5)，并再次检查给定条件 (i < 5)，如果条件成立，则再次执行循环。此过程重复，直到给定条件保持为真，这意味着变量“a”的值小于 5。

总之，循环语句允许我们多次执行语句或语句组。下面是在大多数编程语言中循环语句的一般形式：

Loop Architecture

本教程旨在向非程序员介绍编程的基本概念，因此，让我们讨论 C 编程语言中提供的两个最重要的循环。一旦您清楚地了解了这两个循环，那么您就可以选择 C 编程教程或参考书，并检查 C 中提供的其他循环及其工作方式。

while 循环

C 编程语言中提供的while 循环具有以下语法：

while ( condition ) {
   /*....while loop body ....*/
}

以上代码可以用流程图表示，如下所示：

while loop in C

关于 while 循环，需要注意以下几点：

  • while 循环以关键字while开头，后跟用 ( ) 包裹的条件。

  • 此外，在 while() 语句之后，您将拥有用花括号{...}括起来的循环体。

  • while 循环体可以有一行或多行要重复执行的源代码。

  • 如果 while 循环体只有一行，则可以使用花括号{...}是可选的。

  • while 循环不断执行其主体，直到给定的条件保持为真。一旦条件变为假，while 循环就会退出，并继续从 while 循环体之后的下一个语句执行。

  • 条件通常是一个关系语句，其计算结果为真或假。等于零的值被视为假，任何非零值都像真一样工作。

do...while 循环

while 循环在执行主体部分中给出的任何语句之前检查给定条件。C 编程提供另一种形式的循环，称为do...while，它允许在检查给定条件之前执行循环体。它具有以下语法：

do {
   /*....do...while loop body ....*/
} 
while ( condition );

以上代码可以用流程图表示，如下所示：

do...while loop in C

如果您使用do...while循环编写上述示例，则Hello, World将产生相同的结果：

实时演示 
#include <stdio.h>

int main() {
   int i = 0;
   
   do {
      printf( "Hello, World!\n");
      i = i + 1;
   }
   while ( i < 5 );
}

当执行上述程序时，它会产生以下结果：

Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

break 语句

当在循环内遇到break语句时，循环会立即终止，程序控制在循环后的下一个语句处恢复。C 中break语句的语法如下：

break;

break语句可以用流程图表示，如下所示：

c break statement

以下是上述程序的变体，但它只打印三次 Hello World！后就会退出：

实时演示 
#include <stdio.h>

int main() {
   int i = 0;
   do {
      printf( "Hello, World!\n");
      i = i + 1;
      
      if( i == 3 ) {
         break;
      }
   }
   while ( i < 5 );
}

当执行上述程序时，它会产生以下结果：

Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

continue 语句

C 编程语言中的continue语句在某种程度上类似于break语句。continue不是强制终止，而是强制进行循环的下次迭代，跳过中间的任何代码。C 中continue语句的语法如下：

continue;

continue语句可以用流程图表示，如下所示：

C continue statement

以下是上述程序的变体，但当变量的值等于 3 时，它将跳过打印：

实时演示 
#include <stdio.h>

int main() {
   int i = 0;
   do {
      if( i == 3 ) {
         i = i + 1;
         continue;
      }
      printf( "Hello, World!\n");
      i = i + 1;
   }
   while ( i < 5 );
}

当执行上述程序时，它会产生以下结果：

Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!

Java 中的循环

以下是使用 Java 编写的等效程序，它也支持while和do...while循环。以下程序打印Hello, World!五次，就像我们在 C 编程中所做的那样：

您可以尝试执行以下程序以查看输出，它必须与上述示例生成的输出相同。

实时演示 
public class DemoJava {
   public static void main(String []args) {
      int i = 0;
   
      while ( i < 5 ) {
         System.out.println("Hello, World!");
         i = i + 1;
      }
   }
}

Java 编程中的break和continue语句的工作方式与它们在 C 编程中的工作方式完全相同。

Python 中的循环

以下是使用 Python 编写的等效程序。Python 也支持while和do...while循环。以下程序打印Hello, World!五次，就像我们在 C 编程中所做的那样。在这里，您必须注意 Python 不使用花括号来表示循环体，而是简单地使用语句的缩进识别循环体。

您可以尝试执行以下程序以查看输出。为了显示差异，我们使用了另一个 print 语句，该语句将在循环结束后执行。

实时演示 
i = 0

while (i < 5):
   print "Hello, World!"
   i = i + 1
print "Loop ends"

当执行上述程序时，它会产生以下结果：

Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Hello, World!
Loop ends

Python 中的break和continue语句的工作方式与它们在 C 编程中的工作方式完全相同。

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