Noter til C# Programmering Iteration

Transkript

1 Noter til C# Programmering Iteration Programflow Programmer udfører det meste af deres arbejde vha. forgrening og løkker. Løkker Mange programmeringsproblemer kan løses ved at gentage en handling på de samme data Iteration At iterere vil sige at udføre den samme handling igen og igen. I C# findes grundlæggende tre løkkestrukturer, som vi skal se nærmere på. Hver især besidder de forskellige egenskaber, der kvalificerer dem til forskellige problemstillinger. Mulighederne for at modificere og skræddersy de tre løkker er imidlertid så omfattende, at alle tre løkkestrukturer kan bringes til at ligne hinanden. while-løkke En while-løkke får programmet til at udføre en kodeblok, sålænge startbetingelsen er sand. I det følgende eksempel bliver løkkeinstruktionen udført (tælleren blev opskrevet) indtil tælleren er lig med 5. while(tæller < 5) // Test om betingelsen er sand continue and break Nogle gange ønsker man at returnere til toppen af løkken uden at hele kodeblokken bliver afviklet. Dette kan gøres med continue, idet continue-sætningen springer tilbage til toppen af løkken. while(tæller < 10) // Test om betingelsen er sand if (tæller % 2!= 0) continue; Programmet udskriver de lige tal mellem 1 og 10. Hvorfor? Prøv at lave et program med en while-løkke, der udskriver de lige tal mellem 1 og 10 uden brug af continue. Prøv med en for-løkke, se senere Iteration side 1 af 5

2 Betingelsen, som evalueres i en while-løkke, skal være et boolsk udtryk. En while-løkke vil udføres, sålænge udtrykket er sandt. Det efterfølgende eksempel viser en uendelig løkke, der dog termineres vha. nøgleordet break. Brugen af break er den eneste mulighed for at undslippe denne løkke. while(true) // Betingelsen er altid sand if (tæller >= 5) break; Ovenstående eksempel svarer til de to første eksempler i denne note. do while løkke I en almindelig while-løkke kan det ske, at den indeholdte kodeblok aldrig bliver genneløbet, fordi startbetingelsen er falsk allerede inden det første gennemløb. Til at overkomme dette problem kan man gøre brug af strukturen do while. De to nedenstående eksempler viser hhv. effekten af while og do while (Prøv at indtaste forskellige tal) tæller = int.parse(console.readline()); while(tæller > 0) // Test betingelsen tæller = tæller - 1; (Prøv at indtaste forskellige tal) tæller = int.parse(console.readline()); do tæller = tæller - 1; while(tæller > 0); // Test betingelsen Læg mærke til, at uanset hvilken værdi, der indtastes i det sidste eksempel, så gennemløbes løkken mindst én gang. continue og break virker begge i do while-løkken præcis som de virker i while-løkken. Den eneste forskel mellem de to løkke-typer er tidspunktet for test af betingelse. Et typisk eksempel på brugen af do while er følgende, hvor man udfører en programstump, indtil brugeren takker nej på spørgsmålet om, hvorvidt han ønsker at fortsætte. Iteration side 2 af 5

3 : for løkke int resultat; double tal; do Console.Write("Indtast et tal: "); tal = double.parse(console.readline()); Console.WriteLine("Kvadratroden af " + tal + " er " + Math.Sqrt(tal)); Console.Write("Tast 1, hvis du vil prøve igen: "); resultat = int.parse(console.readline()); while(resultat!= 1); // Test betingelsen I en while-løkke opstilles en startbetingelse, der testes hvorvidt denne er sand, og endelig opskrives eller på anden vis ændres en tællevariabel for hvert løkkegennemløb. Lad os betragte endnu et eksempel på en while-løkke. int tæller = 0; while(tæller < 5) Console.WriteLine("Itererer..."); Startbetingelsen sættes i anden linje, tæller initialiseres til 0. I næste linje testes betingelsen er tæller mindre end 5, og endelig i første sætning i while-løkken opskrives tælleren tæller. Herefter udskrives et mindre intelligent budskab, men denne blok kunne også indeholde mere vigtig kode. En for-løkke sammenfatter alle tre trin i ét, altså initialisering, test og opskrivning i ét enkelt hug. Syntaksen er nøgleordet for efterfulgt af en parentes indeholdende 3 sætninger adskilt af semikoloner. Den første sætning er initialiseringen. Den næste er test af stopbetingelse, og her skal et boolsk udtryk indpasses. Den tredje sætning er selve handlingen. Denne er typisk en opskrivning eller nedskrivning af en variabel, men her kan enhver gyldig C#-sætning indpasses. Bemærk at den anden sætning skal være et boolsk udtryk, dvs. en sætning som returnerer enten sand eller falsk (true eller false). Lad os betragte et eksempel. for (tæller = 0; tæller < 5; tæller++) Console.WriteLine("Itererer..."); for-løkker er særdeles fleksible og kraftfulde. De udføres i følgende tre trin: Operationen i initialiseringsdelen udføres Stopbetingelsen evalueres Hvis betingelsen er sand, så udføres handlingen samt kodeblokken i selve løkken. Iteration side 3 af 5

4 Herefter gentages trin 2 og 3. Advancerede for-løkker for-løkker kan som sagt være særdeles fleksible, hvilket vil fremgå af de næste eksempler Multipel initialisering og opskrivning Det er muligt, at lade for-løkken håndtere mere end én variabel. Betragt følgende eksempel. Prøv at indtast koden og kør den. Hvad sker der? for (int i = 0, j = 0; i < 3; i++, j++) Console.WriteLine("i: " + i + " j: " + j); Tom for-løkke-sætning Det er muligt at udelade en eller flere af for-løkkens sætninger (Initialisering, test af betingelse og handling). int tæller = 0, max; max = int.parse(console.readline()); for (;;) // Uendelig for-løkke if (tæller < max) // Test else break; Tom for-løkke Ligesom det er muligt at udelade en eller flere af for-løkkens sætninger, er det muligt at undlade at have sætninger i selve løkken. for (int i = 0; i < 5; i++, Console.Write(".")) ; Indlejrede for-løkker for-løkker kan også indlejres, hvilket følgende eksempel illustrerer. for (int i = 0; i < 5; i++) for (int j = 0 ; j < 10; j++) Console.WriteLine(); Iteration side 4 af 5

5 Afrunding Som eksemplerne i det foregående har vist, så er alle tre løkketyper, while, do while og for-løkken så fleksible, at de alle tre vha. continue og break kan formes til at udføre den samme handling. Hvornår skal man så benytte hvilken? Der findes ingen forskrifter, men en tommelfingerregel kunne være: Brug for-løkker, når antallet af iterationer på forhånd er kendt, ellers Brug while-løkker, når startbetingelsen skal evalueres inden kodeblokken i selve løkken skal afvikles Brug do while-løkker, når kodeblokken i selve løkken skal afvikles én gang før startbetingelsen evalueres. Iteration side 5 af 5