| Bedingungen (Boolesche Ausdrücke) | Arrays |
- while-Schleife
- Der Spezialist für's Zählen: for
- Fußgesteuertes do-while
- Stillos: break und continue
- Beispiele
- Video
while-Schleife
Die Schleife wird durch das Schlüsselwort while eingeleitet. Es folgt in Klammern die Bedingung, unter der das Programm in der Schleife bleibt. Solange (while) diese Bedingung gilt, verlässt das Programm die Schleife nicht.Der Schleifenkörper kann aus einer Anweisung oder aus einem Block von Anweisungen bestehen.
while ( Bedingung )
Anweisung
Betrachten wir noch einmal die Fischabfrage:
if (temp > 15) {
if (temp < 25) {
// Dem Fisch geht es gut
} else {
// kühlen!
}
} else {
// heizen!
}
Umgeben wir die Abfrage mit einer Schleife, die so lange rotiert, wie der
Fisch noch lebt, entwickelt sich eine brauchbare Klimasteuerung für das
Aquarium.
int temp=18;
boolean fischlebt = true;
while (fischlebt) {
if (temp > 15) {
if (temp < 25) {
// Dem Fisch geht es gut
} else {
// kühlen!
}
} else {
// heizen!
}
// eine Sekunde schlafen
}
Ein paar Anmerkungen noch:
- Ob der Fisch noch lebt, sollte irgendwo in der Schleife verifiziert werden. Schleifen, deren Bedingung sich innerhalb der Schleife nicht ändern, drehen bis zum nächsten Stromausfall. Wenn Sie also eine Endlosschleife in Ihrem Programm haben, schauen Sie zuerst auf die Schleifenbedingung.
- Der Sekundenschlaf ist an dieser Stelle tatsächlich einmal nützlich, weil ansonsten die CPU kräftig durchgeheizt wird. Damit könnten Sie natürlich das Aquarium heizen. Besser ist es allerdings unter sleep nachzuschauen, wie man eine Schleife zur Ruhe bettet.
Beispiel Kapitalentwicklung
Das folgende Beispiel errechnet, wie sich angelegtes Kapital entwickelt, wenn die Zinsen nicht ausgeschüttet werden, sondern beim Kapital bleiben. Dadurch ergeben sich Zinseszinsen. Das Beispiel geht von 6 Prozent Zinsen bei einer jährlichen Sparrate von 2400 Euro aus.
public class Kapital {
public static void main(String[] args) {
double kapital = 0.00;
int jahr = 0;
while (jahr<10) {
kapital = kapital * 1.06 + 2400;
jahr = jahr + 1;
System.out.print(jahr);
System.out.print(" - ");
System.out.println(kapital);
}
}
}
Auch für die while-Schleife gibt es einen Syntaxgraph:
Der Spezialist für's Zählen: for
Die Schleife wird durch den Befehl for eingeleitet. Die for-Schleife ist eine spezialisierte while-Schleife. Sie wird überwiegend beim Zählen verwendet.
for ( Startanweisung ; Bedingung ; EndAnweisung )
SchleifenAnweisung
Ein Beispiel macht das sofort deutlich:
for (int i=0; i<10; i++) {
System.out.println(i);
}
Wenn Sie ein Array von 10 Elementen mit 1 füllen
wollen, würden Sie folgende Schleife schreiben:
int i;
for (i=0; i<10; i++)
a[i] = 1;
i=0 ist die Startanweisung. Sie wird genau einmal vor Beginn
der Schleife ausgeführt. i<10 ist die Bedingung, die
am Schleifenkopf abgefragt wird. Da 0 kleiner als 10 ist, wird die
Anweisung a[0]=1 ausgeführt. Am Ende der Anweisung wird
die Endanweisung i++ ausgeführt und wieder zum Kopf
gesprungen. Die Startanweisung i=0 wird nicht wieder durchgeführt,
da sie nur einmalig vor Start der Schleife ausgeführt wird.
Aber die Bedingung wird wiederum geprüft.
Insgesamt setzt das Beispiel die Werte von a[0] bis a[9] und damit die ersten zehn Elemente des Feldes a auf 1.
public class Kapital {
public static void main(String[] args) {
double kapital = 0.00;
for (int i=0; i<10; i++) {
kapital = kapital * 1.06 + 2400;
System.out.print(i+1);
System.out.print(" - ");
System.out.println(kapital);
}
}
}
Fußgesteuertes do-while
Sowohl while als auch for fragen zu Beginn der Schleife ab, ob die Bedingung zutrifft. Es gibt aber Anwendungsfälle, wo die Frage nach der Wiederholung erst am Ende der Schleife relevant wird. Ein typisches Beispiel sind Eingaben, die so lange wiederholt werden sollen, bis der Anwender eine gültige Antwort gegeben hat.Im Gegensatz zur while-Schleife wird die do-Schleife mindestens einmal durchlaufen. Die Bedingung wird am Ende geprüft.
do
Anweisung
while ( Bedingung )
Der Syntaxgraph sieht so aus
Stillos: break und continue
Mit dem Befehl break können Sie eine Schleife sofort unterbrechen. Diese Vorgehensweise zeugt allerdings nicht von gutem Geschmack. Besser ist es, die Werte der Schleifenbedingung so zu verändern, dass die Schleife bei der nächsten Prüfung aussteigt. Zur Not wird noch eine weitere boolesche Variable in die Bedingung hineingenommen. Das Ziel sollte es jedenfalls sein, eine Unterbrechung so auszuführen, dass durch die Schleifenbedingung eine möglichst klare Auskunft darüber gibt, ob die Schleife durchlaufen wird.
int i=0;
while (true) { // Endlos - kein schöner Stil
i++;
if (i>4) {
break; // An der Schleifenbedingung nicht erkennbar!
}
System.out.println(i);
}
Besser:
int i=0;
boolean go = true;
while (go) { // Variable bestimmt die Abbruchbedingung
i++;
if (i>4) {
go = false; // Hier wird go verändert.
}
if (go) {
System.out.println(i);
}
}
Der Befehl continue übergeht den Rest des Schleifenkörpers,
bleibt aber in der Schleife, solange die Bedingung noch erfüllt ist.
Dies kann in der Regel mit einem einfachen if übersichtlicher
erledigt werden.
Beispiele
Fakultät
Die Fakultät einer Zahl n ergibt sich aus dem Produkt aller ganzen Zahlen zwischen 1 und n. Dieser Wert lässt sich durch eine Zählschleife ermitteln.
public class Fakultaet {
public static void main(String[] args) {
int n = 4;
long f = 1;
for (int i=1; i<=n; i++) {
f = f * i;
}
System.out.println(f);
}
}
Wurzelziehen
Beim Wurzelziehen nach dem Heron-Verfahren wird eine klassische Iteration verwendet. Iterationen werden typischerweise durch Schleifen implementiert.
public class Wurzel {
public static void main(String[] args) {
double a = 2;
double x = a;
double genauigkeit = 1e-12;
double quadrat = 0;
do {
x = (x + a/x) / 2;
System.out.println(x);
quadrat = x * x;
} while (quadrat-a > genauigkeit);
}
}
Das Ende der Berechnung ist erreicht, wenn das Ergebnis hinreichend genau ist.
Das wird ermittelt, indem vom Quadrat des Kandidaten die Ausgangszahl
abgezogen wird.
Video
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