.::PĘTLE::.

Pętle(ang.loops), zwane teżinstrukcjami iteracyjnymi, stanowią podstawę prawie

wszystkich algorytmów. Lwia część zadań wykonywanych przez programy komputerowe

opiera się w całości lub częściowo właśnie na pętlach.

Liczba takich powtórzeń (zwanychcyklamilubiteracjamipętli) jest przy tym

ograniczona w zasadzie tylko inwencją i rozsądkiem programisty. Te potężne narzędzia

dają więc możliwość zrealizowania niemal każdego algorytmu.

Pętle są też niewątpliwie jednym z atutów C++: ich elastyczność i prostota jest większa

niż w wielu innych językach programowania.

Pętle warunkowedoiwhile

Na początek poznamy dwie konstrukcje, które zwane sąpętlami warunkowymi. Miano

to określa całkiem dobrze ich zastosowanie: ciągłe wykonywanie kodu, dopóki spełniony

jest określonywarunek. Pętla sprawdza go przy każdym swoim cyklu - jeżeli stwierdzi

jego fałszywość , natychmiast kończy działanie.

Pętlado

Prosty przykład obrazujący ten mechanizm prezentuje się następująco:

// Do – pierwsza pętla warunkowa

#include<iostream>

#include<conio.h>

void main()

{

 int nLiczba;

do

{

std::cout <<"Wprowadz liczbe wieksza od 10:";

std::cin >> nLiczba;

}

while (nLiczba <= 10);

std::cout <<"Dziekuje za wspolprace :)";

 getch(); }

Program ten, oczekuje od nas o liczby większej niż dziesięć. Tym razem jednak nie daje się zbyć byle czym - jeżeli nie będziemy skłonni od

razu przychylić się do jego prośby, będzie ją niezłomnie powtarzał aż do skutku (lub do

użycia Ctrl+Alt+Del ;D).

Upór naszej aplikacji bierze się oczywiście z umieszczonej wewnątrz niej pętlido(‘czyń ’).

Wykonuje ona kod odpowiedzialny za prośbę do użytkownika tak długo, jak długo ten

jest konsekwentny w ignorowaniu jej :) Przejawia się to rzecz jasna wprowadzaniem

liczb, którenie sąwiększe od 10, lecz mniejsze lub równe tej wartości – odpowiada to

warunkowi pętlinLiczba <= 10. Instrukcja niniejsza wykonuje się więc dopóty, dopóki

(ang.while) zmiennanLiczba, która przechowuje liczbę pobraną od użytkownika, nie

przekracza granicznej wartości dziesięciu.

Co się jednak dzieje przy pierwszym „obrocie” pętli, gdy program nie zdążył jeszcze

pobrać od użytkownika żadnej liczby? Jak moż na porównywać wartość zmiennejnLiczba,

która na samym początku jest przecież nieokreślona?…

Tajemnica tkwi w fakcie, iż pętla „do”dokonuje sprawdzenia swojego warunkuna końcukażdego cyklu – dotyczy to także

pierwszego z nich. Wynika z tego dość oczywisty wniosek:

Pętladowykonazawszeco najmniej jeden przebieg.

Podsumowaniem naszego spotkania z pętlądobędzie jej składnia:

Do

 {

instrukcje

}

while (warunek)

Wystarczy przyjrzeć się jej choć przez chwilę , by odkryć cały sens. Samo tłumaczenie

wyjaśnia właściwie wszystko: „Wykonuj (ang.do)instrukcje, dopóki (ang.while)

zachodziwarunek”. I to jest właśniespiritus movenscałej tej konstrukcji.

Pętlawhile

Przyszła pora na poznanie drugiego typu pętli warunkowych, czyliwhile. Słówko będące

jej nazwą widziałeś już wcześniej, przy okazji pętlido– nie jest to bynajmniej przypadek,

gdyż obydwie konstrukcje są do siebie bardzo podobne.

Działanie pętliwhileprześledzimy zatem na poniższym ciekawym przykładzie:

// While - druga pętla warunkowa

#include<iostream>

#include<ctime>

#include<conio.h>

void main()

 {

// wylosowanie liczby

srand ((int) time(NULL));

int nWylosowana = rand() % 100 + 1;

std::cout <<"Wylosowano liczbe z przedzialu 1-100."<< std::endl;

// pierwsza próba odgadnięcia liczby

int nWprowadzona;

std::cout <<"Sprobuj ja odgadnac:";

std::cin >> nWprowadzona;

// kolejne próby, aż do skutku - przy użyciu pętli while

while (nWprowadzona != nWylosowana)

{

if (nWprowadzona < nWylosowana)

std::cout <<"Liczba jest zbyt mala.";

std::cout <<"Za duza liczba.";

std::cout <<" Spróbuj jeszcze raz:"; std::cin >> nWprowadzona; }

std::cout <<"Celny strzal :) Brawo!"<< std::endl; getch();

}

Jest to nic innego, jak prosta… gra :) Twoim zadaniem jest w niej odgadnięcie

„pomyślanej” przez komputer liczby (z przedziału od jedności do stu). Przy każdej próbie

otrzymujesz wskazówkę , mówiącą czy wpisana przez ciebie wartość jest za duża, czy za

mała.

Tak przedstawia się to w działaniu. Jako programiści chcemy jednak zajrzeć do kodu

źródłowego i przekonać się , w jaki sposób można było taki efekt osiągnąć.

Pierwszą czynnością podjętą przez nasz program jest wylosowanie liczby, którą

użytkownik będzie odgadywał . Zasadniczo odpowiadają za to dwie początkowe linijki:

srand ((int) time(NULL));

int nWylosowana = rand() % 100 + 1;

Nie będziemy obecnie zagłębiać się w szczegóły ich funkcjonowania, gdyż te zostaną

omówione w następnym rozdziale. Teraz możesz jedynie zapamiętać , iż pierwszy wiersz,

zawierający funkcjęsrand()(i jej osobliwy parametr), jest czymś w rodzaju zakręcenia

kołem ruletki. Jego obecność sprawia, że aplikacja za każdym razem losuje nam inną

liczbę .

Za samo losowanie odpowiada natomiast wyrażenie z funkcjąrand(). Obliczona wartość

tego że jest od razu przypisywana do zmiennejnWylosowanai to o nią toczy bój

niestrudzony gracz :)

Kolejny pakiet kodu pozwala na wykonanie pierwszej próby odgadnięcia właściwego

wyniku. Nie widać tu żadnych nowości – z podobnymi fragmentami spotykaliśmy się już

wielokrotnie i wyjaśniliśmy je dogłębnie. Zauważmy tylko, że liczba wpisana przez

użytkownika jest zapamiętywana w zmiennejnWprowadzona.

O wiele bardziej interesująca jest dla nas pętlawhile, występująca dalej. To na niej

spoczywa zadanie wyświetlania graczowi wskazówek, umożliwiania mu kolejnych prób i

sprawdzania wpisanych wartości.

Podobnie jak w przypadkudo, wykonywanie tej pętli uzależnione jest spełnieniem

określonego kryterium. Tutaj jest nim niezgodność między liczbą wylosowaną na

początku (zawartą w zmiennejnWylosowana), a wprowadzoną przez użytkownika (zmiennanWprowadzona). Zapisujemy to w postaci warunkunWprowadzona !=

nWylosowana. Oczywiście pętla wykonuje się do chwili, w której założenie to przestaje

być prawdziwe, a użytkownik poda właściwą liczbę .

Wewnątrz bloku pętli podejmowane zaś są dwie czynności. Najpierw wyświetlana jest

podpowiedź dla użytkownika. Mówi mu ona, czy wpisana przed chwilą liczba jest większa

czy mniejsza od szukanej. Gracz otrzymuje następnie kolejną szansę na odgadnięcie

pożądanej wartości.

Gdy wreszcie uda mu się ta sztuka, raczony jest w nagrodę odpowiednim

komunikatem :)

Tak oto przedstawia się funkcjonowanie powyższego programu przykładowego, którego

witalną częścią jest pętlawhile. Wcześniej natomiast zdążyliśmy się dowiedzieć i

przekonać, iż konstrukcja ta bardzo przypomina poznaną poprzednio pętlędo. Na czym

więc polega różnica między nimi?…

Jest nią mianowiciemoment sprawdzania warunkupętli. Jak pamiętamy,doczyni to

na końcu każdego cyklu. Analogicznie,whiledokonuje tego zawszena początkuswego

przebiegu. Determinuje to dość oczywiste następstwo:

Pętlawhilemoże nie wykonać sięani razu, jeżeli jej warunek będzie od początku nieprawdziwy.

W naszym przykładowym programie odpowiada to sytuacji, gdy gracz od razu trafia we

właściwą liczbę. Naturalnie, jest to bardzo mało prawdopodobne (rzędu 1%), lecz jednak

możliwe. Trzeba zatem przewidzieć i odpowiednio zareagować na taki przypadek, zaś pętlawhilerozwiązuje nam ten problem praktycznie sama :)

Na koniec tradycyjnie już przyjrzymy się składni omawianej konstrukcji:

while (warunek)

{

instrukcje

}

Ponownie wynika z niej praktycznie wszystko: „Dopóki (while) zachodziwarunek,

wykonujinstrukcje”. Czyż nie jest to wyjątkowo intuicyjne? ;)

***

Tak oto poznaliśmy dwa typy pętli warunkowych – ich działanie, składnię i sposób

używania. Tym samym dostałeś do ręki narzędzia, które pozwolą ci tworzyć lepsze i

bardziej skomplikowane programy.