6. díl - Cykly v C#

C# .NET Základní konstrukce Cykly v C# American English version English version

Minule jsme si v tutoriálu vysvětlili podmínky . Nyní přejdeme k cyklům, po dnešním tutoriálu již budeme mít téměř kompletní výbavu základních konstrukcí a budeme schopni tvořit rozumné aplikace.

Cykly

Jak již slovo cyklus napoví, něco se bude opakovat. Když chceme v programu něco udělat 100x, jistě nebudeme psát pod sebe 100x ten samý kód, ale vložíme ho do cyklu. Cyklů máme několik druhů, vysvětlíme si, kdy který použít. Samozřejmě si ukážeme praktické příklady.

FOR cyklus

Tento cyklus má stanovený pevný počet opakování a hlavně obsahuje tzv. řídící proměnnou (celočíselnou), ve které se postupně během běhu cyklu mění hodnoty. Syntaxe (zápis) cyklu for je následující:

for (promenna; podminka; prikaz)
  • promenna je řídící proměnná cyklu, které nastavíme počáteční hodnotu (nejčastěji 0, protože v programování vše začíná od nuly, nikoli od jedničky). Např. tedy int i = 0. Samozřejmě si můžeme proměnnou i vytvořit někde nad tím a už nemusíme psát slovíčko int, bývá ale zvykem používat právě int i.
  • podminka je podmínka vykonání dalšího kroku cyklu. Jakmile nebude platit, cyklus se ukončí. Podmínka může být např (i < 10).
  • prikaz nám říká, co se má v každém kroku s řídící proměnnou stát. Tedy zda se má zvýšit nebo snížit. K tomu využijeme speciálních operátorů ++ a --, ty samozřejmě můžete používat i úplně běžně mimo cyklus, slouží ke zvýšení nebo snížení proměnné o 1.

Pojďme si udělat jednoduchý příklad, většina z nás jistě zná Sheldona z The Big Bang Theory. Pro ty co ne, budeme simulovat situaci, kdy klepe na dveře své sousedky. Vždy 3x zaklepe a poté zavolá: "Penny!". Náš kód by bez cyklů vypadal takto:

Console.WriteLine("Knock");
Console.WriteLine("Knock");
Console.WriteLine("Knock");
Console.WriteLine("Penny!");
Console.ReadKey();

My ale už nic nemusíme otrocky opisovat:

for (int i=0; i < 3; i++)
{
        Console.WriteLine("Knock");
}
Console.WriteLine("Penny!");
Console.ReadKey();
Ukázka cyklů v C# – Knock, knock, knock, Penny!

Cyklus proběhne 3x, zpočátku je v proměnné i nula, cyklus vypíše "Knock" a zvýší proměnnou i o jedna. Poté běží stejně s jedničkou a dvojkou. Jakmile je v i trojka, již nesouhlasí podmínka i < 3 a cyklus končí. O vynechávání složených závorek platí to samé, co u podmínek. V tomto případě tam nemusí být, protože cyklus spouští pouze jediný příkaz. Nyní můžeme místo trojky napsat do deklarace cyklu desítku. Příkaz se spustí 10x aniž bychom psali něco navíc. Určitě vidíte, že cykly jsou mocným nástrojem.

Zkusme si nyní využít toho, že se nám proměnná inkrementuje. Vypišme si čísla od jedné do deseti. Protože nebudeme chtít, aby se nám v konzoli text vždy odřádkoval, použijeme místo WriteLine pouze Write.

for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i);
Console.ReadKey();

Vidíme, že řídící proměnná má opravdu v každé iteraci (průběhu) jinou hodnotu. Všimněte si, že v cyklu tentokrát nezačínáme na nule, ale můžeme nastavit počáteční hodnotu 1 a koncovou 10. V programování je ovšem zvykem začínat od nuly, později zjistíme proč.

Nyní si vypíšeme malou násobilku (násobky čísel 1 až 10, vždy do deseti). Stačí nám udělat cyklus od 1 do 10 a proměnnou vždy násobit daným číslem. Mohlo by to vypadat asi takto:

Console.WriteLine("Malá násobilka pomocí cyklu:");
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 2);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 3);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 4);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 5);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 6);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 7);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 8);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 9);
Console.WriteLine();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * 10);
Console.ReadKey();
Malá násobilka pomocí dvou for cyklů v C#

Program funguje hezky, ale pořád jsme toho dost napsali. Pokud vás napadlo, že v podstatě děláme 10x to samé a pouze zvyšujeme číslo, kterým násobíme, máte pravdu. Nic nám nebrání vložit 2 cykly do sebe:

Console.WriteLine("Malá násobilka pomocí dvou cyklů:");
for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
        for (int i = 1; i <= 10; i++)
                Console.Write("{0} ", i * j);
        Console.WriteLine();
}
Console.ReadKey();

Poměrně zásadní rozdíl, že? Pochopitelně nemůžeme použít u obou cyklů i, protože jsou vložené do sebe. Proměnná j nabývá ve vnějším cyklu hodnoty 1 až 10. V každé iteraci (rozumějte průběhu) cyklu je poté spuštěn další cyklus s proměnnou i. Ten je nám již známý, vypíše násobky, v tomto případě násobíme proměnnou j. Po každém běhu vnitřního cyklu je třeba odřádkovat, to vykoná Console.Write­Line(). Můžete si zkusit vypsané řádky upravit pomocí metody PadLeft tak, aby byla čísla hezky ve sloupcích.

Udělejme si ještě jeden program, na kterém si ukážeme práci s vnější proměnnou. Aplikace bude umět spočítat libovolnou mocninu libovolného čísla:

Console.WriteLine("Mocninátor");
Console.WriteLine("==========");
Console.WriteLine("Zadejte základ mocniny: ");
int a = int.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Zadejte exponent: ");
int n = int.Parse(Console.ReadLine());

int vysledek = a;
for (int i = 0; i < (n - 1); i++)
        vysledek = vysledek * a;

Console.WriteLine("Výsledek: {0}", vysledek);
Console.WriteLine("Děkuji za použití mocninátoru");
Console.ReadKey();

Asi všichni tušíme, jak funguje mocnina. Pro jistotu připomenu, že například 23 = 2 * 2 * 2. Tedy an spočítáme tak, že n-1 krát vynásobíme číslo a číslem a. Výsledek si samozřejmě musíme ukládat do proměnné. Zpočátku bude mít hodnotu a a postupně se bude v cyklu pronásobovat. Pokud jste to nestihli, máme tu samozřejmě článek s algoritmem výpočtu libovolné mocniny. Vidíme, že naše proměnná vysledek je v těle cyklu normálně přístupná. Pokud si však nějakou proměnnou založíme v těle cyklu, po skončení cyklu zanikne a již nebude přístupná.

Výpočet libovolné mocniny v C#

Už tušíme, k čemu se for cyklus využívá. Zapamatujme si, že je počet opakování pevně daný. Do proměnné cyklu bychom neměli nijak zasahovat ani dosazovat, program by se mohl tzv. zacyklit, zkusme si ještě poslední, odstrašující příklad:

// tento kód je špatně
for (int i = 1; i <= 10; i++)
        i = 1;
Console.ReadKey();

Au, vidíme, že program se zasekl. Cyklus stále inkrementuje proměnnou i, ale ta se vždy sníží na 1. Nikdy tedy nedosáhne hodnoty > 10, cyklus nikdy neskončí. Okno programu zavřeme nebo použijeme tlačítko Stop v lište Visual Studia.

While cyklus

While cyklus funguje jinak, jednoduše opakuje příkazy v bloku dokud platí podmínka. Syntaxe cyklu je následující:

while (podminka)
{
        // příkazy
}

Pokud vás napadá, že lze přes while cyklus udělat i FOR cyklus, máte pravdu :) FOR je vlastně speciální případ while cyklu. While se ale používá na trochu jiné věci, často máme v jeho podmínce např. metodu vracející logickou hodnotu true/false. Původní příklad z for cyklu bychom udělali následovně pomocí while:

int i = 1;
while (i <= 10)
{
        Console.Write("{0} ", i);
        i++;
}
Console.ReadKey();

To ale není ideální použití while cyklu. Vezmeme si naši kalkulačku z minulých lekcí a opět ji trochu vylepšíme, konkrétně o možnost zadat více příkladů. Program tedy hned neskončí, ale zeptá se uživatele, zda si přeje spočítat další příklad. Připomeňme si původní verzi kódu (je to ta verze se switchem, ale klidně použijte i tu bez něj, záleží na vás):

Console.WriteLine("Vítejte v kalkulačce");
Console.WriteLine("Zadejte první číslo:");
float a = float.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Zadejte druhé číslo:");
float b = float.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Zvolte si operaci:");
Console.WriteLine("1 - sčítání");
Console.WriteLine("2 - odčítání");
Console.WriteLine("3 - násobení");
Console.WriteLine("4 - dělení");
int volba = int.Parse(Console.ReadLine());
float vysledek = 0;
switch (volba)
{
        case 1:
                vysledek = a + b;
        break;
        case 2:
                vysledek = a - b;
        break;
        case 3:
                vysledek = a * b;
        break;
        case 4:
                vysledek = a / b;
        break;
}
if ((volba > 0) && (volba < 5))
        Console.WriteLine("Výsledek: {0}", vysledek);
else
        Console.WriteLine("Neplatná volba");
Console.WriteLine("Děkuji za použití kalkulačky, aplikaci ukončíte libovolnou klávesou.");
Console.ReadKey();

Nyní vložíme téměř celý kód do while cyklu. Naší podmínkou bude, že uživatel zadá "ano", budeme tedy kontrolovat obsah proměnné pokracovat. Zpočátku bude tato proměnná nastavena na "ano", aby se program vůbec spustil, poté do ní necháme načíst volbu uživatele:

Console.WriteLine("Vítejte v kalkulačce");
string pokracovat = "ano";
while (pokracovat == "ano")
{
        Console.WriteLine("Zadejte první číslo:");
        float a = float.Parse(Console.ReadLine());
        Console.WriteLine("Zadejte druhé číslo:");
        float b = float.Parse(Console.ReadLine());
        Console.WriteLine("Zvolte si operaci:");
        Console.WriteLine("1 - sčítání");
        Console.WriteLine("2 - odčítání");
        Console.WriteLine("3 - násobení");
        Console.WriteLine("4 - dělení");
        int volba = int.Parse(Console.ReadLine());
        float vysledek = 0;
        switch (volba)
        {
                case 1:
                        vysledek = a + b;
                break;
                case 2:
                        vysledek = a - b;
                break;
                case 3:
                        vysledek = a * b;
                break;
                case 4:
                        vysledek = a / b;
                break;
        }
        if ((volba > 0) && (volba < 5))
                Console.WriteLine("Výsledek: {0}", vysledek);
        else
                Console.WriteLine("Neplatná volba");
        Console.WriteLine("Přejete si zadat další příklad? [ano/ne]");
        pokracovat = Console.ReadLine();
}
Console.WriteLine("Děkuji za použití kalkulačky, aplikaci ukončíte libovolnou klávesou.");
Console.ReadKey();
Jednoduchá kalkulačka v C# s možností opakovat výpočet pomocí while cyklu

Naši aplikaci lze nyní používat vícekrát a je již téměř hotová. Příště si ukážeme, jak zabezpečit všechny vstupy od uživatele.

Již toho umíme docela dost, začíná to být zábava, že? :)


 

Stáhnout

Staženo 836x (90.66 kB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce C#

 

  Aktivity (2)

Článek pro vás napsal David Čápka
Avatar
Autor pracuje jako softwarový architekt a pedagog na projektu ITnetwork.cz (a jeho zahraničních verzích). Velmi si váží svobody podnikání v naší zemi a věří, že když se člověk neštítí práce, tak dokáže úplně cokoli.
Unicorn College Autor se informační technologie naučil na Unicorn College - prestižní soukromé vysoké škole IT a ekonomie.

Jak se ti líbí článek?
Celkem (34 hlasů) :
4.852954.852954.852954.852954.85295


 


Miniatura
Předchozí článek
Cvičení k 5. lekci C# .NET
Miniatura
Všechny články v sekci
Základní konstrukce jazyka C#
Miniatura
Následující článek
Cvičení k 6. lekci C# .NET

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (114)

Avatar
Libor Šimo (libcosenior):

Vieš ako pracuje i++
???

Odpovědět 15. dubna 10:00
Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.
Avatar
Martin Turner:

Jak psal Libor, v cyklu for (int i=0;i <= 10000;i++) nabývá i-čko díky i++ hodnot 0, 1, 2, 3... Když bude i>10000, tak se cyklus ukončí, nesplňuje podmínku i<=10000. Pokud použiješ i--, tak i-čko bude postupně 0, -1, -2, -3,..., což znamená, že to vždycky bude menší nebo rovno 10000, proto cyklus nebude ukončen.
int i = 0 znamená výchozí hodnota
i <= 10000 podmínka, cyklus běží dokud je spněna
i++ inkrementace hodnoty i o jedničku (neboli i=i+1)
i-- snížení hodnoty i jedničku (neboli i=i-1)

Už je to trochu jasnější? :-)

 
Odpovědět  +1 15. dubna 10:15
Avatar
Libor Šimo (libcosenior):
for (int i = 0;i <= 10000; i++)
{
      Console.WriteLine("Poradové číslo: " + i + ". Pracuji");
}

Toto celé je cyklus, teda niekoľko násobné opakovanie tohto kódu.
Cyklus sa opakuje toľko krát, koľko krát je splnená podmienka.
V tomto prípade je podmienkou, že hodnota premennej i musí byť menšia ako císlo 10000.
Hodnota i začína na hodnote 0 a po každom cykle sa zväčší o jedna.
Keď hodnota i dosiahne číslo 10000, cyklus sa skončí.

Tento riadok si uprav tak, ako som napísal:

Console.WriteLine("Poradové číslo: " + i + ". Pracuji");

a tento cyklus zmaž:

for (int i=0;i >= 0;i++)
{
      Console.WriteLine("Hotovo");
}

Spusti program.
Z výpisu to už hádam pochopíš.
Ak nie, kašli na to a najdi si niečo iné.

Odpovědět 15. dubna 10:46
Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.
Avatar
pgarsky
Člen
Avatar
Odpovídá na Martin Turner
pgarsky:

Joo děkuji, už to chápu :)

 
Odpovědět 15. dubna 10:56
Avatar
pgarsky
Člen
Avatar
pgarsky:

Děkuji vám oboum za pomoc, ještě bych potřeboval poradit s něčím.
Jak by vypadal kod, když bych chtěl udělat, aby to slovo "Pracuji" napsal třeba 1 x za sekundu ?

 
Odpovědět 15. dubna 10:59
Avatar
Odpovídá na pgarsky
Libor Šimo (libcosenior):

Do cyklu vložíš pauzu na 1 sekundu.

Odpovědět 15. dubna 11:07
Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.
Avatar
pgarsky
Člen
Avatar
Odpovídá na Libor Šimo (libcosenior)
pgarsky:

To ano, ale jak bude vypadat kod ?

 
Odpovědět 15. dubna 11:39
Avatar
Odpovídá na pgarsky
Libor Šimo (libcosenior):

Myslím že takto:

System.Threading.Thread.Sleep(1000);
Odpovědět 15. dubna 11:47
Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.
Avatar
Odpovídá na pgarsky
Libor Šimo (libcosenior):

Toto som zadal do googla:
c# sleep 1 second

Odpovědět 15. dubna 11:48
Aj tisícmíľová cesta musí začať jednoduchým krokom.
Avatar
pgarsky
Člen
Avatar
Odpovídá na Libor Šimo (libcosenior)
pgarsky:

Funguje,
já tušil, že to bude pomocí threadu, dík za pomoc. :)

 
Odpovědět 15. dubna 11:53
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 10 zpráv z 124. Zobrazit vše