Body zdarma Java týden
Využij podzimních slev a získej od nás až 40 % bodů zdarma! Více zde
Pouze tento týden sleva až 80 % na Java e-learning!

Lekce 6 - Cykly v Javě

Unicorn College Tento obsah je dostupný zdarma v rámci projektu IT lidem.
Vydávání, hosting a aktualizace umožňují jeho sponzoři.

V minulé lekci, Podmínky (větvení), jsme si vysvětlili podmínky. Nyní přejdeme k cyklům, po dnešním tutoriálu již budeme mít téměř kompletní výbavu základních konstrukcí a budeme schopni programovat rozumné aplikace v Javě.

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:

System.out.println("Knock");
System.out.println("Knock");
System.out.println("Knock");
System.out.println("Penny!");

My ale už nic nemusíme otrocky opisovat:

for (int i=0; i < 3; i++)
{
    System.out.println("Knock");
}
System.out.println("Penny!");

Konzolová aplikace
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 a za každým mezeru.

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.printf("%d ", i);
}
Tento výukový obsah pomáhají rozvíjet následující firmy, které dost možná hledají právě tebe!

Vidíme, že řídící proměnná má opravdu v každé iteraci (průběhu) jinou hodnotu.

Pokud vás zmátlo použití printf(), můžeme místo ní použít pouze print(), která na rozdíl od println() po vypsání neodřádkuje:

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print(i + " ");
}

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:

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 2) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 3) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 4) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 5) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 6) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 7) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 8) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 9) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
    System.out.print((i * 10) + " ");
}

Konzolová aplikace
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

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:

System.out.println("Malá násobilka pomocí dvou cyklů:");
for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
    for (int i = 1; i <= 10; i++)
    {
        System.out.print((i * j) + " ");
    }
    System.out.println();
}

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 System.out.prin­tln().

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

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Mocninátor");
System.out.println("==========");
System.out.println("Zadejte základ mocniny: ");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
System.out.println("Zadejte exponent: ");
int n = Integer.parseInt(sc.nextLine());

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

System.out.println("Výsledek: " + vysledek);
System.out.println("Děkuji za použití mocninátoru");

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.

Konzolová aplikace
Mocninátor
==========
Zadejte základ mocniny:
2
Zadejte exponent:
3
Výsledek: 8
Děkuji za použití mocninátoru

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;
}

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. Program zastavíme tlačítkem Stop u okna konzole.

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)
{
    System.out.print(i + " ");
    i++;
}

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):

System.out.println("Vítejte v kalkulačce");
System.out.println("Zadejte první číslo:");
float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());
System.out.println("Zadejte druhé číslo:");
float b = Float.parseFloat(sc.nextLine());
System.out.println("Zvolte si operaci:");
System.out.println("1 - sčítání");
System.out.println("2 - odčítání");
System.out.println("3 - násobení");
System.out.println("4 - dělení");
int volba = Integer.parseInt(sc.nextLine());
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))
{
        System.out.println("Výsledek: " + vysledek);
}
else
{
        System.out.println("Neplatná volba");
}
System.out.println("Děkuji za použití kalkulačky.");

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:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");

System.out.println("Vítejte v kalkulačce");
String pokracovat = "ano";
while (pokracovat.equals("ano"))
{
    System.out.println("Zadejte první číslo:");
    float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());
    System.out.println("Zadejte druhé číslo:");
    float b = Float.parseFloat(sc.nextLine());
    System.out.println("Zvolte si operaci:");
    System.out.println("1 - sčítání");
    System.out.println("2 - odčítání");
    System.out.println("3 - násobení");
    System.out.println("4 - dělení");
    int volba = Integer.parseInt(sc.nextLine());
    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))
    {
        System.out.println("Výsledek: " + vysledek);
    }
    else
    {
        System.out.println("Neplatná volba");
    }
    System.out.println("Přejete si zadat další příklad? [ano/ne]");
    pokracovat = sc.nextLine();
}
System.out.println("Děkuji za použití kalkulačky.");

Všimněte si, že Stringy porovnáváme pomocí metody equals(), nikoli pomocí operátoru ==! Je to dáno tím, že String je referenční datový typ. Podmínka ("Text" == "Text") je špatně, musíme psát ("Text".equal­s("Text")). V kapitole o objektově orientovaném programování pochopíme proč.

Konzolová aplikace
Vítejte v kalkulačce
Zadejte první číslo:
12
Zadejte druhé číslo:
128
Zvolte si operaci:
1 - sčítání
2 - odčítání
3 - násobení
4 - dělení
1
Výsledek: 140
Přejete si zadat další příklad? [ano/ne]
ano
Zadejte první číslo:
-10.5
Zadejte druhé číslo:

Naši aplikaci lze nyní používat vícekrát a je již téměř hotová. V příští lekci, Pole v Javě, si ukážeme práci s poli.

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


 

Stáhnout

Staženo 736x (52.04 kB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce java

 

 

Článek pro vás napsal David Čápka
Avatar
Jak se ti líbí článek?
57 hlasů
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 sítě se informační technologie naučil na Unicorn College - prestižní soukromé vysoké škole IT a ekonomie.
Předchozí článek
Podmínky (větvení)
Všechny články v sekci
Základní konstrukce jazyka Java
Miniatura
Následující článek
Cvičení k 6. lekci Javy
Aktivity (10)

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (83)

Avatar
Jiří Nežerný:18.3.2018 3:53

Ehm... Dá se už napsaný komentář smazat? :-/

Pokud ne, slibuji, že si příště nejprve pročtu diskusi (námět na sepsání kódu na výpočet mocniny se záporným, a dokonce i desetinným exponentem tam zazněl, a mé řešení je poměrně triviální), že si pořádně rozmyslím, jestli to má smysl, a že se naučím dávat delší kódy jinam. ;-)

 
Odpovědět 18.3.2018 3:53
Avatar
Josef Pospíšil:28.3.2018 14:58

Tohle byla výborná lekce, jen když jsem ji procházel poprvé, tak 2 cykly v sobě:

for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
        for (int i = 1; i <= 10; i++)
        {
                System.out.print((i * j) + " ");
        }
        System.out.println();
}

byly dost těžké (z mého pohledu) na pochopení.
Tu by to možná chtělo trochu rozepsat, co se děje v jednotlivých krocích.
Já si tam pak přidal řádky abych to zjistil, ale než jsem to udělal, byl jsem z toho trochu zoufalý.
To detailnější rozepsání by to bylo lepší na pochopení (je to z pohledu úplného začátečníka), jinak to bylo dost fajn.

Editováno 28.3.2018 15:01
 
Odpovědět 28.3.2018 14:58
Avatar
Jiří Malý
Člen
Avatar
Jiří Malý:18.7.2018 10:39

Super! Ještě jsem si upravil kalkulačku abych mohl psát rovnou znaménka namísto čísel

if (volba.equals("+"))
{
vysledek = a + b;
}
else if (volba.equals("-"))
{
vysledek = a - b;
}
else if (volba.equals("*"))
{
vysledek = a * b;
}
else if (volba.equals("/"))
{
vysledek = a / b;
}

 
Odpovědět  +1 18.7.2018 10:39
Avatar
Rasinsky
Člen
Avatar
Odpovídá na Josef Pospíšil
Rasinsky:26.7.2018 12:25
for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
        for (int i = 1; i <= 10; i++)
        {
                System.out.print((i * j) + " ");
        }
        System.out.println();
}

Pre jednoduchsie pochopenie si to rozdel napr takto:
Vonkajsi / hlavny cyklus A (v tomto priklade s premennou j)
Vnutorny / vnoreny cyklus B (v tomto priklade s premennou i)

Cyklus A
{
//telo cyklu A ktory sa vykona podla podmienky
        Cyklus B
        {
        //telo cyklu B ktory sa vykona podla podmienky
        }
}

Takze ked zacne cyklus A, pokial podmienka plati (otestuje sa j <= 10) vykona sa telo cyklu, pre prvu hodnutu j.

V tomto priklade sa vykona dalsi cyklus B, kedze je v tele cyklu / je vnoreny do A.
Cyklus B sa bude vykonavat pokial podmienka plati (otestuje sa i <=10), pre vsetky hodnoty i sa vykona telo cyklu B. (i sa inkrementuje po kazdom vykonani tela cyklu, na to sluzi i++ )

Nasledne sa cyklus "vrati" na zaciatok A, kedze cele telo cyklu A bolo vykonane.
A znovu sa otestuje podmienka pre dalsiu hodnotu j (j sa inkrementuje po kazdom vykonani tela cyklu, na to sluzi j++ ), pokial podmienka plati ide sa znovu na telo cyklu A - cize opat sa vykonava cyklus B, a tak dookola pokial podmienka plati.

Dufam ze je to jasnejsie takto :)
alebo si to skus takto vypisat

for (int j = 1; j <= 10; j++)
                {
                        for (int i = 1; i <= 10; i++)
                        {
                                System.out.printf(" j= %d i= %d",j,i );
                        }
                        System.out.println();
                }
 
Odpovědět 26.7.2018 12:25
Avatar
Karel Klíč
Člen
Avatar
Karel Klíč:17.10.2018 16:59

Opět ta samá chyba v žebříkovém programování podmínky if a else kalkulačky zdrojového kódu vám chybí inicializace objektu Scanner na proměnnou sc. Divím se že ze stránek vám to jede. při okopírování ctrl + c a ctrl + v je program nefunkční.

 
Odpovědět 17.10.2018 16:59
Tento výukový obsah pomáhají rozvíjet následující firmy, které dost možná hledají právě tebe!
Avatar
Feri Laky
Člen
Avatar
Odpovídá na Josef Pospíšil
Feri Laky:17. ledna 19:30

Ano, pre začiatok, ak človek len začína s prvým programovacím jazykom je ten algoritmus
skoro nepochopiterľný, teda aspoň ťažko.Akonáhle človek v minulosti načal nejaký jazyk,
hneď je na tom lepšie.Ja som asi pred 20-25 rokmi programoval v Pascale, a napriek dlhej dobe
mi teraz dva cykly nerobia problém na pochopenie.
Veľmi vychutnávam, ako vďaka dobrým príkladom lezú z hlavy staré znalosti.
Čo sa za mladi naučíš, na starosť akoby si našiel :-)))

 
Odpovědět 17. ledna 19:30
Avatar
Marcel Mares
Člen
Avatar
Marcel Mares:19. srpna 17:28

kde se mohu dovědět, jak se používá v javě cyklus do-while

 
Odpovědět 19. srpna 17:28
Avatar
flotoo
Člen
Avatar
Odpovídá na Marcel Mares
flotoo:19. srpna 21:51

Cyklus do-while je podobný jako cyklus while, jen s tím rozdílem, že podmínka je až na konci bloku s příkazy. To znamená, že se příkazy v cyklu vždy minimálně jednou provedou.

 
Odpovědět 19. srpna 21:51
Avatar
Víťa Š.
Člen
Avatar
Odpovídá na Jiří Malý
Víťa Š.:27. srpna 17:58

Funguje to s úpravou místo int volba = Integer.parse­Int(sc.nextLi­ne());
String volba = sc.nextLine(); /** switch (volba) */ , zprovoznit else. Pak to funguje, ale s tím, že když zadáš místo čísla text, vyhodí to chybu.

Odpovědět 27. srpna 17:58
Život by byl mnohem snazší, kdybychom k němu měli zdrojový kód.
Avatar
Víťa Š.
Člen
Avatar
Odpovídá na Jiří Malý
Víťa Š.:27. srpna 17:59
package vyukavse;
import java.util.Scanner;
public class VyukaVSE {
    public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in, "UTF-8");

System.out.println("Vítejte v KALKULAČCE Víta Šoukala");
System.out.println("Desetinná čísla oddělte tečkou.");
String pokracovat = "a";
while (pokracovat.equals("a"))        /** porovna zdali uzivatel napsal a */
{
    System.out.println("Zadejte první číslo:");
    float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());  /** float 32 bit desetina presnost cisla */
    System.out.println("Zadejte druhé číslo:");
    float b = Float.parseFloat(sc.nextLine());
    System.out.println("Zvolte si operaci:");
    System.out.println("+");
    System.out.println("-");
    System.out.println("*");
    System.out.println("/");
    /** int volba = Integer.parseInt(sc.nextLine());   funkcni jen s switch, case, if ((volba > 0) && (volba < 5))  */
   String volba = sc.nextLine();
   float vysledek = 0;     /** vysledek musi mit nejakou hodnotu, jinak vyhodi chybu  */
  /**   switch (volba)      /** switch je konstrukce, zjednodusi nam zapis vice podminek pod sebou */

if (volba.equals("+"))
{
vysledek = a + b;
}
else if (volba.equals("-"))
{
vysledek = a - b;
}
else if (volba.equals("*"))
{
vysledek = a * b;
}
else if (volba.equals("/"))
{
vysledek = a / b;
}
else       /** jinak */
{
        System.out.println("Neplatná volba");
}
{
        System.out.println("Výsledek: " + vysledek);

 }
System.out.println("Chcete vypočítat další příklad? » a/n «");
pokracovat = sc.nextLine();
}
   System.out.println("Děkuji za použití kalkulačky » Vít Šoukal «");
}
}
Odpovědět 27. srpna 17:59
Život by byl mnohem snazší, kdybychom k němu měli zdrojový kód.
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 93. Zobrazit vše