Lekce 5 - Cykly v JavaScriptu

V předešlém cvičení, Řešené úlohy k 4. lekci JavaScriptu, jsme si procvičili nabyté zkušenosti z předchozích lekcí.

V dnešním tutoriálu se budeme věnovat cyklům v JavaScriptu.

Cykly

Cykly spolu s podmínkami tvoří základ každého programovacího jazyka. 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 let i = 0.
• 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 příkazů ++ 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:

document.write("Knock<br />");
document.write("Knock<br />");
document.write("Knock<br />");
document.write("Penny!");

My ale už nic nemusíme otrocky opisovat:

for (let i = 0; i < 3; i++) {
    document.write("Knock<br />");
}
document.write("Penny!");

Výsledek:

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 vypíše 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 do seznamu.

document.write("<ul>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<li>" + i);
document.write("</ul>");

Výsledek:

Vidíme, že řídící proměnná má opravdu v každé iteraci (průběhu) jinou hodnotu. Všimněte si, že v cyklu tentokrát nezačínáme na 0, ale můžeme nastavit počáteční hodnotu 1 a koncovou 10. V programování je ovšem zvykem začínat od nuly, později zjistíme proč. Mezeru za každé číslo připojujeme jako text pomocí operátoru +.

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. K výpisu hodnot využijeme tabulku. Mohlo by to vypadat asi takto:

document.write('<table border="1"><tr>');
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 2 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 3 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 4 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 5 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 6 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 7 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 8 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 9 + "</td>");
document.write("</tr><tr>");
for (let i = 1; i <= 10; i++)
    document.write("<td>" + i * 10 + "</td>");
document.write("</tr></table>");

A výsledek v prohlížeči:

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:

document.write('<table border="1">');
for (let j = 1; j <= 10; j++)
{
    document.write("<tr>");
    for (let i = 1; i <= 10; i++)
        document.write("<td>" + i * j + "</td>");
    document.write("</tr>");
}
document.write("</table>");

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. Každý průběh vnitřního cyklu je třeba vložit do řádku tabulky, tedy do tagů <tr> a </tr>.

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

let a = 2; // Základ mocniny
let n = 3; // Exponent

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

document.write("Výsledek: " + vysledek);

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.

Výsledek:

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 (let 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 a stránka se stále načítá. Záložku musíme zavřít.

while cyklus

Cyklus while 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 Cyklus for je vlastně speciální případ while cyklu. Cyklus 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 pomocí while následovně:

let i = 1;
while (i <= 10) {
    document.write(i + " ");
    i++;
}

To ale není ideální použití while cyklu. V kurzu se k cyklům ještě jednou vrátíme a ukážeme si i pár dalších konstrukcí, které s nimi souvisejí. Jako základ nám to však pro další práci bohatě stačí.

V následujícím cvičení, Řešené úlohy k 5. lekci JavaScriptu, si procvičíme nabyté zkušenosti z předchozích lekcí.

Měl jsi s čímkoli problém? Stáhni si vzorovou aplikaci níže a porovnej ji se svým projektem, chybu tak snadno najdeš.