## 迴圈$(loop)$
### 前言
如果我們現在要讓電腦輸出一萬個 "1"
是不是會一直ctrl+C ctrl+V
這種麻煩的工作交給電腦就對了 ouob
所以我們可以用到「迴圈」
### $for$ 迴圈
> for(初始值；判斷式；更新值）
> {
>//statement
> }
:::success
如果$for$的敘述只有一行，可以不用加{ }
:::
#### 順序
```cpp=
for(/*1*/初始值 ;/*2*/判斷式 ;/*4*/更新值)
{
/*3*/
//statement
}
```
$1\rightarrow2\rightarrow3\rightarrow4\rightarrow2\rightarrow3\rightarrow4\ldots$
#### 初始值
直接定義一個變數，不一定要是$0$
>$int$
$long$ $long$
$float$
$double$
...
```cpp=
for(int i=0;判斷式;更新值)
{
//statement
}
```
或是使用原有的變數
```cpp=
float i;
for(i=99;判斷式;更新值)
{
//statement
}
```
#### 判斷式
< 大於
> 小於
== 等於
<= 大於等於
>= 小於等於
!= 不等於
:::danger
=是指定
==才是等於
:::
當判斷式正確時，就會執行敘述
```cpp=
for(int i=0;0<i<10;更新值)
{
//statement
}
/*----------*/
for(int j=100;j!=99;更新值)
{
//statement
}
```
```cpp=
for(int i=0;i<(-1);更新值)
{
//statement
}
/*----------*/
for(int j=100;j<0;更新值)
{
//statement
}
```
#### 更新值
讓迴圈有變化
也可以使迴圈停止
這個位置可以讓變數有變化
可以使用
+ 加
- 減
* 乘
/ 除
...
下列是讓$i$加1的方法
> $i$=$i$+$1$
> $i$+=$1$
> $i$++
> ++$i$
```cpp=
int a=0,b=0;
for(int i=10;i>0;i--)
{
a++;
}
for(int j=1;j<10;j*=2)
{
b++;
}
```
:::spoiler 測驗
```cpp=
int i=0;
for(i=1;i<5;i*=2)
{
}
cout<<i<<endl;
```
求輸出值。
---
輸入$n$
1+到$n$的總和。
:::spoiler 解答
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n=0,sum=0;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++) sum+=i;
cout<<sum<<endl;
}
```
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n=0,sum=0;
cin>>n;
sum=(1+n)*n/2;
cout<<sum;
}
```
:::
#### 無窮迴圈
當迴圈無論如何都達不到結束的條件
此時迴圈就不會結束
稱為無窮迴圈
e.g.
```cpp=
for(int i=0;i<=999;i+=2)
{
i-=3;
cout<<i<<endl;
}
```
:::spoiler 測驗
```cpp=
int t=0;
for(int i=1;i<=100;i++)
{
t+=1;
i+=1;
}
cout<<t;
```
求輸出值為多少?
($A$)100 ($B$)50 ($C$)0 ($D$)無輸出
---
```cpp=
int sum=0,n=50;
for(int i=1;i<=n;i=sum)
{
sum+=i;
}
```
請問此$for$迴圈執行了幾遍?
($A$)7 ($B$)6 ($C$)5 ($D$)無窮迴圈
:::
---
### $while$迴圈
while(判斷式)
{
}
> 當判斷式成立時
> 執行一次敘述
> 依此循環
> 直到不符合判斷式
```cpp=
int i=0;
while(i<100)//判斷式
{
//statement
i++;//重要!!! 這樣才會結束迴圈
}
```
:::spoiler while的其他用法
```cpp=
int n=0;
while(cin>>n)
{
//statement
}
```
當輸入$n$時，執行敘述
直到輸入^$Z$(ctrl+Z)，迴圈才會結束
適用於需要輸入多筆資料的時候
---
```cpp=
while(n--)
{
}
```
每次碰到都會執行一次括號內的敘述
讓迴圈內的敘述執行$n$遍
等同於
```cpp=
for(n=n;n>0;n--)
{
}
```
---
```cpp=
while(ture)
{
//statement
}
while(1)
{
//statement
}
```
##### 判斷式
(100==100)$\rightarrow true$
(1==0)$\rightarrow false$
當判斷式內是$true$時，迴圈就會一直執行，變成無窮迴圈
:::
#### 測驗
> [ZeroJugde a005](https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=a005)
:::spoiler code
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int t=0;
cin>>t;
while(t--)
{
int a=0,b=0,c=0,d=0;
cin>>a>>b>>c>>d;
cout<<a<<' '<<b<<' '<<c<<' '<<d<<' ';
if(b-a==c-b) cout<<d+(b-a)<<endl;
else cout<<d*(b/a)<<endl;
}
return 0;
}
```
:::
> [ZeroJugde a244](https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=a244)
:::spoiler code
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n=0;
cin>>n;
while(n--)
{
long long a=0,b=0,c=0;
cin>>a>>b>>c;
if(a==1) cout<<b+c<<endl;
else if(a==2) cout<<b-c<<endl;
else if(a==3) cout<<b*c<<endl;
else cout<<b/c<<endl;
//整數輸出
}
return 0;
}
```
:::
### 特殊
> 跳出目前的迴圈
```cpp=
break;
```
:::spoiler 範例
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a=0,b=0;
for(int i=0;i<100;i++)
{
a++;
if(i==10) break;
b++;
}
cout<<a<<' '<<b<<endl;
}
```
:::
> 進行下一次的循環
```cpp=
continue;
```
:::spoiler 範例
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a=0,b=0
for(int i=0;i<10;i++)
{
a++;
if(i%2==1) continue;
b++;
}
cout<<a<<' '<<b<<endl;
}
```
:::
:::info
兩者通常搭配 $if$ 使用
:::
---
## 陣列 $(array)$
一個數列
4,7,5,45,11,...
### 宣告
```cpp=
int a[5];
int b[5]={0,1,2,3,4};
int c[ ]={0,1,2,3,4};
int d[5]={0,1,2};
float e[5]={};
double f[5]{};
long long g[5]={0};
```
### 呼叫
```cpp=
int num=a[0];
for(int i=0;i<n;i++)
{
cout<<a[i]<<" ";
}
```
### 輸入
```cpp=
int a[n];
for(int i=0;i<n;i++)
{
cin>>a[i];
}
```
### 加總
```cpp=
int sum=0;
for(int i=0;i<n;i++)
{
sum+=a[i];
}
```
#### 測驗
給定一個陣列{1,2,3,4,5}
請將他反過來輸出。
:::spoiler code
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
a[5]={1,2,3,4,5};
for(int i=4;i>=0;i--)
{
cout<<a[i]<<' ';
}
return 0;
}
```
:::
---
輸入$n$,$x$和一個長度為$n$的陣列
試找出$x$的位置。
:::spoiler code
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n=0,x=0;
cin>>n>>x;
int a[n];
for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(x==a[i])
{
cout<<i<<endl;
break;
}
}
return 0;
}
```
:::
---
輸入$n$和一個長度為$n$的陣列
求偶數項的和。
:::spoiler code
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n=0,sum=0;
cin>>n;
int a[n];
for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(i%2==1)
{
sum+=a[i];
}
}
cout<<sum;
return 0;
}
```
:::
---
輸入$n$和一個長度為$n$的陣列
求陣列的平均。
:::spoiler code
```cpp=
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int n=0,sum=0;
cin>>n;
int a[n];
for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
for(int i=0;i<n;i++) sum+=a[i];
cout<<sum/n<<endl;
}
```
:::
---
### 界外
當在呼叫陣列時，超出了陣列的範圍
這時就有可能會出錯。
```cpp=
int a[5]={1,2,3,4,5};
int num=a[5];
```
## 補充
### $do$ $while$迴圈
後判式
> do
> {
>//statement
>}while(判斷式)
會先執行敘述，再進行判斷式
```cpp=
int i=0,a=0
do
{
a++;
}while(i<5)
```
```cpp=
int j=0,b=0
do
{
b++;
}while(j>=b)
```
---
### $char$陣列
最後一格會是"\0"，作為結束的標記
所以$char$陣列會比初始設定的大小少一格
```cpp=
char a[6];
for(int i=0;i<5;i++)
cin>>a[i];
for(int i=0;i<5;i++)
cout<<a[i];
```
字元陣列可以使用陣列名稱輸入輸出，可以不用迴圈
```cpp=
char b[6];
cin>>b;
cout>>b;
```
::: info
input:
Hello
output:
Hello
:::
> [name=wi11y][time=July 2, 2023][color=#E0FFFF]
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