<style>
.mkd {
background-color: rgba(0, 150, 250, .2);
}
</style>
<span class="mkd"></span>
# 迴圈 loop

## intro
電腦存在的最大意義就是協助人類執行大量且<span class="mkd">重複的運算</span>
而迴圈就是達成這個目的的工具
## for迴圈
### 語法

for(A初始運算式; B條件式; C控制運算式){
    D迴圈內程式;
}

#### 流程圖
<center>
<img src="https://i.imgur.com/oFlGJ0z.png" width = "450px"/>
</center>

執行A初始運算式
$\implies$ 判斷B條件式，成立執行D迴圈內程式
$\implies$ 執行C控制運算式

$\implies$ 判斷B條件式，成立執行D回圈內程式
$\implies$ 執行C控制運算式

...
...

$\implies$ 判斷B條件式，不成立離開

#### A初始運算式
初始運算式是進入迴圈後<span class="mkd">第一個</span>執行的程式
從頭到尾她也只會執行一次
在這裡你可以執行任何命令
通常會在這裡設定一個變數

#### B條件式
條件式是執行完A或是每次C執行完後都會進行的一次判斷
判斷式也是不限制
只要<span class="mkd">可以回傳true或是false就好</span>
判斷為true就會繼續執行D
判斷為false就結束迴圈繼續迴圈後的程式碼
通常是對A內設定的判斷操作

#### C控制運算
每當運行完D就會執行
通常是對A內設定的變數進行操作

#### D回圈內運算式
每當B條件式為true時就會執行

### for運用
學過sigma的
$\displaystyle\sum_{i=1}^{n}i$其實就和for是很像的東西
↑等價於

int n = 10,sum = 0;
for(int i = 1; i <= n; i++){
    sum += i; 
}
cout << sum << '\n';//輸出55也就是1加到10的和

:::info
:::spoiler 上面程式的執行過程
int n = 10, sum = 0;
int i = 1;
i <= n (現在i為1)
sum += i (現在sum為1)
i++ (現在i為2)
i <= n (現在i為2)
sum += i (現在sum為3)
i++ (現在i為3)
i <= n (現在i為3)
sum += i (現在sum為6)
i++ (現在i為4)
i <= n (現在i為4)
sum += i (現在sum為10)
i++ (現在i為5)
i <= n (現在i為5)
sum += i (現在sum為15)
i++ (現在i為6)
i <= n (現在i為6)
sum += i (現在sum為21)
i++ (現在i為7)
i <= n (現在i為7)
sum += i (現在sum為28)
i++ (現在i為8)
i <= n (現在i為8)
sum += i (現在sum為36)
i++ (現在i為9)
i <= n (現在i為9)
sum += i (現在sum為45)
i++ (現在i為10)
i <= n (現在i為10)
sum += i (現在sum為55)
i++ (現在i為11)
cout << sum = 55
:::
#### 小知識
上面說A和C可以隨便任何命令
所以以下的也都是可以的

for(int i = 0,n = 10,sum = 0; i <= n; i++){
    sum += i;
}
cout << sum << '\n';//輸出55也就是1加到10的和

for(int i = 1,j = 10; j < 100; i++){
    j *= i;
    cout << j << ' ';//輸出10 20 60 240
}

int i = 1;
for(; i < 10;){
    cout << i << ' ';//輸出1 2 3 4 5 6 7 8 9
    i++;
}

for(;;){
   //這是無限迴圈 
}

## while迴圈
### 語法

while(A條件式){
    B迴圈內程式
}

#### 流程圖
<center>
<img src="https://i.imgur.com/3XfCidV.png" width = "450px"/>
</center>

判斷A條件式，成立執行B迴圈內程式

$\implies$判斷A條件式，成立執行B迴圈內程式

$\implies$判斷A條件式，成立執行B迴圈內程式

...

...

$\implies$判斷A條件式，不成立離開迴圈
#### A條件式
當條件式為true時，就會進入迴圈
當條件式為false時，就會離開迴圈，繼續}後的程式
判斷式也是不限制
只要<span class="mkd">可以回傳true或是false就好</span>
#### B迴圈內程式
當條件式為true後，進入迴圈
當會圈內的程式執行完成後
就會再回到A條件式進行判斷

### while運用
while其實是和for等價的
如果把while這樣寫

int i = 0;
while(i < 10){
    cout << i << '\n';
    i++;
}

她和for這樣寫

for(int i = 0; i < 10 ; i++){
    cout << i << '\n';
}

是一樣的，不過這種情況我們通常都會用for

有時可以看到題目寫本題有<span class="mkd">t筆測資</span>
這時while就會派上用場了

int t;
cin >> t;
while(t--){//當t減到0時while就會結束
    //解題code
}

也有可能看到題目會寫<span class="mkd">多筆輸入</span>
假如每筆輸入都要輸入一個n
這時也可以用while

while(cin >> n){//當程式執行成功也會回傳true
    //解題code
}

這個也和上面的sigma一樣

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
	int n = 10, sum = 0;
	int i = 1;
	while(i <= n){
		sum += i;
		i++;
	}
	cout <<sum<< '\n';
} 

:::info
:::spoiler 上面while的全部運作過程
int n = 10, sum = 0;
int i = 1;
i <= n; (現在i為1)
sum += i;
i++ (現在i為2)
i <= n; (現在i為2)
sum += i;
i++ (現在i為3)
i <= n; (現在i為3)
sum += i;
i++ (現在i為4)
i <= n; (現在i為4)
sum += i;
i++ (現在i為5)
i <= n; (現在i為5)
sum += i;
i++ (現在i為6)
i <= n; (現在i為6)
sum += i;
i++ (現在i為7)
i <= n; (現在i為7)
sum += i;
i++ (現在i為8)
i <= n; (現在i為8)
sum += i;
i++ (現在i為9)
i <= n; (現在i為9)
sum += i;
i++ (現在i為10)
i <= n; (現在i為10)
sum += i;
i++ (現在i為11)
cout << sum = 55
:::
## do while
### do while語法

do{
   A迴圈內程式
}while(B條件式);//這個分號要記得

#### 流程圖
<center>
<img src="https://i.imgur.com/HYuUXsG.png" width = "450px"/>
</center>

執行A迴圈內程式

$\implies$判斷B條件式，成立執行A回圈內程式

$\implies$判斷B條件式，成立執行A回圈內程式

...

...

$\implies$判斷B條件式，不成立結束迴圈
#### A迴圈內程式
do while和while的不同處就在
do while不管條件式有沒有成立
它都一定會<span class="mkd">先執行一次迴圈內的程式</span>

#### B條件式
當do先執行一次了後就和一般的while一樣了
當B條件式為true，執行A回圈內程式
當B條件是為false，離開迴圈
判斷式也是不限制
只要<span class="mkd">可以回傳true或是false就好</span>
### do while運用
do while比起while和for
真的很少用到
用一般的while和while前多打一次一樣的code也可以有一樣的效果
不過還是可以學一下
可以讓程式碼變得更簡潔

## continue&break
### continue
continue顧名思義就是繼續的意思
他的功能就是當執行到continue這個程式，就回到最上面的迴圈，不執行接下來的回圈內程式
例如for就是回到C控制運算式，也就是我們平常寫i++的地方
而while就是回到A條件式

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    for(int i = 1; i <= 10; i++){
        if(i % 2 == 0)continue;//如果判斷i是偶數，就回到i++，不執行cout
        cout << i << '\n';
    }
}

### break
break的功能就是離開迴圈直接執行迴圈後的下一行程式
我們用一個題目來舉例

apron想買peko的周邊需要2500元
請你幫忙寫一個程式計算apron存了多少錢
每次的輸入就代表存進去的錢
而當apron存到了2500以上就提醒他你可以買周邊了，並且結束這個存錢功能

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
    int money;
    int sum = 0;
    while(cin >> money){
        sum += money;
        cout << "現在有"<<sum << "元"<< '\n';
        if(sum >= 2500){
            cout << "可以買了喔peko" <<'\n'; '\n';
            break;//結束迴圈
        }
        
    }
}