6. diel - Cykly v C #

V predchádzajúcom cvičení, Riešené úlohy k 5. lekcii C # .NET, sme si precvičili získané skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.

V minulej lekcii, Riešené úlohy k 5. lekcii C # .NET , sme si vysvetlili podmienky. Teraz prejdeme k cyklom, po dnešnom C # .NET tutoriálu už budeme mať takmer kompletnú výbavu základných konštrukcií a budeme schopní tvoriť rozumné aplikácie.

Cykly

Ako už slovo cyklus napovie, niečo sa bude opakovať. Keď chceme v programe niečo urobiť 100x, určite nebudeme písať pod seba 100x ten istý kód, ale vložíme ho do cyklu. Cyklov máme niekoľko druhov, vysvetlíme si, kedy ktorý použiť. Samozrejme si ukážeme praktické príklady.

For cyklus

Tento cyklus má stanovený pevný počet opakovaní a hlavne obsahuje tzv. Riadiace premennú (celočíselnú), v ktorej sa postupne počas behu cyklu menia hodnoty. Syntax (zápis) cyklu for je nasledovná:

for (premenna; podmienka; prikaz)

• promenna je riadiaca premenná cyklu, ktoré nastavíme počiatočnú hodnotu (najčastejšie 0 , pretože v programovaní všetko začína od nuly, nie od jednotky). Napr. teda int i = 0 . Samozrejme si môžeme premennú aj vytvoriť niekde nad tým a už nemusíme písať slovíčko int , býva ale zvykom používať práve int i .
• podminka je podmienka vykonanie ďalšieho kroku cyklu. Akonáhle nebude platiť, cyklus sa ukončí. Podmienka môže byť napr `(i
• prikaz nám hovorí, čo sa má v každom kroku s riadiacou premennou stáť. Teda či sa má zvýšiť alebo znížiť. K tomu využijeme špeciálnych operátorov ++ a -- , tie samozrejme môžete používať aj úplne bežne mimo cyklus, slúži na zvýšenie alebo zníženie premenné o 1 .

  Poďme si urobiť jednoduchý príklad, väčšina z nás určite pozná Sheldona z The Big Bang Theory. Pre tých čo nie, budeme simulovať situáciu, kedy klope na dvere svojej susedky. Vždy 3x zaklope a potom zavolá: "Penny!". Náš kód by bez cyklov vyzeral takto:

{CSHARP_CONSOLE}
Console.WriteLine("Knock");
Console.WriteLine("Knock");
Console.WriteLine("Knock");
Console.WriteLine("Penny!");
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

My ale už nič nemusíme otrocky opisovať:

{CSHARP_CONSOLE}
for (int i=0; i < 3; i++)
{
    Console.WriteLine("Knock");
}
Console.WriteLine("Penny!");
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Konzolová aplikácia
Knock
Knock
Knock
Penny!

Cyklus prebehne 3x, spočiatku je v premennej i nula, cyklus vypíše "Knock" a zvýši premennú i o jedna. Potom beží rovnako s jednotkou a dvojkou. Akonáhle je v i trojka, už nesúhlasí podmienka `i

Skúsme si teraz využiť to, že sa nám premenná inkrementuje. Vypíšme si čísla od jednej do desať. Pretože nebudeme chcieť, aby sa nám v konzole text vždy odřádkoval, použijeme miesto WriteLine() iba Write() .

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

Vidíme, že riadiaci premenná má naozaj v každej iterácii (priebehu) inú hodnotu. Všimnite si, že v cykle tentoraz nezačíname na nule, ale môžeme nastaviť počiatočnú hodnotu 1 a koncovú 10 . V programovaní je však zvykom začínať od nuly, neskôr zistíme prečo.

Teraz si vypíšeme malú násobilku (násobky čísel 1 až 10, vždy do desať). Stačí nám urobiť cyklus od 1 do 10 a premennú vždy násobiť daným číslom. Mohlo by to vyzerať asi takto:

{CSHARP_CONSOLE}
Console.WriteLine("Malá násobilka pomocou 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();
{/CSHARP_CONSOLE}

Konzolová aplikácia
Malá násobilka pomocou cyklu:
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 pekne, ale stále sme toho dosť napísali. Ak vás napadlo, že v podstate robíme 10x to isté a len zvyšujeme číslo, ktorým násobíme, máte pravdu. Nič nám nebráni vložiť 2 cykly do seba:

{CSHARP_CONSOLE}
Console.WriteLine("Malá násobilka pomocou dvoch cyklov:");
for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
    for (int i = 1; i <= 10; i++)
        Console.Write("{0} ", i * j);
    Console.WriteLine();
}
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Pomerne zásadný rozdiel, že? Pochopiteľne nemôžeme použiť u oboch cyklov i , pretože sú vložené do seba. Premenná j nadobúda vo vonkajšom cykle hodnôt 1 až 10 . V každej iterácii (rozumejte priebehu) cyklu je potom spustený ďalší cyklus s premennou i . Ten je nám už známy, vypíše násobky, v tomto prípade násobíme premennú j . Po každom behu vnútorného cyklu treba odřádkovat, to vykoná Console.WriteLine() . Môžete si skúsiť vypísané riadky upravená pomocou metódy PadLeft() tak, aby boli čísla pekne v stĺpcoch.

Urobme si ešte jeden program, na ktorom si ukážeme prácu s vonkajšou premennou. Aplikácia bude vedieť spočítať ľubovoľnú mocninu ľubovoľného čísla:

{CSHARP_CONSOLE}
Console.WriteLine("Mocninátor");
Console.WriteLine("==========");
Console.WriteLine("Zadajte základ mocniny: ");
int a = int.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Zadajte exponent: ");
int n = int.Parse(Console.ReadLine());

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

Console.WriteLine("Výsledok: {0}", vysledek);
Console.WriteLine("Ďakujem za použitia mocninátoru");
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Asi všetci tušíme, ako funguje mocnina. Pre istotu pripomeniem, že napríklad 2 ³ = 2 * 2 * 2. Teda a ⁿ spočítame tak, že n-1 krát vynásobíme číslo a číslom a . Výsledok si samozrejme musíme ukladať do premennej. Spočiatku bude mať hodnotu a a postupne sa bude v cykle pronásobovat. Ak ste to nestihli, máme tu samozrejme článok s algoritmom výpočtu ľubovoľnej mocniny . Vidíme, že naša premenná vysledek je v tele cyklu normálne prístupná. Ak si však nejakú premennú založíme v tele cyklu, po skončení cyklu zanikne a už nebude prístupná.

Konzolová aplikácia
Mocninátor
==========
Zadajte základ mocniny:
2
Zadajte exponent:
3
Výsledok: 8
Ďakujem za použitia mocninátoru

Už tušíme, na čo sa for cyklus využíva. Zapamätajme si, že je počet opakovaní pevne daný. Do premennej cyklu by sme nemali nijako zasahovať ani dosadzovať, program by sa mohol tzv. Zacykliť, skúsme si ešte posledný, odstrašujúci príklad:

{CSHARP_CONSOLE}
// tento kód je zle
for (int i = 1; i <= 10; i++)
    i = 1;
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Au, vidíme, že program sa zasekol. Cyklus stále inkrementuje premennú i , ale tá sa vždy zníži na 1 . Nikdy teda nedosiahne hodnoty > 10 , cyklus nikdy neskončí. Okno programu zatvoríme alebo použijeme tlačidlo Stop v lište Visual Studia .

While cyklus

Cyklus while funguje inak, jednoducho opakuje príkazy v bloku kým platí podmienka. Syntax cyklu je nasledovné:

while (podmienka)
{
    // príkazy
}

Ak vás napadá, že možno cez while cyklus urobiť aj for cyklus, máte pravdu Cyklus for je vlastne špeciálny prípad while cyklu. Cyklus while sa ale používa na trochu iné veci, často máme v jeho podmienke napr. Metódu vracajúci logickú hodnotu true / false . Pôvodný príklad z for cyklu by sme urobili pomocou while nasledovne:

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

To ale nie je ideálne použitie while cyklu. Vezmeme si našu kalkulačku z minulých lekcií a opäť ju trochu vylepšíme, konkrétne o možnosť zadať viac príkladov. Program teda hneď neskončí, ale spýta sa užívateľa, či si praje spočítať ďalší príklad. Pripomeňme si pôvodnú verziu kódu (je to tá verzia sa switch em, ale pokojne použite aj tú bez neho, záleží na vás):

{CSHARP_CONSOLE}
Console.WriteLine("Vitajte v kalkulačke");
Console.WriteLine("Zadajte prvé číslo:");
float a = float.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Zadajte druhé číslo:");
float b = float.Parse(Console.ReadLine());
Console.WriteLine("Zvoľte si operáciu:");
Console.WriteLine("1 - sčítanie");
Console.WriteLine("2 - odčítanie");
Console.WriteLine("3 - násobenie");
Console.WriteLine("4 - delenie");
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("Výsledok: {0}", vysledek);
else
        Console.WriteLine("Neplatná voľba");
Console.WriteLine("Ďakujem za použitia kalkulačky, aplikáciu ukončíte ľubovoľnou klávesou.");
Console.ReadKey();
{/CSHARP_CONSOLE}

Teraz vložíme takmer celý kód do while cyklu. Našou podmienkou bude, že používateľ zadá "áno", budeme teda kontrolovať obsah premennej pokracovat . Spočiatku bude táto premenná nastavená na "áno", aby sa program vôbec spustil, potom do nej necháme načítať voľbu užívateľa:

Console.WriteLine("Vitajte v kalkulačke");
string pokracovat = "áno";
while (pokracovat == "áno")
{
    Console.WriteLine("Zadajte prvé číslo:");
    float a = float.Parse(Console.ReadLine());
    Console.WriteLine("Zadajte druhé číslo:");
    float b = float.Parse(Console.ReadLine());
    Console.WriteLine("Zvoľte si operáciu:");
    Console.WriteLine("1 - sčítanie");
    Console.WriteLine("2 - odčítanie");
    Console.WriteLine("3 - násobenie");
    Console.WriteLine("4 - delenie");
    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("Výsledok: {0}", vysledek);
    else
        Console.WriteLine("Neplatná voľba");
    Console.WriteLine("Prajete si zadať ďalší príklad? [áno / nie]");
    pokracovat = Console.ReadLine();
}
Console.WriteLine("Ďakujem za použitia kalkulačky, aplikáciu ukončíte ľubovoľnou klávesou.");
Console.ReadKey();

Konzolová aplikácia
Vitajte v kalkulačke
Zadajte prvé číslo:
12
Zadajte druhé číslo:
128
Zvoľte si operáciu:
1 - sčítanie
2 - odčítanie
3 - násobenie
4 - delenie
1
Výsledok: 140
Prajete si zadať ďalší príklad? [áno / nie]
áno
Zadajte prvé číslo:
-10,5
Zadajte druhé číslo:

Naši aplikáciu možno teraz používať viackrát a je už takmer hotová. V budúcej lekcii, Riešené úlohy k 6. lekcii C # .NET , si ukážeme, ako zabezpečiť všetky vstupy od užívateľa.

Už toho vieme celkom dosť, začína to byť zábava, že?

V nasledujúcom cvičení, Riešené úlohy k 6. lekcii C # .NET, si precvičíme nadobudnuté skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.

Mal si s čímkoľvek problém? Stiahni si vzorovú aplikáciu nižšie a porovnaj ju so svojím projektom, chybu tak ľahko nájdeš.