Cicli

1. Introduzione ai cicli

I cicli permettono di eseguire più volte un blocco di istruzioni.

Sono fondamentali quando dobbiamo:

• ripetere operazioni
• elaborare sequenze di dati
• evitare codice ripetuto

In Java esistono tre principali tipi di ciclo:

• for $\rightarrow$ numero di ripetizioni noto
• while $\rightarrow$ condizione controllata prima
• do-while $\rightarrow$ eseguito almeno una volta

2. Ciclo For

Il ciclo for viene utilizzato quando conosciamo quante volte vogliamo ripetere un’operazione.

2.1 Sintassi

for (inizializzazione; condizione; aggiornamento) {
    // istruzioni
}

L’istruzione per richiamare il ciclo for si caratterizza è da 4 parti:

1. dichiarazione (non sempre!) e assegnazione di una variabile contatore,
2. condizione del ciclo,
3. aggiornamento della variabile contatore,
4. corpo del ciclo.

2.2 Esempio

Il seguente ciclo scrive per 10 volte sullo schermo la parola “ciao”.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("ciao");
        }
    }
}

dove:

1. int i=0 $\rightarrow$ Dichiarazione e assegnazione di una variabile contatore;
2. i < 10 $\rightarrow$ Condizione del ciclo for;
3. i++ $\rightarrow$ Aggiornamento della variabile contatore;

2.3 Esempio

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        int val2 = 0;

        // il primo ciclo viene ripetuto 5 volte
        // il secondo ciclo viene ripetuto 5 volte

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            val2++;
        }

        for (int a = 0; a < 5; a++) {
            val2++;
        }

        System.out.println("Valore = " + val2);
    }
}

2.6 Cicli annidati

È possibile inserire un ciclo dentro un altro ciclo.

2.6.1 Esempio

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        int val = 1;

        // il primo ciclo viene ripetuto 5 volte
        // il secondo ciclo viene ripetuto 5*5 volte

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            for (int a = 0; a < 5; a++) {

                System.out.println("i = " + i);
                System.out.println("a = " + a);
                System.out.println("Valore = " + val);
                System.out.println();

                val++;
            }
        }
    }
}

2.6.2 Esempio

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        int val3 = 1;

        // il primo ciclo viene ripetuto 5 volte
        // il secondo ciclo viene ripetuto 5*5 volte
        // il terzo ciclo viene ripetuto 5*5*3 volte

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            for (int a = 0; a < 5; a++) {
                for (int x = 0; x < 3; x++) {

                    System.out.println("i = " + i);
                    System.out.println("a = " + a);
                    System.out.println("x = " + x);
                    System.out.println("Valore = " + val3);
                    System.out.println();

                    val3++;
                }
            }
        }
    }
}

Ogni ciclo interno viene eseguito completamente ad ogni iterazione del ciclo esterno.

3. Ciclo While

L’istruzione while prevede che prima venga valutata la condizione e poi, se è vera, verranno eseguite le operazioni all’interno del ciclo. Ecco perchè si definisce pre-condizionale.

Quando la condizione diventa falsa il ciclo si interrompe e si passa all’istruzione successiva.

Il ciclo potrebbe non essere mai eseguito se la condizione non fosse vera in partenza.

Il ciclo potrebbe essere infinito se la condizione risultasse sempre vera. In questo caso si genera un loop.

3.1 Sintassi

L’utilizzo tipico del while prevede quasi sempre l’esecuzione di un blocco di istruzioni, quindi quasi sempre troviamo il costrutto espresso nella forma:

while (condizione) {
    // Istruzioni da eseguire
}

3.2 Esempio

Generiamo i numeri da 0 a 10, a step di 2, utilizzando il ciclo while in Java:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        int count = 0;

        while (count <= 10) {
            System.out.println(count);
            count = count + 2;
        }
    }
}

4. Ciclo Do-While

L’idea alla base del ciclo do-while sta nel fatto che prima si entra nel ciclo (viene eseguito il corpo del ciclo), poi si controllo. Per questa ragione viene definito post-condizionale

In altre parole il corpo del ciclo do-while viene eseguito almeno una volta.

La semantica del costrutto do-while è dunque la seguente:

1. Si esegue l’istruzione (o più di una);
2. Si valuta la condizione, la quale può essere vera o falsa.
3. Se la condizione è vera si ritorna al punto 1; altrimenti si passa all’istruzione successiva.

4.1 Sintassi

Troviamo il costrutto espresso nella forma:

do {
    // istruzioni;
} while (condizione);

4.2 Esempio

Continuare a leggere numeri finché non viene inserito un valore negativo.

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int valore;

        do {
            System.out.print("Inserire valore negativo: ");
            valore = input.nextInt();
        }
        while (valore >= 0);
    }
}

5. Istruzioni break e continue

Durante l’esecuzione di un ciclo può essere necessario modificare il comportamento normale del flusso.

Java mette a disposizione due istruzioni fondamentali:

• break
• continue

5.1 Istruzione break

L’istruzione break permette di interrompere immediatamente un ciclo.

Quando viene eseguita:

1. il ciclo termina.
2. il programma continua dopo il ciclo.

5.1.1 Esempio

Interrompere il ciclo quando viene trovato il numero 5.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            if (i == 5) {
                break;
            }

            System.out.println(i);
        }

        System.out.println("Ciclo terminato");
    }
}

5.2 Istruzione continue

L’istruzione continue non interrompe il ciclo.

1. salta solo l’iterazione corrente
2. passa direttamente alla successiva

5.2.1 Esempio

Stampare solo numeri dispari.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        for(int i = 0; i < 10; i++) {

            if(i % 2 == 0) {
                continue;
            }

            System.out.println(i);
        }
    }
}

6. In Sintesi

7. Quiz a risposta multipla

8. Esercizi

• Esercizi con il for
• Esercizi Ciclo While e Do While Java
• Esercizi break e continue

8.1 Esercizio - Numeri da 1 a N

Realizzare un programma che chiede un numero N e stampa i numeri da 1 a N.

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner input = new Scanner(System.in);

        System.out.print("Inserisci N: ");
        int n = input.nextInt();

        for(int i = 1; i <= n; i++){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

8.2 Esercizio - Somma dei numeri

Calcolare la somma dei numeri da 1 a N usando il ciclo while.

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args){

        Scanner input = new Scanner(System.in);

        System.out.print("Inserisci N: ");
        int n = input.nextInt();

        int i = 1;
        int somma = 0;

        while(i <= n){
            somma += i;
            i++;
        }

        System.out.println("Somma = " + somma);
    }
}

8.3 Esercizio - Indovina il numero

Il programma continua a chiedere un numero finché l’utente non inserisce 0.

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args){

        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int numero;

        do {
            System.out.print("Inserisci un numero (0 per uscire): ");
            numero = input.nextInt();
        } while(numero != 0);

        System.out.println("Programma terminato");
    }
}