循環處理

在寫程式時，為了讓程式碼更簡練，我們會使用迴圈 (Loop) 來批量處理重複的數據或邏輯。

迴圈的類型

迴圈有三種類別:

• for 迴圈：已知次數的重複（例如：印 100 次）。
• while 迴圈：未知次數，直到條件不滿足為止（例如：讀取檔案直到 EOF）。
• do-while：無論如何，先做一次再說。

多數時候不會使用到 do-while 語句

使用迴圈

其實電腦的世界裡，只要有 while 就夠了。但人類很懶，每次寫迴圈都要做四件事：

• A 計數器 (int i = 0)
• B 終止條件 (i < 5)
• C 改變計數器 (i++)
• D 循環進行的任務 (printf())

while 迴圈

適合條件比較彈性的場景。

// 從零數到四
int j = 0; // A
while(j < 5) { // B
    printf("%d ", j); // D
    j++; // C
}

for 迴圈

將 A、B、C 全部打包在括號內，程式碼極其簡潔。

// A; B; C
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d ", i); // D
}

更多for 迴圈

for 的三個部分（A; B; C）都不是強制的，可以視需求留白：

int start = 0, end = 10;
for (; start < end; start += 2) { 
    // A 已在外面定義，所以留白
    printf("%d ", start);
}

避免死循環

在程式開發中最常遇到的問題之一，通常是因為沒有恰當的改變計數器或終止條件設置有誤，會導致程式卡死

// i >= 0 永遠為真，直到 overflow，循環不會停止
for (int i = 0; i >= 0; i++) {} // 死循環

迴圈操作

有時候單純的「終止條件」不夠用，我們需要更細緻的控制。

• break: 直接跳出整個迴圈，通常用於比較複雜的中止判斷，讓判斷變得更優雅、明確。

break 只能跳出一層迴圈

• continue: 跳過這次，直接進入下一次循環。

Eg-continue.
從一數到九，但四不吉利，不印出

int j = 0;
while(j < 10) {
    j++;
    if (j == 4) continue;
    printf("%d ", j);
}

請確保在任何情況都會更改計數器，避免死循環發生，尤其是使用 continue 語法的時候

Eg-break.

int numbers[5] = {0, 1, 2, 3, 4}; // 陣列，參見後面的章節
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    if (number[i] == 3) {
        printf("3 exist\n");
        break;
    }
}

在部分時候可以選擇 return 直接返回值

多層迴圈跳出

在一些時候會使用到不止一層的迴圈，但也想在特定條件下可以直接結束，通常有兩個做法

1. 立flag:

int terminate = 0; // flag
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    for (int j = 0; j < 5; j++) {
        if (number[j] == 3) {
            terminate = 1;
            break;
        }
    }
    if (terminate) break;
}

2. 使用不推薦的 goto 語法:

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    for (int j = 0; j < 5; j++) {
        if (number[j] == 3) 
            goto outside;
    }
}
outside: 
printf("end\n");