Obieg iterowany jest to obieg, który posiada swój numer. Przez iterowanie rozumiemy wykonywanie w programie obiegów numerowanych. Pętla iteracyjna jest pętlą, która numeruje kolejno wykonane obiegi. Numer obiegu przechowywany jest w zmiennej zwanej licznikiem pętli (ang. loop counter). Pętlę iteracyjną można w prosty sposób zbudować przy pomocy pętli warunkowej typu while. Uruchom poniższy program:

// Pętla warunkowa //---------------- #include <iostream> using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL,""); int i = 1; // licznik pętli while (i <= 20) { cout << "Nr obiegu pętli: " << i << endl; i++; } return 0; }

Zwróć uwagę na charakterystyczną budowę tej pętli:

Ponieważ pętle iteracyjne są bardzo częstym elementem programów w języku C++, istnieje instrukcja, która ułatwia ich stosowanie. Jest to instrukcja for o następującej składni:

lub w postaci blokowej:

Instrukcja for działa następująco:

Instrukcja for grupuje w jednym miejscu wszystkie elementy sterujące wykonywaniem pętli iteracyjnej. Poniżej mamy poprzedni program w wersji z pętlą for:

// Pętla iteracyjna
//-----------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL,"");

  int i; // licznik pętli

  for(i = 1; i <= 20; i++)
    cout << "Nr obiegu pętli: " << i << endl;

  return 0;
}

Jak widzisz, program jest krótszy i bardziej zwarty. Gdy nabierzesz wprawy, to okaże się, że stosowanie for zamiast while zwiększa czytelność programu.

Pobawmy się trochę pętlami iteracyjnymi. Numery obiegów nie muszą być kolejnymi liczbami naturalnymi: licznik pętli możesz modyfikować w dowolny sposób:

// Pętla iteracyjna
//-----------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL,"");

  int i; // licznik pętli

  for(i = 1; i <= 20; i = i + 2)
    cout << "Nr obiegu pętli: " << i << endl;

  return 0;
}

Licznik pętli możesz wykorzystywać do kontrolowania liczby obiegów, które wykona pętla:

// Pętla iteracyjna
//-----------------

#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main()
{
  setlocale(LC_ALL,"");

  int i;     // licznik pętli
  int p = 1; // potęgi liczby 2

  for(i = 1; i <= 31; i++)
  {
      cout << "2^"
           << setw(2)  << i
           << " = "
           << setw(10) << p << endl;
      p = p + p;
  }

  return 0;
}

Pętlę for można wykorzystać również jako pętlę warunkową, którą w sumie jest (instrukcja for jest wewnętrznie rozwijana w odpowiednią pętlę while).

Uruchom program:

// Pętla iteracyjna //----------------- #include <iostream> using namespace std; int main() { setlocale(LC_ALL,""); int i; // liczby nieparzyste int g; // granica sumowania int s = 0; // suma cout << "Podaj granicę sumowania liczb nieparzystych: "; cin >> g; cout << endl; for(i = 1; s < g; i = i + 2) s = s + i; // Tworzymy sumę cout << "Suma liczb nieparzystych od 1 do " << i - 2 << " przekracza granicę " << g << " i wynosi " << s << endl; return 0; }

Program sumuje kolejne liczby nieparzyste, aż ich suma przekroczy zadaną granicę. Zwróć uwagę, że warunek kontynuacji nie jest związany z wartością licznika pętli (może to być dowolny warunek logiczny) . Otrzymujemy zatem normalną pętlę warunkową.

Niepotrzebne elementy w obszarze sterowania pętli for można pominąć, jednak należy zachować średniki. Pominięcie warunku kontynuacji spowoduje, że pętla będzie się wykonywała w nieskończoność (tzn. aż zatrzymamy program kombinacją klawiszy Ctrl+C).

// Pętla iteracyjna
//-----------------

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  unsigned i = 0;

  setlocale(LC_ALL,"");

  for(; ; i++) cout << i << " ";

  return 0;
}

Poniższy fragment programu wypisuje wiersz zbudowany z 20 znaków X:

for(i = 0; i < 20; i++) cout << "X";

cout << endl;

Jeśli powtórzymy ten fragment programu 20 razy, to otrzymamy kwadrat z literek X. Instrukcją powtarzaną w pętli może być druga pętla - otrzymamy wtedy układ pętli zagnieżdżonych:

for(j = 0; j < 20; j++)

{

    for(i = 0; i < 20; i++) cout << "X";

    cout << endl;

}

Pętla wewnętrzna jest sterowana zmienną i. Jej zadaniem jest wyświetlenie jednego wiersza z 20 znaków X. Pętla ta jest powtarzana 20 razy przez pętlę zewnętrzną sterowaną zmienną j. W efekcie w oknie konsoli pojawia się 20 wierszy, każdy zbudowany z 20 literek X:

W pętlach zagnieżdżonych muszą być stosowane różne zmienne liczników pętli.

Jeśli ilość wykonań pętli wewnętrznej uzależnimy od numeru obiegu pętli zewnętrznej, to otrzymamy trójkąt:

for(j = 0; j < 20; j++)

{

    for(i = 0; i <= j; i++) cout << "X";

    cout << endl;

}

Zastanów się, jak zmienić podane pętle, aby uzyskać następujące wydruki w oknie konsoli:

NIE - Negacja/Zaprzeczenie logiczne (ang. NOT)

Jest to funkcja jednoargumentowa, której argumentem jest wyrażenie w. Wynikiem jest wartość przeciwna do wartości logicznej wyrażenia w.

LUB - Alternatywa/Suma logiczna (ang. OR)

Jest to funkcja dwuargumentowa. Wynik jest równy true tylko wtedy, gdy dowolny z argumentów jest prawdziwy (ma wartość różną od zera). Jeśli oba argumenty są fałszywe (równe zero), to wynikiem jest false. Nazwa suma logiczna pochodzi z podobieństwa wyniku tej funkcji do operacji dodawania liczb nieujemnych. Suma dwóch liczb nieujemnych jest różna od 0, jeśli dowolna z sumowanych liczb jest różna od 0. Suma wynosi 0, jeśli oba argumenty są równe 0.

I - Koniunkcja/Iloczyn logiczny (ang. AND)

Jest to funkcja dwuargumentowa. Wynik jest równy true tylko wtedy, gdy oba argumenty są prawdziwe (różne od zera). W przeciwnym razie wynik jest równy false. Nazwa iloczyn logiczny pochodzi z podobieństwa wyniku tej funkcji do operacji mnożenia. Wynik mnożenia jest niezerowy, jeśli wszystkie mnożone liczby są niezerowe.

Funkcje logiczne można łączyć:

Wykorzystując funkcję LUB utwórz pętle, które tworzą następujące wydruki (zastanów się dla jakich wartości zmiennych i,j  ma być wyświetlana spacja lub znak X):