Instrucțiunea for (structuri repetitive)

De multe ori se întâmplă să avem nevoie să repetăm un set de instrucțiuni de un număr de ori. Iată câteva exemple:

• Să calculăm valoarea a^b (a la puterea b): trebuie să îl înmulțim pe a în mod repetat, de b ori;
• Să calculăm media a n numere.

Limbajul C++ ne oferă o varietate de modalități de a repeta un set de instrucțiuni. În această lecție vom vorbi despre structura repetitivă for, dar dacă vrei să vezi toate structurile repetitive în C++, poți intra pe această pagină.

Instrucțiunea for este utilă în cazul în care vrem să executăm niște instrucțiuni de un număr fix de ori — spre deosebire de while sau do while, când executăm codul pe baza unei condiții oarecare.

Se recomandă să cunoști structura de decizie (if și switch) și structura repetitivă while înainte de a parcurge această lecție.

Sintaxa instrucțiunii for

Iată sintaxa acestei structuri.

for(inițializare; condiție; continuare) {
    instrucțiune 1;
    instrucțiune 2;
    …
}

Sintaxa instrucțiunii for poate părea dificilă pentru început, însă se dovedește a fi foarte ușor de înțeles dacă analizăm modul de execuție.

Modul de execuție a instrucțiunii for

Instrucțiunea for se execută astfel:

1. Se execută instrucțiunea inițializare;
2. Cât timp condiția este adevărată:
   1. Se execută instrucțiune 1, instrucțiune 2, …;
   2. Se execută instrucțiunea continuare;

Observații

Practic, echivalentul instrucțiunii for este următorul:

inițializare;
while(condiție) {
    instrucțiune 1;
    instrucțiune 2;
    …
    continuare;
}

Deși avem un echivalent al codului folosind while, care este astfel mai versatil, observăm că acest cod poate fi mai greu de înțeles — nu știm, cel puțin la prima vedere, dacă instrucțiunea inițializare are legătură sau nu cu structura repetitivă, și nu știm dacă instrucțiunea continuare are legătură sau nu cu celelalte instrucțiuni dintre acolade.

Instrucțiunile inițializare, condiție și continuare Pot fi lăsate goale. Iată un echivalent pentru while(n == n):

for(; n == n;) {
    …
}

În exemplul de mai sus, instrucțiunea de inițializare este inexistentă, și nu există nicio instrucțiune de continuare.

Exemple

Să zicem că vrem să afișăm primele n numere naturale nenule. Putem proceda astfel:

for(int i = 1; i <= n; i++) {
    cout << i << " ";
}

Mai întâi, inițializăm o variabilă i, de tip int, egală cu 1. Condiția de oprire este i <= n, iar la fiecare pas, instrucțiunea de continuare este i++. Putem urmări ce se întâmplă în animația de mai jos:

Consolă: 1 2 3 4 5

În programare, se obișnuiește să numești variabila de iterație (numit și iteratorul) i, j, și așa mai departe.

Sau, putem parcurge forul invers:

for(int i = n; i >= 1; i--) {
    cout << i << " ";
}

Probleme rezolvate

Media geometrică

Să se calculeze media geometrică a n numere naturale. Media geometrică este egală cu rădăcina de ordinul n a produsului numerelor. Testează-ți rezolvarea pe această pagină.

Exemplu: Pentru n = 3 și numerele 1, 8, 27, rezultatul va fi 6.

Rezolvare: Vom citi n, după care folosind o structură repetitivă de tip for, vom calcula produsul numerelor. La final, ridicăm numărul la puterea 1 / n.

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
    int n, prod = 1;
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; ++i) {
        int x;
        cin >> x;
        prod *= x;
    }
    cout << pow(prod, 1.0 / n);
}

Zece la puterea n

Dându-se un număr natural n (cel mult egal cu 100), să se afișeze pe ecran rezultatul operației 10^n. Testează-ți rezolvarea pe această pagină.

Exemplu: Pentru n = 3, se va afișa 1000.

Rezolvare: Pentru valori mici ale lui n, putem să înmulțim repetat o variabilă cu 10. Cu toate acestea, răspunsul pentru n = 100 nu va încăpea nici măcar în tipul de dată long long. De aceea, mai simplu este să folosim un artificiu de afișare: afișăm pe ecran 1, urmat de n 0uri.

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    cout << "1";
    for(int i = 1; i <= n; ++i) {
        cout << "0";
    }
}

Exercițiu propus

Completează următoarea secvență de cod:

int a, b, raspuns = 1;
cin >> a >> b;
for(int i = ???; i <= b; i++) {
    raspuns *= ???;
}
cout << raspuns;

Probleme propuse

Bibliografie și alte resurse

• Structurile repetitive (InfoAs)
• Structura repetitivă while (InfoAs)
• Structura repetitivă do while (InfoAs)
• Instrucțiunea break (InfoAs)
• Instrucțiunea continue (InfoAs)
• PbInfo
• Desprecpp
• UAIC