[Java] 반복문

이번 포스팅에서는 자바(Java)의 반복문(iteration statements)에 대하여 공부를 해보고자 한다.

 

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반복문이란

반복문이란 프로그램 내에서 똑같은 명령을 일정 횟수만큼 반복하여 수행하도록 제어하는 명령문이다.

프로그램이 처리하는 대부분의 코드는 반복적인 형태가 많으므로, 가장 많이 사용되는 제어문 중 하나다.

 

자바에서 사용되는 대표적인 반복문의 형태

1. while 문
2. do - while 문
3. for 문

세 가지 모두 반복 수행을 한다는 것은 동일하지만, 사용 방법에 조금씩 차이가 있다.

 

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while 문

while 문은 조건식이 참인 동안 수행문을 반복해서 수행한다.

 

while 문 순서도

 

while 문을 사용하는 형태

while(조건식) {	// 조건식이 참인 동안 반복 수행
	수행문1;
    ...
}	
	수행문2;
    ...

• 어떠한 조건식을 만족하는 동안 중괄호 { } 안의 수행문을 반복해서 처리한다.
• 조건문과 마찬가지로 수행문이 하나인 경우에는 { }를 사용하지 않을 수 있다.

 

while문이 무한 반복되는 경우

while 문은 특정 조건을 만족하는 동안 반복되는 명령을 수행하고,  그렇지 않으면 수행을 중단한 후 while 문을 빠져나온다.

하지만 무한 반복해야 하는 경우 다음과 같이 사용한다.

while(True) {
	...
}

• 조건이 항상 '참'이 되어 '무한 반복'한다.

 

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do - while 문

while 문은 조건을 먼저 검사하기 때문에 조건식에 맞지 않으면 반복 수행이 한 번도 일어나지 않는다.

하지만 do - while 문은 { } 안의 문장을 무조건 한 번 수행한 후에 조건식을 검사한다.

즉, 조건이 만족하는지 여부를 마지막에 검사하는 것이다.

따라서 중괄호 안의 문장을 반드시 한 번 이상 수행해야 할 때 while 문 대신 do - while 문을 사용한다.

 

do - while 문 순서도

 

do - while 문을 사용하는 형태

do {
	수행문1;
    ...
} while(조건식);
	수행문2;
    ...

 

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for 문

for 문은 가장 많이 사용하는 반복문이다.

for 문은 while 문이나 do - while 문보다 구조가 조금 더 복잡하다.

반복문을 구현하는 데 필요한 여러 요소(변수의 초기화식, 조건식, 증감식)를 함께 작성하기 때문이다.

 

for 문을 사용하는 형태

for (초기화식; 조건식; 증감식) {
	수행문;
}

• 초기화식은 for 문이 시작할 때 딱 한 번만 수행하며 사용할 변수를 초기화한다.
• 조건식에서 언제까지 반복 수행할 것인지 구현한다.
• 증감식에서 반복 횟수나 for 문에 사용하는 변수 값을 1만큼 늘리거나 줄인다.

 

for 문의 수행 순서 예시

 

 

1. 처음 for 문이 시작할 때 출력할 숫자인 num을 1로 초기화한다.
2. 조건식 num <= 5를 검사했을 때 num은 1이므로 참이다.
3. 조건식이 참이기 때문에 for 문의 System.out.println(num);을 수행하고 1을 출력한다
4. 증감식 num++를 수행하여 num 값은 3이 된다.

조건식 num <= 5를 검사했을 때 num 값은 6이므로 거짓이다. → for 문이 끝난다.

 

for 문을 자주 사용하는 이유

for 문을 자주 사용하는 이유는 반복 횟수를 관리할 수 있기 때문이다.

물론 while 문에서도 반복 횟수에 따라 구현할 수 있지만 차이가 있다.

 

 

• while 문으로 작성한 코드는 변수 num의 초기화와 조건 비교, 증감식을 따로 구현한다.
• for 문을 사용하여 구현하면 초기화, 조건 비교, 증감식을 한 줄에 쓸 수 있을뿐더러 가독성도 좋다.

 

또한 for 문은 배열과 함께 자주 사용한다.

 

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for 문 요소 생략하기

for 문을 구성하는 요소는 코드가 중복되거나 논리 흐름상 사용할 필요가 없을 때 생략할 수 있다.

 

초기화식 생략

이미 이전에 다른 곳에서 변수가 초기화되어 중복으로 초기화할 필요가 없을 때 초기화 부분을 생략할 수 있다.

 

 

조건식 생략

어떤 연산 결과 값이 나왔을 때 바로 for 문의 수행을 멈추려면 조건식을 생략하고 for 문 안에 if 문을 사용하면 된다.

 

 

증감식 생략

증감식의 연산이 복잡하거나 다른 변수의 연산 결과 값에 좌우된다면 증감식을 생략하고 for 문안에 쓸 수 있다.

 

 

요소 모두 생략

모든 요소를 생략하고 무한 반복하는 경우에 사용한다.

 

 

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중첩된 반복문

반복문 안에 또 다른 반복문을 중첩해서 사용하는 경우가 종종 있다.

반복문을 중첩해서 사용할 때 외부 for 문과 내부 for 문이 어떤 순서로 실행되는지 잘 이해해야 한다.

 

중첩 반복문 예시

for(i = 2; i <= 9; i++) {	//2부터 9까지 반복하는 외부 반복문
	for(j = 1; j <= 9; j++) {	//1~9를 곱하는 내부 반복문
    	System.out.println(i + "X" + j + "=" + i * j);
    }
    System.out.println();	//한 줄 띄워서 출력
}

• 중첩 반복문을 사용할 때는 어떤 반복문을 먼저 수행해야 하는지 그리고 내부 반복문을 수행하기 전에 초기화해야 할 값을 잘 초기화했는지를 살펴야 한다.
• for 문 외의 다른 반복문도 중첩해서 사용할 수 있다.

내부 반복을 수행하기 전에는 곱하는 수를 반드시 초기화해야 한다.

 

 

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continue 문과 break 문

continue 문은 반복문과 같이 사용된다.

반복문 안에서 continue 문을 만나면 이후의 문장은 수행하지 않고 for문의 처음으로 돌아가 증감식을 수행한다.

conitnue 문은 반복문을 계속 수행하는데, 특정 조건에서는 수행하지 않고 건너뛰어야 할 때 사용한다.

 

break 문은 조건문에서와 마찬가지로 사용 시 그 지점에서 더 이상 수행문을 반복하지 않고 반복문을 빠져나온다.

즉, 프로그램 실행 중에 반복문을 중단하려면 break 문을 사용해야 정확한 결과 값을 얻을 수 있다.

 

break 문의 위치

반복문이 중첩된 경우에 break 문을 사용하면 모든 반복문을 빠져나오는 것이 아니고 break 문을 감싸고 있는 반복문만 빠져나온다.

 

 

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