【初学者向けJava言語】―制御文― 条件分岐と繰り返し3 ループ処理の中断・配列とfor文

これまで for文と while 文そして do ～ while 文の３つのループ構文について説明しました。
繰り返しの簡単な処理についてはこれらの構文でプログラムを記述することができますが、実際の実務上ではもっと細かい条件を提示してプログラムを記述していく場面が多くあります。
今回は様々な制御のための処理について説明したいと思います。

for 文に関してはこちらを参考にしてください。

【初学者向けJava言語】―制御文― 条件分岐と繰り返し１ for 文

同じような処理をいちいちプログラムを変えて記述していると、プログラムの中身が膨大な量になってしまいます。そのようなときは人間が都度処理をするのではなく、コンピューターに処理をしてもらうと便利です。プログラムのほとんどは文字列や数...

while 文に関してはこちらを参考にしてください。

【初学者向けJava言語】―制御文― 条件分岐と繰り返し2 while 文とdo～ while 文

while 文は for 文と同じくループ処理の構文となります。 while 文とdo～ while 文の使い分けに関してもわかりやすく説明しています。「Ctrl + Z」キーの同時押しで「強制終了」これは必ず頭に置い...

ループ処理の中断
まとめ

ループ処理の中断

ループの処理を中断する「 break 」

▶ break でループの処理を強制終了できる

この break 文の役割はループの処理を中断するためのものです。
break 文は switch 文の中にも出てきました。基本的な役割は同じです。

switch 文に関してはこちらを参考にしてください。

【初学者向けJava言語】switch 文と論理演算子

前回の if 文や if ～ else 文は条件分岐ですが、条件分岐するパターンはたくさんあります。条件分岐が連続すると if 文では入れ子構造になりすぎてわかりづらくなってしまいます。そのようなときは switch 文を使...

このプログラムは１～１０まで足し算をしてその結果を出力するというプログラムです。
その足し算の途中でなんらかの条件を満たした場合、それ以上ループさせずに中断する。
というプログラムです。
sum > 20 つまり sum が２０を超えた場合ループから抜けるというものです。
１から１０まで足していってその和が２０を超えた時点でそれ以上の繰り返し処理を中断して終了させるというプログラムです。

int sum = 0 ;
for ( int i = 1 ; i <= 10 ; i ++ ) {
sum += i ;
System . out . println ( i + ” を足しました “) ;
if ( sum > 20 ) {
System . out . println ( ” 合計が20を超えました “) ;
break ;
｝
｝
System . out . println ( ” 合計は ” + sum ) ;

for( )　の中に条件式を記述します。
そして入れ子構造で if 文を記述していきます。変数 sum の値が２０を超えているかどうかを判断する条件分岐をおこないます。
その条件を満たした場合「合計が２０を超えました」を出力して break 文で強制的に for 文から抜けます。
最後にその時点での合計を出力する命令文で終了となります。

class Break {
public static void main ( String [ ] args ) {
int sum = 0 ;
for ( int i = 1 ; i <= 10 ; i ++ ) {
sum += i ;
System . out . println ( i + ” を足しました “ ) ;
if ( sum > 20 ) {
System . out . println ( ” 合計が20を超えました “ ) ;
break ;
}
}
System . out . println ( ” 合計は ” + sum ) ;
}
}

出力結果は

１を足しました
２を足しました
３を足しました
４を足しました
５を足しました
６を足しました
合計が２０を超えました
合計は２１

となります。

１～６までが普通のループ処理です。変数 i が６まで加算代入で変数 sum に代入しました。
合計が２０を超えた時点で、命令文「合計が２０を超えました」を出力しループ処理を抜けます。
i = 6 の時点で break 文によって強制終了となりました。

このように通常のループ処理で何らかの条件を満たした場合残りの処理をすべて飛ばし、ループから抜けるという処理をおこなう場合は break 文で制御します。

ループ内の処理をスキップする「 continue 」

▶continue でブロック内の残りの命令文をスキップできる

continue は名前のとおりループ内の処理をスキップして、次の処理から続けてくださいという意味です。

このプログラムは１～１０までの足し算を行うプログラムですがすべての数字を足すのではなく「奇数だけ」を足していくプログラムです。つまり、偶数は足さずにスキップするというプログラムです。

int sum = 0 ;
for ( int i = 1 ; i <= 10 ; i ++ ) {
if ( i % 2 == 0 ) {
continue ;
｝
sum += i ;
System . out . println ( i + ” を足しました “) ;
｝
System . out . println ( ” 合計は ” + sum ) ;

for 文の設定まではさきほどの break 文と同じですが、for 文の中身の命令文で次の sum += i （加算代入）するかどうかの判断を入れています。

if 文の中身は i % 2 == 0
変数 i を２で割って余りが０であるかどうか、つまり偶数かどうかを判断しています。

そしてその条件が満たされた場合、つまり偶数である場合次の２行である加算代入と出力の命令文をスキップして for 文を続けて回すという流れになります。

変数 i は最初は１が代入されています。if　文の条件である２で割ったときに余りが０になるという条件を満たさないので加算代入して「１を足しました」が出力される。

インクリメントで次の条件が２となります。
２は　if　文の条件を満たしてしまうので continue 文が実行されます。
実行の結果加算代入と次の命令文が飛ばされ for 文へ戻る。
という処理が繰り返されるというものです。

class Continue {
public static void main ( String [ ] args ) {
int sum = 0 ;
for ( int i = 1 ; i <= 10 ; i ++ ) {
if ( i % 2 == 0 ) {
continue ;
}
sum += i ;
System . out . println ( i + ” を足しました “ ) ;
}
System . out . println ( ” 合計は ” + sum ) ;
}
}

出力結果は

１を足しました
３を足しました
５を足しました
７を足しました
９を足しました
合計は２５

となります。

もし偶数だけの足し算をしたい場合は i % 2 == 1 とすると奇数が飛ばされ偶数だけの足し算ループをおこなうことができます。

配列と for 文

for 文や while 文などは配列と非常に相性が良い構文です。
ループ構文を使用せずに配列の中身の処理を一気にするのは非常に面倒です。なのでfor 文や while 文などを使用することで簡単にたくさんの配列の中身の処理がおこなえるというわけです。

配列に関してはこちらを参考にしてください。

【初学者向けJava言語】配列とコマンドライン引数

プログラムを作成するときに複数の値を一気に扱うことがよくあります。そのようなときにいちいち変数を１個づつ宣言していくと時間がかかってしまい不便です。そこで複数の変数という箱を一気に用意して、次のプロセスの中で扱うこと...

配列を示す変数に「 . length 」をつける
▶配列 score の長さ（下のコードの場合は５）が得られる

class Array {
public static void main ( String [ ] args ) {
//配列の宣言
int 　[ ] score = ( 50, 30, 70, 85, 90 ) ;
//配列の中身を出力
for ( int i = 0 ; i < score . length ; i ++ ) {
System . out . println ( score [ i ] ) ;
｝
｝
｝

まず配列の宣言と初期化をおこないます。

int 　[ ] score = ( 50, 30, 70, 85, 90 ) ; で整数型の score という配列を宣言して｛　｝の中に５つの数字を代入します。

そしてその中身を出力させるというプログラムです。

もし for 文を使用せずに配列の中身を参照する場合は

score [ 0 ]
score [ 1 ]
score [ 2 ]
・
・
・

と複数行の記述が必要ですが for 文を使うとたったの３行で出力の命令を記述することができます。

for ( int i = 0 ; i < score . length ; i ++ )　この条件式を見てみましょう。
int i = 0 で整数型の i に０を代入します。
条件式は上記の score という配列の要素数よりも i が小さい場合。となり次にインクリメントを記述します。

出力の命令は score の各要素を出力するというものです。
i が０の場合は１番目の要素の中身を取り出し、i が１の場合は２番目の要素の中身を取り出します。
これを要素数の数だけ繰り返すというプログラムです。

class Array {
public static void main ( String [ ] args ) {
// 配列の宣言，初期化
int [ ] scores = { 50, 30, 70, 85, 90 } ;
// 配列の中身を出力
for ( int i = 0 ; i < score . length ; i ++ ) {
System . out . println ( score [ i ] ) ;
}
}
}

出力結果は

50
30
70
85
90

となります。

もし for 文を使用せずに配列の中身を参照しようとすると

System . out . println ( score [ 0 ] ) ;
System . out . println ( score [ 1 ] ) ;
System . out . println ( score [ 2 ] ) ;
System . out . println ( score [ 3 ] ) ;
System . out . println ( score [ 4 ] ) ;

このように５回も命令文を記述する必要があります。
要素数が膨大になると for 文を利用すると容易に配列を扱うことができます。
要素数がいくつであっても . length で配列の中身の要素数が検出できます。

無限ループ

デクリメントや実行後の処理を記述しないと「無限ループ」が発生してしまいます。
while 文の中で「無限ループ」についての説明をしました。

while 文に関してはこちらを参考にしてください。

【初学者向けJava言語】―制御文― 条件分岐と繰り返し2 while 文とdo～ while 文

永遠にループが終わらない
▶カウンタ変数や条件文のミスなど
▶極まれに意図的なケースも
▶CTRL＋C（CTRL＋Z）　で強制終了

int i = 0 ;
while ( i < 10 ; ) {
System . out . println ( ” 飛んで飛んで飛んで飛んで飛んで♪回って回って回って回る♪ “) ;
｝

このように実行後の処理、例えば i ++ ; などを記述しないと無限ループが発生してしまいます。

※プログラムコードの例は載せないでおきます。

まとめ

for文と while 文そして do ～ while 文の３つのループ構文が使いこなせるようになると、面倒なプログラムも楽に記述できるようになります。また配列を組み合わせることによって膨大な量のデータを扱ってプログラムを記述していくこともできるようになります。その際に注意するべき無限ループですが、慌てずに速やかに強制終了できればコンピューターへの負担が少なくて済みます。