0411 자바 3일차 🍕 반복문(WHILE, FOR, 중첩 FOR)

1. 반복문

프로그램을 작성하다 보면 조건식으로만 풀어내어 쓰면 코드가 길어지고 복잡해진다. 그럴 때 사용할 수 있는게 바로 반복문이다. 반복문을 사용하여 코드를 작성하면 프로그램이 간결해지고 보기 편해진다. 자바에는 여러 반복문이 존재하지만 오늘은 while문과 for문에 대해 배워보자.

반복문의 3가지 구성요소

1. 값
2. (조건)종료
3. 스텝(보폭)

• 반복문을 사용할 때에는 3가지의 구성요소를 맞춰주어야 한다. 먼저 값이 존재해야 한다. 반복문 작성 전, 변수 선언 및 초기화 등 값을 만들어주고 조건을 만들어야 한다. 만약 조건이 무한대로 증폭한다면 반복문이 영원히 끝나지 않을 수도 있기 때문에, 얼마 이상 혹은 이하가 되었을 때는 종료한다는 종료 조건도 같이 붙여준다. 또한 반복문이 실행 될 때, 값을 얼만큼 조정하여 반복할 지 정해야한다.

2. WHILE문

while문은 해당하는 조건이 참(True)일 경우, 계속해서 반복하여 실행하는 반복문이다.

👽 while문 예시

int i = 1;
while (i <= 10) {
	i++;
    System.out.println(i);
}

위 코드는 정수를 저장하는 변수 i를 1로 초기화 시킨 후, while문을 사용하여 i가 10보다 같거나 작을 경우, i의 값을 1씩 증가시키면서 그 값을 출력시키는 프로그램이다. 예를 들어, 아래의 코드를 보았을 때, 구구단 8단을 출력하는 코드지만 숫자 8에 1부터 9까지 곱한 값을 나타내는 반복문으로도 해석할 수 있다. 이럴 때 while문을 사용하여 간단하게 나타낼 수 있다.

👽 구구단을 출력하는 프로그램

// 🍕 반복문을 사용하지 않고 프로그래밍
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int dan = 8;
        System.out.println(dan + " * 1 = " + dan*1);
        System.out.println(dan + " * 2 = " + dan*2);
        System.out.println(dan + " * 3 = " + dan*3);
        System.out.println(dan + " * 4 = " + dan*4);
        System.out.println(dan + " * 5 = " + dan*5);
        System.out.println(dan + " * 6 = " + dan*6);
        System.out.println(dan + " * 7 = " + dan*7);
        System.out.println(dan + " * 8 = " + dan*8);
        System.out.println(dan + " * 9 = " + dan*9);
    }
}

// 🍕 while 반복문을 사용하여 프로그래밍
class Main {
	public static void main(String[] args) {
    	int dan = 8;
        int i = 1;
        
        while(i <= 9) {
        	System.out.println(dan + " * " + i + " = " + dan*i);
        }
    }
}

👽 while문 사용하여 1부터 5까지 출력

class Main{
    public static void main(String[] args){
        int i = 1;
        
        while (i <= 5){
            System.out.println(i);
            i++;
        }
    }
}

👽 while문 사용하여 1부터 5까지의 합 출력

class Main{
    public static void main(String[] args){
        int i = 1;
        int hap = 0;
        
        while (i <= 5){
            i++;
            hap += i;
        }
        System.out.println("1부터 5까지의 합: " + hap);
    }
}

숫자를 오름차순이 아닌 내림차순으로 출력하고 싶을 때에는, 변수 i를 1씩 증가시키는 i++이 아닌, i--를 사용하여 감소시켜 사용하면 된다. 예를 들어, 구구단 8단을 8 * 9부터 출력하고 싶다면, 조정할 변수 i의 값을 1이 아닌 9로 초기화하고 i를 하나씩 감소시켜 반복문을 작성하면 된다.

👽 while문 사용하여 100부터 25까지 출력

class Main{
    public static void main(String[] args){
        int i = 100;
        
        while (i >= 25){
            System.out.print(i + "\n");
            i--;
        }
    }
}

👽 while문 사용하여 구구단 거꾸로 출력

class Main{
    public static void main(String[] args){
        int i = 100;
        int dan = 8;
        
        while (i >= 1){
            System.out.println(dan + " * " + i + " = " + dan*i);
            i--;
        }
    }
}

👽 while문 사용하여 짝수, 홀수만 출력

// 🍕 짝수만 출력
class Main{
    public static void main(String[] args){
        int i = 0;
        while (i <= 100) {
            i++;
            if(i%2 == 0){
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

// 🍕 홀수만 출력
class Main{
    public static void main(String[] args){
        int i = 0;
        while (i <= 100) {
            i++;
            if(i%2 != 0){
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

2. FOR문

while문이 조건식이 참일 경우 정해진 횟수 없이 계속 반복했다면, for문은 조건식이 참일 경우 정헤져있는 반복 횟수만큼 반복하는 반복문이다. for문의 기본 구조는 다음과 같다. while문과 달리 반복문에 쓰이는 변수를 for문 안에서 정의하고 초기화한다. 2번의 조건식에서 반복 수행할 범위를 정하고 3번에서 변수를 증가시키면서 반복할 건지, 감소시키면서 반복할 건지 정한다. for문은 초기화식, 조건식, 증감식이 필요 없는 경우 생략할 수 있다. 하지만, 조건식이 생략되었다면, true로 간주된다.

👽 for문 기본 구조

for (1. 초기화 식; 2. 조건식; 3. 증감식) {
	4. 실행문;
}

👽 for문 사용하여 1부터 5까지 출력

class Main{
    public static void main(String[] args){
        for (int i = 1; i <= 5; i ++){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

3. 중첩 FOR문

중첩 for문은 for문 안에 또 다른 for문을 만들어서 말 그대로 for문이 중첩되어 실행되는 반복문을 말한다. 중첩 for문은 내부 for문은 외부 for문의 실행 코드이며, 내부 for문 또한 외부 for문의 반복 횟수만큼 실행된다. 예를 들어 구구단을 출력할 때, 외부 for문이 구구단의 '단'을 가리키고, 내부 for문이 구구단의 곱 부분에 해당한다.

👽 for문 사용하여 구구단 출력

// 🍕 오름차순 출력
class Main{
    public static void main(String[] args){
        for(int i = 2; i <= 9; i++) {
            for(int j = 1; j <= 9; j++) {
                System.out.println(i + " * " + j + " = " + i*j);
            }
        }
    }
}

// 🍕 내림차순 출력
class Main{
    public static void main(String[] args){
        for(int i = 9; i >= 2; i--) {
            for(int j = 9; j >= 1; j--) {
                System.out.println(i + " * " + j + " = " + i*j);
            }
        }
    }
}

위 코드에서 변수 i는 구구단의 '단'이 되고, 내부 for문은 각 '단'의 곱이 된다. 외부 for문이 8번 반복되는 동안 내부 for문은 72번 반복되어 구구단을 구성하는 것이다.