ในบทนี้ คุณจะได้เรียนรู้การใช้งานคำสั่ง while loop ในภาษา C สำหรับควบคุมเพื่อให้โปรแกรมทำงานซ้ำๆ จากเงื่อนไขที่กำหนด เราจะพูดถึงการใช้งานคำสั่ง while loop ในพื้นฐาน และตัวอย่างการประยุกต์ใช้ในการเขียนโปรแกรมรูปแบบต่างๆ นี่เป็นเนื้อหาในบทนี้ Show
การใช้งานคำสั่ง while loopคำสั่ง while loop เป็นคำสั่งวนซ้ำที่เป็นพื้นฐานและเรียบง่ายที่สุดในภาษา C มันใช้สำหรับควบคุมเพื่อให้โปรแกรมทำงานบางอย่างซ้ำๆ จากเงื่อนไขที่กำหนด ซึ่งการทำงานในรูปแบบนี้เป็นเรื่องปกติในการเขียนโปรแกรม นี่เป็นรูปแบบการใช้งานคำสั่ง while loop ในภาษา C
ในการใช้งานคำสั่ง while loop นั้นจะประกอบไปด้วยสองส่วนคือ การกำหนดเงื่อนไข
4 สำหรับลูปเพื่อทำงานและส่วนของคำสั่งที่ต้องการให้ทำงานในขณะที่เงื่อนไขเป็นจริง ซึ่งเราจะกำหนดภายในบล็อค
5 ของคำสั่ง เงื่อนไขสามารถเป็นนิพจน์ใดๆ ที่เป็น Boolean หรือสามารถประเมินค่าเป็น Boolean และในขณะที่โปรแกรมทำงานในลูป เมื่อถึงบางช่วงจังหวะคุณต้องทำให้เงื่อนไขเป็นเท็จเพื่อจบการทำงานของลูป ไม่เช่นนั้นโปรแกรมจะทำงานในลูปตลอดไปหรือเรียกว่า Infinity loop สำหรับตัวอย่างแรกในบทนี้ เรามาเริ่มต้นด้วยการเขียนโปรแกรมนับเลขจาก 1-10 โดยการใช้งานคำสั่ง while loop ในภาษา C ซึ่งมันเป็นตัวอย่างที่เรียบง่ายที่สุดสำหรับแสดงการใช้งานลูป เป็นตัวอย่างของโปรแกรม counting_numbers.c
นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม
นี่เป็นตัวอย่างพื้นฐานสำหรับการใช้งานคำสั่ง while loop ลูป เราได้ใช้มันนับตัวเลขจาก 1-10 และแสดงค่าออกทางหน้าจอ ต่อไปมาดูคำอธิบายในแต่ละส่วนว่าโปรแกรมทำงานอย่างไร
เราเริ่มต้นจากการประกาศตัวแปร
6 ที่มีค่าเป็น
7 สำหรับใช้ในการนับเลข นี่เป็นการกำหนดค่าเริ่มต้นสำหรับคำสั่ง while loop เพื่อทำงาน ซึ่งมักจะทำก่อนที่ลูปจะเริ่มทำงานหรือก่อนจะถึงบล็อคของคำสั่ง while loop
จากนั้นเป็นการสร้างลูปโดยการกำหนดเงื่อนไขเป็น
8 นี่หมายความว่าเราต้องการให้โปรแกรมทำงานในลูปในขณะตัวแปร
6 มีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ
0 และภายในบล็อคของคำสั่ง while loop เราได้แสดงค่าของตัวแปรออกทางหน้าจอ
ในตอนท้ายของลูป เราเพิ่มค่าในตัวแปร
6 ขึ้นไปหนึ่งค่า นี่เป็นคำสั่งที่จะทำให้ค่าในตัวแปรเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ สำหรับการทำงานแต่ละรอบของลูป จนกระทั่งค่าในตัวแปรมากว่า
0 ซึ่งนี่จะทำให้เงื่อนไขเป็นเท็จและลูปจบการทำงาน คุณสามารถลองเปลี่ยนคำสั่งเพิ่มค่าในตัวแปร
6 ให้เพิ่มค่าทีละสองได้ ยกตัวอย่างเช่น
จากนั้นรันโปรแกรมอีกครั้ง และนี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม
ในรอบนี้ จะเห็นว่าโปรแกรมทำงานในลูปเพียง 5 รอบเท่านั้น เนื่องจากตัวเลขเพิ่มขึ้นทีละสอง และทำให้เงื่อนไขเป็นเท็จเร็วขึ้น ดังนั้น กล่าวคือภายในบล็อคของคำสั่ง while loop คุณมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของลูปเพื่อจบการทำงานในแบบที่ต้องการ การใช้ลูปเพื่อนับตัวเลขถอยหลังต่อไปเป็นตัวอย่างการใช้คำสั่ง while loop สำหรับสร้างตัวนับถอยหลังเพื่อปล่อยจรวดไปยังอวกาศอันไกลโพ้น อาจเป็นดาวอังคารหรือที่ไหนสักแห่งซึ่งเราก็ไม่แน่ใจ แต่นี่เป็นโค้ดสำหรับภาระกิจการปล่อยจรวดของเรา count_down.c
นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม
นี่เป็นโปรแกรมนับถอยหลังโดยมันจะเริ่มจาก 10 สำหรับการปล่อยจรวด คุณสามารถจินตนาการได้ว่าคุณจะใช้มันทำอะไรก็ได้ ไม่ใช่เพียงแค่การปล่อยจรวด
0 คล้ายกับตัวอย่างก่อนหน้า เรากำหนดค่าเริ่มต้นในตัวแปร
6 เป็น
0 เนื่องจากเราต้องการนับตัวเลขถอยหลังจาก 10 จากนั้นกำหนดเงื่อนไขในคำสั่ง while loop เป็น
6 ซึ่งหมายความว่าโปรแกรมจะทำงานในลูปในขณะที่ค่าในตัวแปรนั้นมากกว่าหรือเท่ากับ
7
1 และสิ่งที่เราต้องทำกับ loop นี้เพื่อให้มันจบการทำงานก็คือลดค่าในตัวแปร
6 ลงทีละ 1 ในแต่ละรอบของการทำงานในลูป นั่นจะทำให้เมื่อค่าในตัวแปรน้อยกว่า
7 โปรแกรมจบการทำงาน และจรวดถูกปล่อยในตอนท้ายของโปรแกรม ตัวอย่างนี้ไม่ได้มีอะไรพิเศษไปจากตัวอย่างก่อนหน้า เราเพียงแค่เปลี่ยนวิธีการนับตัวเลขจากเดินหน้าเป็นถอยหลังเท่านั้น แต่นี่จะช่วยให้คุณเห็นความหลากหลายของการนำลูปมาใช้งานในการเขียนโปรแกรม นั่นคือคุณสามารถใช้ลูปทำอะไรก็ได้ที่มีการทำงานซ้ำๆ ในกรณีนี้คือการนับเลขนั่นเอง การตรวจสอบจำนวนเฉพาะในตัวอย่างก่อนหน้า เราได้แสดงการนับเลขโดยการใช้ลูป นี่เป็นตัวอย่างพื้นฐานในการเรียนรู้การใช้งานลูปที่สามารถเข้าใจได้ง่าย ต่อไปมาดูตัวอย่างของการใช้งานลูปที่เริ่มซับซ้อนขึ้น คุณคงจะทราบว่าจำนวนเฉพาะคือตัวเลขจำนวนเต็มที่มากกว่า 1 ที่มีเพียงตัวเลขสองตัวเท่านั้นที่หารลงตัวนั่นคือ 1 และตัวมันเอง และใช่แล้ว ในตัวอย่างนี้ เราจะมาเขียนโปรแกรมเพื่อตรวจสอบว่าตัวเลขเป็นจำนวนเฉพาะหรือไม่ นี่เป็นตัวอย่างของโปรแกรม prime_number.c
2 นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรมจากการรันโปรแกรมสองครั้ง และเรากรอกตัวเลขเป็น 5 และ 18 ตามลำดับ
3
4 นี่เป็นตัวอย่างของโปรแกรมสำหรับตรวจสอบว่าตัวเลขเป็นจำนวนเฉพาะหรือไม่ โดยรับค่าที่ต้องการตรวจสอบผ่านทางคีย์บอร์ด ต่อไปเป็นการอธิบายว่าแต่ละส่วนของโปรแกรมมีการทำงานอย่างไร
5 ในตอนที่โปรแกรมเริ่มต้น เราได้ประกาศตัวแปร
6 และรับค่ามาจากคีย์บอร์ด นี่เป็นตัวเลขที่จะนำมาตรวจสอบว่ามันเป็นจำนวนเฉพาะหรือไม่
6 และนี่เป็นการกำหนดเงื่อนไขเริ่มต้นสำหรับลูปเพื่อทำงาน โดยเราจะใช้ตัวแปร
1 เป็นตัวนับจาก 1-n เพื่อวนหาตัวเลขทั้งหมดที่หาร
6 ลงตัว และถ้าหากมีการหารลงตัวเกิดขึ้น เรานับมันด้วยตัวแปร
3
7 ดังนั้นเราสร้าง while loop โดยกำหนดเงื่อนไขเป็น
4 เราจะค้นหาตัวเลขที่อยู่ระหว่าง 1 - n ว่ามีตัวเลขไหนที่หาร
6 ลงตัวบ้าง ทุกครั้งที่มีการหารลงตัว เราใช้ตัวแปร
3 สำหรับนับ จากนั้นเพิ่มค่าค่าในตัวแปร
1 ขึ้นไป
7 เพื่อตรวจสอบตัวเลขใหม่ในลูปถัดไป
8 และเมื่อลูปจบการทำงาน เราจะทราบว่ามีกี่จำนวนที่หาร
6 ลงตัว และเนื่องจากเราตรวจสอบตัวเลขทั้งหมดจาก
0 ถ้าหากมันเป็นจำนวนเฉพาะ นั่นหมายความว่าค่าที่นับได้จากตัวแปร
3 จะมีค่าเท่ากับ
2 และเราใช้มันเป็นเงื่อนไขในการตรวจสอบ มีอีกหลายวิธีที่สามารถใช้ในการตรวจสอบว่าตัวเลขเป็นจำนวนเฉพาะ สำหรับตัวอย่างนี้ เราเลือกวิธีการเขียนที่ตรงไปตรงมาโดยหลีกเลี่ยงคำสั่งอื่น เช่นคำสั่ง
3 เนื่องจากเราต้องการมุ่งเน้นที่การใช้งานคำสั่ง while loop เป็นหลัก การใช้คำสั่ง while loop กับอาเรย์อาเรย์เป็นประเภทข้อมูลในภาษา C ที่เก็บข้อมูลในรูปแบบของลำดับ และแต่ละค่าในอาเรย์สามารถเข้าถึงได้จาก Index ที่เป็นลำดับต่อเนื่องกัน ดังนั้นการใช้งานลูปกับอาเรย์ ทำให้เราสามารถวนอ่านค่าทั้งหมดในอาเรย์ได้อย่างง่ายดาย ในตัวอย่างนี้เป็นการใช้งานคำสั่ง while loop กับอาเรย์ เรามาเขียนโปรแกรมสำหรับหาผลรวมและค่าเฉลี่ยของตัวเลขในอาเรย์ นี่เป็นตัวอย่าง sum_n_average.c
9 นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม
0 ในตัวอย่าง เป็นโปรแกรมสำหรับหาผลรวมและค่าเฉลี่ยของตัวเลขในอาเรย์ คุณสามารถจินตนาการได้ว่าอาเรย์สามารถมีสมาชิกเท่าไหร่ก็ได้ และเราสามารถวนมันได้ด้วยคำสั่ง loop
1 นี่เป็นประกาศอาเรย์เริ่มต้นสำหรับหาผลรวมและค่าเฉลี่ย และเพื่อนับจำนวนสมาชิกในอาเรย์ ฟังก์ชัน
4 ส่งค่ากลับเป็นไบท์ของข้อมูล เมื่อเราหารขนาดของอาเรย์และขนาดของประเภทข้อมูลของอาเรย์
5 เราจะได้จำนวนของสมาชิกทั้งหมดในอาเรย์และเก็บในตัวแปร
6 นั่นหมายความว่าหากคุณเพิ่มตัวเลขเข้าไปในอาเรย์ ขนาดของมันจะถูกคำนวณหาอัตโนมัติ ซึ่งเป็นวิธีทียืดหยุ่นสำหรับตรวจสอบขนาดของอาเรย์ในตอนที่โปรแกรมทำงาน
2 จากนั้นเราประกาศตัวแปร
1 ที่จะใช้เป็น Index เพื่อวนอ่านค่าในอาเรย์ และตัวแปร
8 สำหรับเก็บผลรวมของตัวเลขในอาเรย์
3 และเริ่มต้น while loop ด้วยการกำหนดเงื่อนไขเป็น
9 นั่นเป็นเพราะ Index ของอาเรย์จะเริ่มจาก
7 ไปจนถึง
1 นัั่นเอง จากนั้นภายในลูปนำแต่ละค่าในอาเรย์
2 มาบวกเก็บไว้ในตัวแปร
8 และเพิ่มค่าในตัวแปร
1 ขึ้นไปหนึ่งสำหรับค่าต่อไปของอาเรย์
4 เมื่อลูปจบการทำงาน เราจะได้รับผลรวมของตัวเลขในอาเรย์เก็บไว้ในตัวแปร
8 เราสามารถหาค่าเฉลี่ยได้จากนำผลรวมหารด้วยจำนวนสมาชิกทั้งหมดในอาเรย์ และแสดงผลสรุปออกทางหน้าจอ การกำหนด loop ที่ซ้อนกันเหมือนกับคำสั่งควบคุมประเภทอื่นๆ ลูปสามารถที่จะซ้อนกันได้ การใช้งานของลูปในลักษณะนี้มักใช้กับอาเรย์สองมิติ หรือการทำงานในรูปแบบของตาราง M x N เช่นเมื่อต้องการทำงาน M อย่าง และในแต่ละอย่างจะมีงานที่ต้องการทำอีก N อย่าง เราจะเริ่มจากตัวอย่างง่ายๆ เราคิดว่าคุณคงจะเคยเล่นหรือเห็นตารางของหมากรุกมาก่อน มาสร้างตารางของหมากรุกโดยการใช้คำสั่ง while loop แบบซ้อนกันในภาษา C นี่เป็นตัวอย่าง chess_table.c
5 นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม
6 ในตัวอย่างนี้เราได้สร้างตารางของหมากรุกด้วยคำสั่ง while loop แบบซ้อนกัน ที่มีขนาด 8 แถวและ 8 หลัก
7 นี่เป็นการกำหนดค่าเริ่มต้นสำหรับ while loop เพื่อทำงาน ในการเขียนโปรแกรมแบบลูปซ้อนกัน ให้คิดว่าแต่ละลูปนั้นมีการทำงานของมันเอง เนื่องจากงานของเราคือต้องการสร้างตารางหมากรุก ดังนั้นในลูปแรกใช้สำหรับการสร้างแต่ละแถว
8 หากโฟกัสเพียงแค่ loop ด้านนอก จะเห็นว่าหน้าที่ของมันคือการสร้างแถวเป็นจำนวน M แถว ตอนนี้เพียงคิดว่า loop ด้านในจะเป็นอะไรก็ได้ที่เราต้องการทำ ลองลบลูปด้านในโปรแกรมออกให้เหลือเท่ากับตัวอย่างด้านบน จะเห็นว่ามีเพียงบรรทัดว่างเปล่า 8 ที่ถูกแสดงออกทางหน้าจอ เมื่อเราจัดตั้ง loop ด้านนอกให้สามารถทำงานได้ตามที่ต้องการแล้ว ต่อไปเป็นการกำหนดการทำงานให้กับ loop ด้านในเพื่อวาดตัวอักษรลงในตาราง ทุกอย่างที่คุณเขียนในลูปนี้จะถูกนำไปใช้สำหรับทุกแถวจากลูปด้านนอก
9 เราประกาศตัวแปร
6 สำหรับนับการทำงานของลูปด้านในเพื่อวนทำงาน
7 รอบสำหรับแสดงแต่ละหลักในแถว และสร้างเงื่อนไขเพื่อให้แสดงแบบสลับตารางตาข่าย โดยการนำแถวและหลักมาบวกกันและหารด้วย
2 ถ้าหากการหารลงตัวเราแสดงตัวอักษร
9 ไม่เช่นนั้นแสดงช่องว่างแทน และในตอนท้ายเมื่อ loop ทั้งสองทำงานเสร็จสิ้น เราจะได้ตารางของหมากรุกขนาด 8 x 8 ที่แสดงผลออกทางหน้าจอ คุณสามารถลองเปลี่ยนขนาดของตารางในตัวแปร
0 และ
7 และรันโปรแกรมเพื่อดูผลลัพธ์อีกครั้งได้ การทำงานกับ loop นั้นเป็นเรื่องที่สนุก จากตัวอย่างก่อนหน้าสำหรับการวาดตารางหมากรุก เราสามารถเปลี่ยนเงื่อนไขเพื่อให้วาดภาพอื่นได้ นี่เป็นตัวอย่างของการวาดกรอบสี่เหลี่ยมล้อมรอบตาราง
0 คุณเพียงแค่เปลี่ยนโค้ดใน loop ด้านในและรันโปรแกรมอีกครั้ง นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม
1 จากนั้นลองเปลี่ยนเงื่อนไขเป็นนี่เพื่อวาดเส้นตามแนวแทยงจากมุมทั้งสองและลองรันโปรแกรมอีกครั้งเพื่อดูผลลัพธ์
2 และนี่เป็นผลลัพธ์ของโปรแกรม
3 นี่ราวกับว่าเราอยู่ในการเรียนของวิชาศิลปะ ใช่แล้ว การเขียนโปรแกรมสามารถใช้สำหรับสร้างงานศิลปะได้ และคุณควรจะลองทำมัน การแยกตัวประกอบของตัวเลขในตอนที่คุณเรียนวิชาคณิตศาสตร์ คุณยังจำวิธีการแยกตัวประกอบของตัวเลขได้หรือไม่ การแยกตัวประกอบคือการแบ่งตัวเลขออกเป็นชุดของจำนวนเฉพาะซึ่งเมื่อคูณกันจะได้ตัวเลขตัวเดิม ซึ่งนี่มีประโยชน์มากในการเขียนโปรแกรมขั้นสูง นี่เป็นตัวอย่างของการแยกตัวประกอบของตัวเลข
4 และในตัวอย่างนี้ เราจะเขียนโปรแกรมเพื่อแยกตัวประกอบของตัวเลขใดๆ ที่รับค่าเข้ามาผ่านทางคีย์บอร์ด นี่เป็นตัวอย่างของโปรแกรมสำหรับแยกตัวประกอบของตัวเลขในภาษา C number_factorization.c
5 นี่เป็นผลลัพธ์การทำงานของโปรแกรม เราสามารถใช้มันสำหรับแยกตัวประกอบของตัวเลขจำนวนเต็มใดๆ คุณสามารถลองมันกับตัวเลขของคุณ
6
7 ต่อไปเราจะอธิบายการทำของมันในรูปแบบที่ง่ายที่สุด โดยโฟกัสที่การใช้งาน loop เป็นหลัก โปรแกรมเริ่มต้นทำงานโดยถามให้ผู้ใช้กรอกตัวเลขเพื่อแยกตัวประกอบและเก็บไว้ในตัวแปร
6
8 เราประกาศอารย์สำหรับเก็บค่าตัวประกอบจำนวนเฉพาะทั้งหมดที่สามารถแยกได้ และประกาศตัวแปร
3 สำหรับนับจำนวนตัวประกอบที่พบและใช้สำหรับกำหนดค่าดังกล่าวให้กับอาเรย์
9 เรากำหนดค่าเริ่มต้นสำหรับ while loop เพื่อทำงานโดยกำหนดค่าให้กับตัวแปร
1 โดยให้มีค่าเริ่มต้นเท่ากับ
6 นั่นเป็นเพราะว่าค่านี้จะเปลี่ยนไปตลอดเวลาในขณะที่โปรแกรมทำงาน และเราต้องการรับษาค่าในตัวแปร
6 เอาไว้
0 จากนั้นเริ่มต้นการทำงานของ while loop นี่จะทำงานโดยการหาตัวเลขมาหาร
1 ในขณะที่ค่าในตัวแปรนั้นมากกว่า
1 และเมื่อค่าในตัวแปรน้อยกว่าหรือเท่ากับ
7 ซึ่งจะทำให้เงื่อนไขเป็นเท็จ หมายความว่าการแยกตัวประกอบเสร็จสิ้นนั่นเอง
1 ส่วน loop ด้านในนั้นทำหน้าที่สำหรับหาตัวเลขที่หาร
1 ลงตัวโดยวนจาก
2 ถึง
1 เราใช้ตัวแปร
6 สำหรับการวนที่ลูปนี้ หากพบกับตัวเลขที่สามารถหารลงตัว จะถือว่าตัวเลขดังกล่าวเป็นตัวประกอบของ
6 และเราเก็บมันลงอาเรย์
05
2 จากนั้นลดค่าในตัวแปร
1 ลงให้เท่ากับผลจากการหารตัวมันเองด้วย
6 และจบการทำงานของลูปภายในด้วยคำสั่ง
3 ที่จะส่งการทำงานกลับมายังลูปด้านนอก และลูปด้านนอกจะทำการตรวจสอบเงื่อนไขของมัน (
1 ลดลงแล้ว ถ้าหากเงื่อนไขยังคงเป็นจริง โปรแกรมจะทำงานที่ลูปด้านในเช่นเดิม แต่กับค่าของ
1 ที่ลดลงแล้ว และวนทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆ จนกว่าค่าในตัวแปร
1 จะมีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ
7 เพื่อจบการทำงานของลูป และในตอนท้ายเราจะได้ตัวประกอบทั้งหมดที่แยกได้เก็บในตัวแปรอาเรย์
05
3 สุดท้ายเป็นการแสดงผลลัพธ์ออกทางหน้าจอ โดยการใช้คำสั่ง while loop เพื่อวนอ่านค่าในอาเรย์เช่นเดิม คุณได้เห็นเราได้ทำเช่นนี้ในตัวอย่างของการหาผลรวมของตัวเลขในอาเรย์ และนี่ก็คือทั้งหมดของโปรแกรมแยกตัวประกอบนี้ ในบทนี้ คุณได้เรียนรู้การใช้งานคำสั่ง while loop สำหรับควบคุมโปรแกรมเพื่อให้ทำงานซ้ำๆ ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด เราได้แสดงตัวอย่างการใช้งานในรูปแบบต่างๆ เพื่อให้คุณสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานของคุณได้ |