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Swift While循環

While 循環

while循環運行一系列語句直到條件變成false。這類循環適合使用在第一次迭代前迭代次數未知的情況下。Swift 提供兩種while循環形式:

  • while循環,每次在循環開始時計算條件是否符合;
  • do-while循環,每次在循環結束時計算條件是否符合。

While

while循環從計算單一條件開始。如果條件爲true,會重複運行一系列語句,直到條件變爲false

下面是一般情況下 while 循環格式:

while condition {
statements
}

下面的例子來玩一個叫做*蛇和梯子(Snakes and Ladders)的小遊戲,也叫做滑道和梯子(Chutes and Ladders)*:

image

遊戲的規則如下:

  • 遊戲盤面包括 25 個方格,遊戲目標是達到或者超過第 25 個方格;
  • 每一輪,你通過擲一個 6 邊的骰子來確定你移動方塊的步數,移動的路線由上圖中橫向的虛線所示;
  • 如果在某輪結束,你移動到了梯子的底部,可以順着梯子爬上去;
  • 如果在某輪結束,你移動到了蛇的頭部,你會順着蛇的身體滑下去。

遊戲盤面可以使用一個Int數組來表達。數組的長度由一個finalSquare常量儲存,用來初始化數組和檢測最終勝利條件。遊戲盤面由 26 個 Int 0 值初始化,而不是 25 個(由025,一共 26 個):

let finalSquare = 25
var board = Int[](count: finalSquare + 1, repeatedValue: 0)

一些方塊被設置成有蛇或者梯子的指定值。梯子底部的方塊是一個正值,使你可以向上移動,蛇頭處的方塊是一個負值,會讓你向下移動:

board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08

3 號方塊是梯子的底部,會讓你向上移動到 11 號方格,我們使用board[03]等於+08(來表示113之間的差值)。使用一元加運算符(+i)是爲了和一元減運算符(-i)對稱,爲了讓盤面代碼整齊,小於 10 的數字都使用 0 補齊(這些風格上的調整都不是必須的,只是爲了讓代碼看起來更加整潔)。

玩家由左下角編號爲 0 的方格開始遊戲。一般來說玩家第一次擲骰子後纔會進入遊戲盤面:

var square = 0
var diceRoll = 0
while square < finalSquare {
    // 擲骰子
    if ++diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根據點數移動
    square += diceRoll
    if square < board.count {
        // 如果玩家還在棋盤上,順着梯子爬上去或者順着蛇滑下去
        square += board[square]
    }
}
println("Game over!")

本例中使用了最簡單的方法來模擬擲骰子。 diceRoll的值並不是一個隨機數,而是以0爲初始值,之後每一次while循環,diceRoll的值使用前置自增操作符(++i)來自增 1 ,然後檢測是否超出了最大值。++diceRoll調用完成,返回值等於diceRoll自增後的值。任何時候如果diceRoll的值等於7時,就超過了骰子的最大值,會被重置爲1。所以diceRoll的取值順序會一直是12345612

擲完骰子後,玩家向前移動diceRoll個方格,如果玩家移動超過了第 25 個方格,這個時候遊戲結束,相應地,代碼會在square增加board[square]的值向前或向後移動(遇到了梯子或者蛇)之前,檢測square的值是否小於boardcount屬性。

如果沒有這個檢測(square < board.count),board[square]可能會越界訪問board數組,導致錯誤。例如如果square等於26, 代碼會去嘗試訪問board[26],超過數組的長度。

當本輪while循環運行完畢,會再檢測循環條件是否需要再運行一次循環。如果玩家移動到或者超過第 25 個方格,循環條件結果爲false,此時遊戲結束。

while 循環比較適合本例中的這種情況,因爲在 while 循環開始時,我們並不知道遊戲的長度或者循環的次數,只有在達成指定條件時循環纔會結束。

Do-While

while循環的另外一種形式是do-while,它和while的區別是在判斷循環條件之前,先執行一次循環的代碼塊,然後重複循環直到條件爲false

下面是一般情況下 do-while循環的格式:

do {
statements
} while condition

還是蛇和梯子的遊戲,使用do-while循環來替代while循環。finalSquareboardsquarediceRoll的值初始化同while循環一樣:

let finalSquare = 25
var board = Int[](count: finalSquare + 1, repeatedValue: 0)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0

do-while的循環版本,循環中第一步就需要去檢測是否在梯子或者蛇的方塊上。沒有梯子會讓玩家直接上到第 25 個方格,所以玩家不會通過梯子直接贏得遊戲。這樣在循環開始時先檢測是否踩在梯子或者蛇上是安全的。

遊戲開始時,玩家在第 0 個方格上,board[0]一直等於 0, 不會有什麼影響:

do {
    // 順着梯子爬上去或者順着蛇滑下去
    square += board[square]
    // 擲骰子
    if ++diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根據點數移動
    square += diceRoll
} while square < finalSquare
println("Game over!")

檢測完玩家是否踩在梯子或者蛇上之後,開始擲骰子,然後玩家向前移動diceRoll個方格,本輪循環結束。

循環條件(while square < finalSquare)和while方式相同,但是隻會在循環結束後進行計算。在這個遊戲中,do-while表現得比while循環更好。do-while方式會在條件判斷square沒有超出後直接運行square += board[square],這種方式可以去掉while版本中的數組越界判斷。