Swift程式設計語言學習4.1——周期

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Swift它提供了類似 C 流量控制結構語言，它包含運行多個任務的能力for和while周期。選擇根據不同的編碼分公司的具體條件來運行if和switch聲明，有控制流程程跳轉到其他代碼break和continue聲明。

 

除了 C 語言裡面傳統的for條件遞增（for-condition-increment）迴圈。Swift 還添加了for-in迴圈。用來更簡單地遍曆數組（array）。字典（dictionary），區間（range），字串（string）和其它序列類型。

 

Swift 的switch語句比 C 語言中更加強大。在 C 語言中，假設某個 case不小心漏寫了break，這個 case 就會貫穿（fallthrough）至下一個 case。Swift 無需寫break，所以不會發生這樣的貫穿（fallthrough）的情況。case 還能夠匹配很多其它的類型模式。包含區間匹配（range matching）。元組（tuple）和特定類型的描寫敘述。switch的 case 語句中匹配的值能夠是由 case 體內部暫時的常量或者變數決定，也能夠由where分句描寫敘述更複雜的匹配條件。

 

 

For 迴圈

for迴圈用來依照指定的次數多次運行一系列語句。Swift提供兩種for迴圈形式：

 

for-in用來遍曆一個區間（range）。序列（sequence）。集合（collection），系列（progression）裡面全部的元素運行一系列語句。

for條件遞增（for-condition-increment）語句。用來反覆運行一系列語句直到達成特定條件達成。一般通過在每次迴圈完畢後添加計數器的值來實現。

 

For-In

你能夠使用for-in迴圈來遍曆一個集合裡面的全部元素，比如由數字表示的區間、數組中的元素、字串中的字元。

 

以下的範例用來輸出乘 5 乘法表前面一部分內容：

 

for index in 1...5 {   println("\(index) times 5 is \(index * 5)")}// 1 times 5 is 5// 2 times 5 is 10// 3 times 5 is 15// 4 times 5 is 20// 5 times 5 is 25

範例中用來進行遍曆的元素是一組使用閉區間操作符（...）表示的從1到5的數字。index被賦值為閉區間中的第一個數字（1），然後迴圈中的語句被運行一次。

在本例中，這個迴圈僅僅包括一個語句。用來輸出當前index值所相應的乘 5 乘法表結果。該語句運行後，index的值被更新為閉區間中的第二個數字（2）。之後println方法會再運行一次。

整個過程會進行到閉區間結尾為止。

 

上面的範例中。index是一個每次迴圈遍曆開始時被自己主動賦值的常量。這樣的情況下。index在使用前不須要聲明。僅僅須要將它包括在迴圈的聲明中。就能夠對其進行隱式聲明，而無需使用letkeyword聲明。

 

注意：

 

index常量僅僅存在於迴圈的生命週期裡。假設你想在迴圈完畢後訪問index的值，又或者想讓index成為一個變數而不是常量，你必須在迴圈之前自己進行聲明。

假設你不須要知道區間內每一項的值。你能夠使用底線（_）替代變數名來忽略對值的訪問：

 

let base = 3let power = 10var answer = 1for _ in 1...power {   answer *= base}println("\(base) to the power of\(power) is \(answer)")// 輸出 "3 to thepower of 10 is 59049"

這個範例計算 base 這個數的 power 次冪（本例中。是3的10次冪），從1（3的0次冪）開始做3的乘法，進行10次。使用0到9的半閉區間迴圈。這個計算並不須要知道每一次迴圈中計數器詳細的值，僅僅須要運行了正確的迴圈次數就可以。底線符號_（替代迴圈中的變數）可以忽略詳細的值，而且不提供迴圈遍曆時對值的訪問。

 

使用for-in遍曆一個數組全部元素：

 

let names = ["Anna","Alex", "Brian", "Jack"]for name in names {   println("Hello, \(name)!")}// Hello, Anna!// Hello, Alex!// Hello, Brian!// Hello, Jack!

你也能夠通過遍曆一個字典來訪問它的鍵值對（key-value pairs）。遍曆字典時，字典的每項元素會以(key, value)元組的形式返回，你能夠在for-in迴圈中使用顯式的常量名稱來解讀(key, value)元組。以下的範例中。字典的鍵（key）解讀為常量animalName，字典的值會被解讀為常量legCount：

 

let numberOfLegs = ["spider": 8,"ant": 6, "cat": 4]for (animalName, legCount) in numberOfLegs{   println("\(animalName)s have \(legCount) legs")}// spiders have 8 legs// ants have 6 legs// cats have 4 legs

字典元素的遍曆順序和插入順序可能不同。字典的內容在內部是無序的，所以遍曆元素時不能保證順序。關於數組和字典，詳情參見集合類型。

 

除了數組和字典，你也能夠使用for-in迴圈來遍曆字串中的字元（Character）：

 

for character in "Hello" {   println(character)}// H// e// l// l// o

 

For條件遞增（for-condition-increment）

除了for-in迴圈，Swift 提供使用條件推斷和遞增方法的標準 C 樣式for迴圈:

 

for var index = 0; index < 3; ++index {   println("index is \(index)")}// index is 0// index is 1// index is 2

以下是普通情況下這樣的迴圈方式的格式：

 

for `initialization`; `condition`;`increment` {   `statements`}

和 C 語言中一樣，分號將迴圈的定義分為 3 個部分。不同的是。Swift 不須要使用圓括弧將“initialization; condition; increment”包含起來。

 

這個迴圈運行流程例如以下：

 

迴圈初次開機時。初始設定式（initialization expression）被調用一次，用來初始化迴圈所需的全部常量和變數。

條件運算式（condition expression）被調用。假設運算式調用結果為false，迴圈結束，繼續運行for迴圈關閉大括弧（}）之後的代碼。假設運算式調用結果為true。則會運行大括弧內部的代碼（statements）。

運行全部語句（statements）之後，運行遞增運算式（increment expression）。

一般會添加或降低計數器的值。或者依據語句（statements）輸出來改動某一個初始化的變數。當遞增運算式運行完畢後，反覆運行第 2 步，條件運算式會再次運行。

上述描寫敘述和迴圈格式等同於：

 

`initialization`while `condition` {   `statements`   `increment`}

在初始設定式中聲明的常量和變數（比方var index = 0）僅僅在for迴圈的生命週期裡有效。假設想在迴圈結束後訪問index的值，你必需要在迴圈生命週期開始前聲明index。

 

var index: Intfor index = 0; index < 3; ++index {   println("index is \(index)")}// index is 0// index is 1// index is 2println("The loop statements wereexecuted \(index) times")// 輸出 "The loopstatements were executed 3 times

注意index在迴圈結束後終於的值是3而不是2。

最後一次調用遞增運算式++index會將index設定為3。從而導致index < 3條件為false，並終止迴圈。

 

 

While 迴圈

while迴圈執行一系列語句直到條件變成false。這類迴圈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迴圈形式：

 

while迴圈。每次在迴圈開始時計算條件是否符合；

do-while迴圈。每次在迴圈結束時計算條件是否符合。

 

While

while迴圈從計算單一條件開始。假設條件為true，會反覆執行一系列語句。直到條件變為false。

 

以下是普通情況下 while 迴圈格式：

 

while `condition` {   `statements`}

以下的範例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）：

 

 

 

遊戲的規則例如以下：

 

遊戲盤麵包含 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。移動的路線由中橫向的虛線所看到的；

假設在某輪結束。你移動到了梯子的底部。能夠順著梯子爬上去；

假設在某輪結束，你移動到了蛇的頭部，你會順著蛇的身體滑下去。

遊戲盤面能夠使用一個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終於勝利條件。遊戲盤面由 26 個 Int 0 值初始化，而不是 25 個（由0到25。一共 26 個）：

 

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

一些方塊被設定成有蛇或者梯子的指定值。

梯子底部的方塊是一個正值。使你能夠向上移動。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] = +02board[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11和3之間的差值）。

使用一元加運算子（+i）是為了和一元減運算子（-i）對稱，為了讓盤面代碼整齊，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。僅僅是為了讓代碼看起來更加整潔）。

 

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

 

var square = 0var diceRoll = 0while square < finalSquare {   // 擲骰子   if ++diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }   // 依據點數移動   square += diceRoll   if square < board.count {       // 假設玩家還在棋盤上。順著梯子爬上去或者順著蛇滑下去       square += board[square]    }}println("Game over!")

本例中使用了最簡單的方法來類比擲骰子。 diceRoll的值並非一個隨機數，而是以0為初始值，之後每一次while迴圈，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調用完畢後，返回值等於diceRoll自增後的值。不論什麼時候假設diceRoll的值等於7時，就超過了骰子的最大值，會被重設為1。

所以diceRoll的取值順序會一直是1，2，3，4，5，6，1，2。

 

擲完骰子後。玩家向前移動diceRoll個方格，假設玩家移動超過了第 25 個方格。這個時候遊戲結束，對應地。代碼會在square添加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board的count屬性。

 

假設沒有這個檢測（square < board.count）。board[square]可能會越界訪問board數組，導致錯誤。比如假設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迴圈執行完成，會再檢測迴圈條件是否須要再執行一次迴圈。

假設玩家移動到或者超過第 25 個方格，迴圈條件結果為false。此時遊戲結束。

 

while 迴圈比較適合本例中的這樣的情況。由於在while 迴圈開始時，我們並不知道遊戲的長度或者迴圈的次數，僅僅有在達成指定條件時迴圈才會結束。

 

 

Do-While

while迴圈的第二種形式是do-while，它和while的差別是在推斷迴圈條件之前，先運行一次迴圈的代碼塊，然後反覆迴圈直到條件為false。

 

以下是普通情況下 do-while迴圈的格式：

 

do {   `statements`} while `condition`

還是蛇和梯子的遊戲，使用do-while迴圈來替代while迴圈。

finalSquare、board、square和diceRoll的值初始化同while迴圈一樣：

 

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

do-while的迴圈版本號碼，迴圈中第一步就須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。這樣在迴圈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 {   // 順著梯子爬上去或者順著蛇滑下去   square += board[square]   // 擲骰子   if ++diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }   // 依據點數移動   square += diceRoll} while square < finalSquareprintln("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。本輪迴圈結束。

 

迴圈條項目（while square < finalSquare）和while一樣的方法。但將僅在迴圈結束後計算。

在這場比賽中，do-while表現優於while更好的流通。do-while這樣推斷的條件square超過後無直接執行square += board[square]，可以以這樣的方式去除while數組邊界推理的版本號碼。

Swift程式設計語言學習4.1——周期