لغة c++ - الدرس التاسع حلقات التكرار في c++

مفهوم الحلقات في لغة C++.

الحلقات (loops) في لغة C++ هي أدوات برمجية تستخدم لتكرار تنفيذ بعض الأوامر أكثر من مرة. وبمعنى آخر، تسمح لك الحلقات بتنفيذ نفس الجمل أكثر من مرة، وذلك بحسب شروط معينة. وتعتبر الحلقات وسيلة قوية جداً في برمجة الكمبيوتر، حيث يمكن استخدامها في حل مشاكل مختلفة في البرمجة.  وهناك ثلاثة أنواع من الحلقات المتوفرة في لغة C++ وهي while loop و do-while loop و for loop.

أنواع الحلقات المتوفرة في لغة C++.

هناك ثلاثة أنواع من الحلقات المتوفرة في لغة C++:

1.  while loop
2.  do-while loop
3.  for loop

على الرغم من وجود العديد من الأنواع المختلفة للحلقات في لغات البرمجة الأخرى، إلا أن هذه الأنواع الثلاثة هي الأكثر استخدامًا في لغة C++.

حلقة التكرار while loop في لغة C++.

حلقة التكرار while loop هي واحدة من ثلاثة أنواع من الحلقات المتوفرة في لغة C++، وهي تستخدم عندما تحتاج إلى تنفيذ مجموعة من التعليمات بشكل متكرر حتى يتم تحقيق شرط معين.  تبدأ بالتحقق من الشرط في بداية التكرار، وإذا كان الشرط صحيحًا، فسيتم تنفيذ مجموعة التعليمات داخل الحلقة، ثم يتم التحقق من الشرط مرة أخرى. وسيتم تكرار هذا العمل حتى يتم تحقيق الشرط.

لدينا الصيغة العامة لحلقة التكرار while loop في لغة C++ كالتالي:

while (condition)
{
  // statements to be executed repeatedly
}

حيث:

• - condition: التعبير الذي يتم تحقق منه في بداية كل تكرار.
• - statements: التعليمات التي يجب تنفيذها إذا كان الشرط صحيحًا.

على سبيل المثال، إذا كنت تريد طباعة الأرقام من 1 إلى 5 باستخدام حلقة while loop، فإليك الشفرة البرمجية التالية:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
  int i = 1;
  while (i <= 5) {
    cout << i << " ";
    i++;
  }
  return 0;
}

ستعرض هذه الشفرة البرمجية الأرقام من 1 إلى 5. يتم التحقق من الشرط (i <= 5) للتحقق من ما إذا كانت قيمة i أقل من أو تساوي 5، ثم يتم طباعة قيمة i وزيادة قيمة i بواحد في كل مرة حتى يتم الانتهاء من الحلقة عندما يصبح i أكبر من 5.

حلقة التكرار do-while loop في لغة C++.

حلقة do-while في لغة C++ تستخدم لتنفيذ جملة معينة على الأقل مرة واحدة حتى لو كان الشرط خاطئًا. وتختلف عن حلقة while loop في أن حلقة do-while ستنفذ الجملة الموجودة بين الحاضنتين {} ثم تحقق من الشرط الموجود في الجزء الأخير من الحلقة.

للمزيد من التفاصيل، إليك مثال على استخدام حلقة do-while في لغة C++:

int main() {
   int i = 1;
   
   do {
      cout << i << endl;
      i++;
   } while (i <= 5);
   
   return 0;
}

هذا المثال يقوم بطباعة الأعداد من 1 إلى 5 باستخدام حلقة do-while. وبما أن القيمة الأولى لـ i هي 1، فإن الجملة cout ستنفذ مرة واحدة على الأقل ثم سيتم تحقق من الشرط i <= 5. وفي هذه الحالة، سيتم تنفيذ الحلقة بالكامل خمس مرات.

حلقة التكرار for loop في لغة C++.

حلقة التكرار for loop هي إحدى أنواع الحلقات المتوفرة في لغة C++. تستخدم هذه الحلقة عندما يكون لدينا عدد محدد من المرات التي نرغب في تكرار العمليات خلالها. تتكون حلقة for loop من ثلاثة أقسام:

•  الجزء الأول: يتم تنفيذه مرة واحدة في بداية الحلقة، ويستخدم لتحديد المتغير الذي سنستخدمه لتحديد عدد مرات تكرار الحلقة.

• الجزء الثاني: يتم تنفيذه في بداية كل دورة من الحلقة، ويستخدم لتحديد شرط الاستمرار في التكرار. وإذا لم يتحقق الشرط، يتم الخروج من الحلقة ومواصلة التنفيذ العادي.

• الجزء الثالث: يتم تنفيذه في نهاية كل دورة من الحلقة، ويستخدم لتحديث المتغير المستخدم لتحديد عدد مرات التكرار.

وهذه هي صيغة حلقة for loop في لغة C++:

for (initialization; condition; update) {
   // statements to be executed inside the loop
}

وهنا مثال على استخدام حلقة for loop:

  for (int i = 0; i < 5; i++) {
     cout << i << " ";
  }

ستتم طباعة أرقام من 0 إلى 4، حيث يتم تحديد قيمة المتغير i بصفر في البداية، ثم يتم التحقق من أن i أقل من 5، ومن ثم يتم تنفيذ العمليات داخل الحلقة (طباعة i)، وأخيراً يتم تحديث قيمة i عند نهاية كل دورة من الحلقة.

الاختلافات بين أنواع الحلقات المختلفة.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الحلقات في لغة C++ وهي:

• حلقة التكرار while loop: تستمر في التكرار طالما يتحقق الشرط الموجود في البداية.

• حلقة التكرار do-while loop: تشبه حلقة while loop، ولكن الاختلاف الرئيسي هو أن الشرط الموجود في نهاية الحلقة يتحقق على الأقل مرة واحدة قبل الخروج من الحلقة.

•  حلقة التكرار for loop: تستخدم عادة عندما تعرف عدد المرات التي تريد التكرار فيها، فتستخدم متغير التحكم في الحلقة لتعيين القيم الأولية، والشرط، والخطوة.

يختلف استخدام كل نوع من الحلقات على حسب الحالة. على سبيل المثال، يمكن استخدام while loop في حالة لا تعرف فيها عدد المرات التي يجب فيها تكرار العملية وتستخدم for loop إذا كنت تعرف العدد المحدد من المرات التي يجب فيها تكرار العملية.

كيفية استخدام الحلقات في حل مشاكل بسيطة في لغة C++.

الحلقات في لغة C++ تستخدم لتكرار نفس العملية مرارًا وتكرارًا بشكل أتوماتيكي دون الحاجة إلى كتابة الأوامر المطلوبة بشكل منفصل. لذلك ، يمكن استخدام الحلقات لحل مشاكل بسيطة بشكل أسرع وأكثر فعالية.

على سبيل المثال ، إذا كان لدينا برنامج يحتاج إلى طباعة الأرقام من 1 إلى 10 ، يمكن استخدام حلقة لتنفيذ هذه المهمة بشكل أسرع وأسهل:

  #include <iostream>
  int main() {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
      std::cout << i << std::endl;
  }
    return 0;
  }

في هذا المثال ، يتم استخدام حلقة for لتكرار عملية طباعة الأرقام من 1 إلى 10. يتم إنشاء متغير التحكم i ويتم تعيين قيمة البداية له بـ 1. تستمر الحلقة في التكرار ما دامت قيمة i أقل من أو تساوي 10. يتم زيادة قيمة i بشكل تلقائي في كل مرة يتم فيها تنفيذ الحلقة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الحلقات لحل مشاكل أخرى بسيطة في لغة C++ مثل البحث عن العنصر الأصغر أو الأكبر في مصفوفة أو تنفيذ عملية ما على جميع القيم في مصفوفة.