Structuri repetitive

Definiție

Structurile repetitive sunt instrucțiuni care permit executarea repetată a unui bloc de cod atât timp cât o condiție este adevărată sau pentru un număr determinat de pași.

Tipuri de structuri repetitive în C++

• while – testul se face înainte de executarea blocului de cod
• do...while – testul se face după prima executare a blocului
• for – structură cu număr determinat de pași

Structura while

Execută blocul de instrucțiuni cât timp condiția este adevărată.

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

In acest caz, conditia se v-a executa de 5 ori, (i=0,1,2,3,4)

Observatii

Structura do...while

Este asemanatoare cu structura while, dar execută cel puțin o dată blocul de instrucțiuni, iar apoi verifică condiția.

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

Structura for

Se folosește atunci când numărul de pași este cunoscut de la început.

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

• Initializarea (poti declara variabile locale - valabile doar in aceasta bucla for, care dupa ce aceasta se executa, nu vor mai fi acesibile, sau variabile din afara buclei, declarate global sau in functie) - ex: int i = 0;
1. Verificarea conditiei - ex: i < 5
2. Executarea continutul buclei for - ex: cout << i << " ";
3. Incrementarea (poate fi orice operatie sau functie, spre exemplu i=i+5) - ex i++
4. Revenirea la instructiunea de verificare a conditiei, daca este adevarata, se v-a continua executia, altfel se iese din bluca for.
• Iesirea din structura for

Instruction de control

Daca vrem sa iesim fortat dintr-o structura repetitiva, putem folosi instructiunea break.

Daca vrem sa sarim peste ciclul curent al buclei si sa revenim direct la instructiunea de verificare a conditiei (1), folosim continue. Aceasta este un fel de "skip" in structurile de control, practic sare peste codul pe care trebuia sa fie executat, si trece la urmatorul ciclu.

Exemplu: Suma primelor n numere naturale

int n, suma = 0;
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
    suma += i;
}
cout << "Suma este: " << suma;
    

Exemplu: Afișarea cifrelor unui număr

int n;
cin >> n;
while (n > 0) {
    int cifra = n % 10;
    cout << cifra << " ";
    n = n / 10;
}
    

Exemplu: Citirea până la 0 și afișarea valorilor pozitive

int x;
do {
    cin >> x;
    if (x > 0)
        cout << x << " ";
} while (x != 0);
    

Complexitatea timpului

Complexitatea timpului măsoară câte operații efectuează un algoritm în funcție de dimensiunea datelor de intrare (n). În cazul structurilor repetitive, complexitatea depinde de numărul de iterații efectuate de buclă.

Exemplu 1 – buclă care parcurge un vector de dimensiune n:

for (int i = 0; i < n; i++) {
    // O operație constantă
}
  

Complexitate: O(n)

Exemplu 2 – buclă imbricată (două for-uri):

for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        // O operație constantă
    }
}
  

Complexitate: O(n²)

Analiza complexității este importantă pentru a estima eficiența unui algoritm, mai ales pentru date mari.