[C언어] #04 - 반복문, while, for, do while, continue -

반복문에 대해 공부하기전에

내가 고민하다 풀지 못한 한 예제에 대해 애기해보겠다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

점수입력: (정수)
0~79 : C
80~89 : B
90~100 : A

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위와 같은 기준을 가진 학점측정 프로그램을 switch문을 사용해서 만들어보자.

각 학점의 점수들은 공통점이 존재하는데, 

각각 10으로 나눈 몫이 7, 8, 9 혹은 10이라는 것이다.

이를 이용하여 작성해보겠다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int num;   //num라는 정수공간 생성.

print("정수입력: \n");  

scanf("%d", &num);  //입력한 수를 num에 저장.

 

switch (num/10)  {  //해당: num을 10으로 나눈 몫.

     case 7:

        printf("C");

        break;

     case 8:

        printf("B");

        break;

     case 9:

     case 10:

        printf("A");

        break;

}

int num;   //num라는 정수공간 생성.

print("정수입력: \n");  

scanf("%d", &num);  //입력한 수를 num에 저장.



switch (num/10)  {  //해당: num을 10으로 나눈 몫.

     case 7:

        printf("C");

        break;

     case 8:

        printf("B");

        break;

     case 9:

     case 10:

        printf("A");

        break;

}

---

지금부터 본격적으로 반복문에 대해 알아보도록 하겠다.

while문: if문과 비슷한 점이 꽤 존재한다. **

먼저 이 시스템을 통해 알아보겠다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int num;  //num라는 공간 생성.
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);  //입력한 숫자를 num에 저장.

int i = 1; //정수공간 i를 만들고 1을 저장.
while (i<=num) { //조건: i가 num이하인가?
printf("%d ",i);   //i값 출력.
i++;   //i에 1더함.
}
printf("\n");

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int num;  //num라는 공간 생성.
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);  //입력한 숫자를 num에 저장.

int i = 1; //정수공간 i를 만들고 1을 저장.
while (i<=num) { //조건: i가 num이하인가?
printf("%d ",i);   //i값 출력.
i++;   //i에 1더함.
}
printf("\n");

이를 실행하면 다음과 같다.

왜 이런 결과가 나오는것일까?

 

**디버깅 표를 그려보자**

num에 3을 입력한 상황.

i	i<=num	참/거짓 (실행여부)
1	1<=3	T -> 실행o, i++
2	2<=3	T -> 실행o, i++
3	3<=3	T -> 실행o, i++
4	4<=3	F -> 실행x

이런 과정을 거친다.

이때 숫자는 3까지만 출력되지만 

**i의 값은 4까지 증가한다는 사실을 이해하고있어야한다.**

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이번엔 이 시스템을 한번 확인해보겠다.

 

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int a, b;  //a와 b라는 정수공간 생성.
printf("정수1 입력: ");
scanf("%d", &a);  //a에 저장.
printf("정수2 입력: ");
scanf("%d", &b);  //b에 저장

// *[교환]* -> "임시저장변수"
if (a > b) {  //조건문: a가 b 초과인가?
int tmp = a;  //tmp: 임시저장변수
a = b;
b = tmp;
}

int i = a;  //i라는 정수공간에 a값을 저장.
while (i <= b) {  //조건: i가 b이하인가?
printf("%d ", i);
i++;   //i값에 1 추가.
}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int a, b;  //a와 b라는 정수공간 생성.
printf("정수1 입력: ");
scanf("%d", &a);  //a에 저장.
printf("정수2 입력: ");
scanf("%d", &b);  //b에 저장

// *[교환]* -> "임시저장변수"
if (a > b) {  //조건문: a가 b 초과인가?
	int tmp = a;  //tmp: 임시저장변수
	a = b;
	b = tmp;
}

int i = a;  //i라는 정수공간에 a값을 저장.
while (i <= b) {  //조건: i가 b이하인가?
	printf("%d ", i);
	i++;   //i값에 1 추가.
}

10과 5를 각각 입력하면 다음과 같은 결과가 나온다.

10과 5 입력.

왜 그렇게 나오는 걸까?

먼저, if절에서 a>b가 참인 경우이기 때문에, 

a=5 , b=10으로 바뀜을 알 수 있다.

*디버깅표*

i	i<=b	참/거짓 (실행여부)
5	5<=10	T->실행o, i++
6	6<=10	T->실행o, i++
7	7<=10	T->실행o, i++
8	8<=10	T->실행o, i++
9	9<=10	T->실행o, i++
10	10<=10	T->실행o, i++
11	11<=10	F->실행x

이런과정을 거친다.

 

**

물론

int min = a < b ? a : b;
int max = a > b ? a : b;

를 통해 위의 if절 없이 해결할 수 도 있다.

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이번엔 do-while문에 대해 알아보겠다.

while문: 
-최소수행횟수 0회
-선조건 후처리

do-while문: 
-최소수행횟수 1회
-선처리 후조건

ㅡㅡㅡㅡㅡ

다음시스템을 통해 알아보겠다.

int num; // 쓰레기값
printf("===메뉴판===\n");

do {  //일단 {}블록구간을 먼저 수행.
printf("1.아메리카노\n");
printf("2.카페라떼\n");
printf("3.프라푸치노\n");
printf("입력: ");
scanf("%d", &num);  //num값을 여기서 부여받음.
} while (num < 1 || 3 < num); //조건이 참이면 {}블록구간을 다시수행하고 거짓이면 수행하지 않음.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

4입력 -> 0입력 -> 1입력.

**while문이 아닌 do-while문을 쓰는 이유는 뭘까?**

 

그 이유는 while문을 쓸 경우 조건문이 먼저 쓰이기 때문에

조건문에 쓰이는 num값이 필요한데, 

그 num값은 {}블록구간을 적어도 한번 수행해야 부여받을 수 있기 때문이다. 

반대로, do-while문은 조건문이 {}블록구간 후에 나오기 때문에 

num값을 이미 부여받은 상태에서 조건문으로 넘어가기 때문이다.

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이번엔 숫자2개와 +, - 둘중 하나를 입력하면 이를 계산해주는 시스템을 만들어보겠다.

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int a, b;   //a와 b라는 정수공간 생성.
printf("정수1 입력: ");
scanf("%d", &a);  
printf("정수2 입력: ");
scanf("%d", &b);

char op;  //op라는 문자공간 생성.
do {  //일단 {}블록구간 한번실행.
printf("연산자 입력: ");
scanf(" %c", &op);  //입력한 문자를 op에 저장.
} while (op != '+' && op != '-');  //조건: op가 '+'가 아니고 '-'도 아닌가? ->참: 블록구간 재수행.
                                                                                          //    ->거짓: 다음으로 이동.
if (op == '+') { //조건문: op가 '+'인가?
printf("%d\n", a + b);
}
else {   //나머지 모든경우에 대해 {}블록구간 수행.
printf("%d\n", a - b);
}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

10 -> 3 -> a -> / -> +입력.

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while과 for의 차이에 대해 얘기해보자.

 

-while: 불분명한 반복횟수, 영원히(무한루프), 특정조건을 만족할때까지

-for: 분명한 반복횟수, N회, x번, 범위가 주어졌을때,배열과 함께

 

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다음 예시를 봐보자.

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while (1) {  // {}블록구간을 무조건 수행.

int num;  //num정수공간 생성.
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);  //num에 정수 저장.

if (num < 0) {  //조건: num이 0미만인가?
break;  // break: 자신이 속해있는반복문을 "즉시" 종료시키는 키워드 . while문 밖으로 이동됨 
                  }                                                                                    
printf("입력하신 정수는 %d입니다.\n", num);                                           
}                                                                                                      

printf("프로그램이 종료됩니다..\n");

 

//위와같은 무한루프는 종료조건이 없으면 종료시킬 수 없다. -> cmd.exe에서 [강제종료]: ctrl+C

//"종료조건"을 필요로 한다.

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1입력, 2입력, 3입력, -1입력

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다음 시스탬에 대해서도 알아보자.

 

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int num;  //num정수공간생성.
int cnt1 = 0, cnt2 = 0;   //cnt1, cnt2 각각 짝수, 홀수 정수공간생성.
while (1) {  // "종료조건" 미구현
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);  //num에 숫자 저장.

if (num <= 0) {  //조건문: num이 0이하인가?
break;  // '당장' 이 반복문 밖으로 이동. 
}
else if (num % 2) {  //조건문: num을 2로 나눈 나머지값은? 
cnt2++;   //cnt2에 1추가. (홀수인 경우)
}
else {
cnt1++;   //cnt1에 1추가. (짝수인 경우)
}
// 다시 반복
}
printf("짝수는 %d번, 홀수는 %d번 입력되었습니다.\n", cnt1, cnt2);

ㅡㅡㅡㅡㅡ

1, 2, 3, 4, 5, 6, 0 입력.

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이 시스템을 한번 살펴보자.

입력한 수들의 평균과 입력한 수들의 절댓값의 합을 알려주고,

0을 입력하면 프로그램이 종료되는 프로그램이다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int num;  //num 정수공간 생성.
int sum = 0;  //sum공간 생성 후 0 저장.
int cnt = 0;   //cnt공간 생성 후 0저장.
while (1) {   //무한루프 생성.
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);  //num값을 입력받는다.

if (num == 0) {  // 종료조건 : num이 0인 경우 반복문 밖으로 즉시 이동.
break;
     }
else if (num < 0) {  //조건문: num이 0미만인 경우.

num *= (-1);  //절댓값이 필요하므로 (-1)을 곱해준다.

     }
sum += num;  // 입력된 수들의 절댓값의 합을 sum에 저장.
cnt++;    //숫자를 하나 입력할 때 마다 나누어주는 수인 cnt에 1을 추가.
}
double avg=sum*1.0/cnt;
printf("총합은 %d이고, 평균은 %.2lf입니다.\n", sum,avg ); 

ㅡㅡㅡㅡㅡ

1입력, -3입력, 4입력, 0입력.

왜 이런 결과가 나올까? 

**디버깅표**를 그려 보겠다.

디버깅표

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

따라서 avg는 8*1.0/3  이므로 

2.67인 것이다.

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이 시스템은 입력한 수가 "짝수"일 때만 "짝!"을 출력하는 시스템이다.

확인해보자.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int num;  //num정수공간 생성.
while (1) {  //무한루프 생성.
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);  //num에 숫자 저장.

 

if (num <= 0) {  //조건문: num이 0이하인가?
break;   //즉시 반복문 밖으로 이동.
}
else if (num % 2) {  //조건문: num을 2로 나눈 나머지는?
continue;  // continue: "즉시" 해당하는 반복문의 처음으로 이동
}
printf("짝!\n");

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2, 3, 4, 1, 0 입력.

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a~z 중에서 f와 k만 빼고 모두 출력되는 시스템이다.

어떻게 이럴수 있을까?

ㅡㅡㅡㅡㅡ

char c = 'a' - 1;  //문자공간c에 'a'-1 을 저장.
while (1) {   //무한루프  생성.
c++;  // 위치에 유의!

 

if (c == 'f' || c == 'k') {   //조건문: c가 f 이거나 c가 k인가?
continue;    //즉시 반복문 처음으로 이동.
   }
printf("%c ", c);  //문자공간 c의 값 출력.

 

if (c == 'z') {  // 위치에 유의!
break;   // z 가 출력된 후에는 멈춰야 하므로 break을 통해 반복문 밖으로 이동.
   }
}

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c의 문자가 f 가 되면, 첫번째 if문에서 {}블록구간을 수행하게 되어서

값이 출력되지 못하고 continue문 에 의해 반복문 처음으로 이동한다.

-k일 때도 마찬가지이다. -

 

z가 되었을 때는 두번째 if문에서 {}블록구간을 수행하게 된다.

따라서 break문에 의해 반복문 밖으로 즉시 이동하게 되어 

시스템이 종료된다.

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지금부턴 for문에 대해 알아보겠다. 

 

for문의 기본꼴은 

 

for (초기식 ; 조건식 ; 증감식) {

     수행할 식

}

 

이다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

for (int i = 0; i < 3; i++) {  // 초기식: i=0 ; 조건식: i가 3보다 작은가? ; 증감식: i에 1추가
     printf("i=%d\n", i);
   }
ㅡㅡㅡㅡㅡ

i=0 일때 조건식이 참이므로 {}블록구간이 수행되고, i++에 의해 i=1이 된다.

i=1 일때 조건식이 참이므로 {}블록구간이 수행되고, i++에 의해 i=2가 된다.

i=2 일때 조건식이 참이므로 {}블록구간이 수행되고, i++에 의해 i=3이 된다.

i=3 일때 조건식이 거짓이므로 {}블록구간이 수행되지않고, i++에 의해 i=4가 된채 종료된다.

---

이건 뭘까?

ㅡㅡㅡㅡㅡ

int num;  //num정수공간 생성.
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);  //num에 정수저장.
for (int a = 1; a <= num; a++) {  // 초기식: a=1 ; 조건식: a가 num보다 작은가? ; 증감식: a에 1추가.
      printf("%d ", a);
    }

ㅡㅡㅡㅡㅡ

num에 3을 입력한 경우:

 

a= 1일때 : 1<=3 : T  -> {}블록구간 수행O, a값에 1추가.

a= 2일때 : 2<=3 : T  -> {}블록구간 수행O, a값에 1추가.

a= 3일때 : 3<=3 : T  -> {}블록구간 수행O, a값에 1추가.

a= 4일때 : 4<=3 : F  -> {}블록구간 수행X, a값에 1추가.

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3입력.

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int a,b;   //a와 b라는 정수공간생성.
printf("정수2개입력: ");
scanf("%d%d", &a, &b);  //a와 b에 정수 저장.
if (a > b) {   // [교환]
int tmp = a;   //tmp: 임지저장변수
a = b;
b = tmp;  // a<=b 꼴을 만족하게 만듬
}
int sum = 0;   //sum이라는 공간에 0저장.
for (int i = a; i <= b; i++) {  //초기식: i=a ; 조건식: i가 b이하인가? ; 증감식: i에 1추가.
sum += i;    //sum과 i값을 합친 값을 sum에 저장.
}
double avg = sum*1.0 / (b-a+1);
printf("총합은 %d이고, 평균은 %.2lf입니다.\n", sum, avg);

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4 2 입력

왜 이런 결과가 출력되는지 확인해보자.

 

우리는 처음에 4와 2 를 입력했기 때문에 

if문에 의해 a=2, b=4가 되었음을 알 수 있다.

따라서 for다음의 ()부분은

(int i=2; i<=b; i++) 을 의미한다.

 

i=2 일때: 2<=4  ->T -> sum+=i 를 수행하여 sum값은 2로 저장, i++수행

i=3 일때: 3<=4  ->T -> sum+=i 를 수행하여 sum값은 5로 저장, i++수행

i=4 일때: 4<=4  ->T -> sum+=i 를 수행하여 sum값은 9로 저장, i++수행

i=5 일때: 5<=4  ->F -> sum+=i 를 수행하지않음, i++ 수행  ->i값은 6.

 

따라서 avg는 9*1.0/ (4-2+1) 이 된다.

 

이때, sum은 9이고

avg값은 소수점둘째자리까지 표시해야하므로 3.00이다.

---

끗