【5分レッスン】Java超入門コース#11 繰り返し

はじめに
繰り返しとは？
for文
break
continue
for文のネスト
カウンタ変数を使った配列操作
KinoCode チャンネル

この記事の執筆・監修

テクノロジーアンドデザインカンパニー合同会社のCEO。
日本最大級のプログラミング教育のYouTubeチャンネル「キノコード」や、プログラミング学習サービス「キノクエスト」を運営。
著書「あなたの仕事が一瞬で片付くPythonによる自動化仕事術」や、雑誌「日経ソフトウエア」や「シェルスクリプトマガジン」への寄稿など実績多数。

はじめに

こんにちは。キノコードです。
「【5分レッスン】Java超入門コース#11 繰り返し」について説明します。

繰り返しとは？

レッスン4「プログラムの基本構造」で説明しましたが、プログラムの基本的な動きは「順次」「分岐」「繰り返し」の3つです。
繰り返しとは、決まった回数や条件を満たしてれば、同じ処理を実行するプログラム構造です。

for文

繰り返しのことを、反復処理とかループ処理といったりします。
繰り返しの代表例がfor文です。
for文は、条件を満たしていれば、同じ処理をぐるぐる繰り返します。
そして、条件を満たさなくなったタイミングで、繰り返しがおわります。
例えば、for文で同じ処理を5回繰り返したい場合で考えてみます。
どうやったら5回をカウントできるでしょうか。
例えば、「1」からスタートして、1ずつ増やしていき「5」で終われば、5回です。
例えば、「0」からスタートして、1ずつ増やしていき「4」で終われば、これも5回です。
そういった処理をfor文では書いていきます。
for文のきまりをみていきましょう。
for (スタート値; 継続条件; 増減式){
　繰り返し中に実行する処理;
}
まず、forと書き、丸括弧。丸括弧の中に書く第一引数は、スタート値を書きます。
スタート値とは、繰り返し処理をスタートさせる値です。
0から1ずつ増やして4で終わる例でいうと、0です。
この0を代入する変数を定義をして、代入します。
ここで定義した変数のことをカウンタ変数といいます。
for文では、繰り返し処理をカウンタ変数によって制御します。
カウンタ変数は、英語の「index」「Iterator」の頭文字「 i 」が使われることが多いです。
データ型を書き、i=0と書きます。
次の継続条件とは、繰り返し処理を終わらせる条件のことです。
4で終わるので、4以下であれば繰り返します。そのため、4以下の比較演算子を書きます。具体的には、i<=4です。
次の増減式とは、1回の繰り返し処理ごとに実行する処理のことです。
1回の繰り返しごとに1を足していくので、レッスン9で説明したインクリメント演算子を使います。つまり、「i ++」をかきます。
丸括弧のあとは、波括弧で繰り返したい処理を書きます。
波括弧の処理が終わったら、一番上に戻り、繰り返し処理が終わりになるか判定します。
条件に当てはまれば、次のループをします。条件に合わなくなれば、ループが終了します。
ソースコードを見ていきましょう。

class Lesson11_01 {
  public static void main(String[] args) {

    for(int i = 0; i <= 4; i ++) {
      System.out.println(i);
    }
  }
}

このソースコードは、0からスタートして4まで繰り返し。カウンタ変数を表示させてiが変化する様子をみれるものです。
整数型のiを定義して0を代入します。iは4以下の比較演算子。iを1ずつ足していくiのインクリメント。
iが変化する様子がみれるように、iを表示させてみましょう。
実行してみます。
「0」から「4」までが表示されました

break

次に、break文についてです。
break文は、ある条件にあてはまったとき、繰り返し処理を終了させることができます。
例えば、「0」からスタートさせて、1ずつ増やしていったとき、「3」になったら繰り返しを終了するといったときです。
ソースコードを見ていきましょう。

class Lesson11_02 {
  public static void main(String[] args) {

    for(int i = 0; i <= 4; i ++) {
      if(i == 3) {
        break;
      }
      System.out.println(i);
    }
  }
}

ここで、iが3にになったときに、breakする記述をします。
「3」でループを抜けるので、「0」から「2」まで表示されるはずです。
実行します。
「0」から「2」までが表示されました。

continue

次に、continue文についてです。
continue文は、繰り返し処理をしているときに、ある条件にあてはまったときにその処理をスキップしたいときに使います。
例えば、「0」からスタートさせて、1ずつ増やしていったとき、「3」になったら「3」をスキップさせるといったときです。
ソースコードを見ていきましょう。

class Lesson11_03 {
  public static void main(String[] args) {

    for(int i = 0; i <= 4; i ++) {
      if(i == 3) {
        continue;
      }
      System.out.println(i);
    }
  }
}

ここのif文でiが3になったときに、処理をスキップさせるcontinueを記述をします。
「3」をスキップするので、「0」「1」「2」「4」が表示されるはずです。
実行してみましょう。
「0」「1」「2」「4」が表示されました。

for文のネスト

for文の中にfor文を入れることもできます。
あるものの中に、それと同じ種類のものが入っている構造のことをネストといいます。
for文の中にfor文が入っている構造のことをfor文のネストといいます。
外側の繰り返しのカウンタ変数は「i」で、0から2まで回し、内側の繰り返しのカウンタ変数は「j」で、0から2まで回すという例で考えてみます。
外側のループの1周目の時に、内側のループが0から2までまわります。内側のループがまわりきったら、外側のループが2周目に入ります。
ソースコードを見ていきましょう。

class Lesson11_04 {
  public static void main(String[] args) {

    for(int i = 0; i <= 2; i ++) {
      for(int j = 0; j <= 2; j ++) {
        System.out.println( i + "-" + j );
      }
    }
  }
}

外側のループのiが0周目のときに、jが0から2までまわり、次にiが1周目の動きになるはずです。
iとjの変化がわかるように、「i、ハイフン、j」を表示させてみましょう。
予想通りの結果となりました。

カウンタ変数を使った配列操作

class Lesson11_05{
  public static void main(String[] args) {

    int arr[] = {2,4,6,8,10};

    for(int i = 0; i <= 4; i ++) {
      System.out.println(arr[i]);
      }
    }
  }

次に、カウンタ変数を使って配列の中身を表示させてみましょう。
arrという配列変数に「2,4,6,8,10」を代入。
配列のインデックス番号は「0」から始まるので、for文を「0」から「4」の 5つを回します。
「2」から「10」までの偶数が表示されるはずです。
実行してみましょう。

class Lesson11_06 {
  public static void main(String[] args) {

    int arr[] = {2,4,6,8,10};
    int sum = 0;

    for( int i = 0; i <= 4; i++ ) {
      sum += arr[i];
      }
    System.out.println(sum);
    }
  }

これにsumという変数を使って足し上げていくこともできます。
まず、sumという変数を定義します。
そして、演算子のレッスンで説明した、配列の値を複合代入演算子を使って足し上げていきます。
sumは、30となるはずです。
表示させてみましょう。
予想通りの結果となりました。