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8. Costrutti di iterazione in Java

Indice

Java fornisce diversi costrutti di iterazione che consentono l’esecuzione ripetuta di un blocco di codice finché una condizione è vera.

I cicli sono essenziali per l’iterazione, l’attraversamento di strutture dati, calcoli ripetuti e l’implementazione di algoritmi.

8.1 Il ciclo while

Il ciclo while valuta la propria condizione booleana prima di ogni iterazione.

Se la condizione è false fin dall’inizio, il corpo non viene mai eseguito.

Sintassi 

while (condition) {
    // loop body
}

  • La condizione deve essere valutata come un booleano.
  • Il ciclo può essere eseguito zero o più volte.

  • Tra gli errori comuni c’è il dimenticare di aggiornare la variabile del ciclo, causando un ciclo infinito.

  • Esempio: 

    int i = 0;
while (i < 3) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

Output: 

0
1
2

8.2 Il ciclo do-while

Il ciclo do-while valuta la propria condizione dopo aver eseguito il corpo, assicurando che il corpo venga eseguito almeno una volta.

Sintassi 

do {
    // loop body
} while (condition);

Tip

do-while richiede un punto e virgola dopo la parentesi di chiusura.

  • Esempio: 
    int x = 5;
do {
    System.out.println(x);
    x--;
} while (x > 5); // il body è eseguito almeno una volta anche se la condizione è false

Output: 

5

8.3 Il ciclo for

Il ciclo for tradizionale è più adatto per cicli con una variabile contatore.

È composto da tre parti: inizializzazione, condizione, aggiornamento.

Sintassi 

for (initialization; condition; update) {
    // loop body
}

  • L’inizializzazione viene eseguita una volta prima dell’inizio del ciclo.
  • La condizione viene valutata prima di ogni iterazione.
  • L’aggiornamento viene eseguito dopo ogni iterazione.
  • Inizializzazione e aggiornamento possono contenere più istruzioni separate da virgole.
  • Le variabili nell’inizializzazione devono essere tutte dello stesso tipo.

  • Qualsiasi componente può essere omesso, ma i punti e virgola rimangono.

  • Esempio: 

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

Omettendo parti: 

int j = 0;
for (; j < 3;) {  // valid
    j++;
}

Istruzioni multiple: 

int x = 0;
for (long i = 0, c = 3; x < 3 && i < 12; x++, i++) {
    System.out.println(i);
}

8.4 Il ciclo for-each avanzato

Il for avanzato semplifica l’iterazione su array e collezioni.

Sintassi 

for (ElementType var : arrayOrCollection) {
    // loop body
}

  • La variabile di ciclo è di sola lettura rispetto alla collezione sottostante.
  • Funziona con qualsiasi Iterable o array.

  • Non può rimuovere elementi senza un iteratore.

  • Esempio: 

    String[] names = {"A", "B", "C"};
for (String n : names) {
    System.out.println(n);
}

Output: 

A
B
C

8.5 Cicli annidati

I cicli possono essere annidati; ciascuno mantiene le proprie variabili e condizioni.

for (int i = 1; i <= 2; i++) {
    for (int j = 1; j <= 3; j++) {
        System.out.println(i + "," + j);
    }
}

Output: 

1,1
1,2
1,3
2,1
2,2
2,3

8.6 Cicli infiniti

Un ciclo è infinito quando la sua condizione viene sempre valutata come true o è omessa.

while (true) { ... }

for (;;) { ... }

Tip

I cicli infiniti devono contenere break, return o un controllo esterno.

8.7 break e continue

break Esce immediatamente dal ciclo più interno. 

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    if (i == 2) break;
    System.out.println(i);
}

continue Salta il resto del corpo del ciclo e continua alla successiva iterazione. 

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    if (i % 2 == 0) continue;
    System.out.println(i);
}

Note

break e continue si applicano al ciclo più vicino a meno che non vengano usate etichette.

8.8 Cicli etichettati

Un’etichetta (identificatore + due punti) può essere applicata a un ciclo per consentire a break/continue di influire sui cicli esterni.

labelName:
for (...) {
    for (...) {
        break labelName;
    }
}
  • Esempio: 
    outer:
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
    for (int j = 1; j <= 3; j++) {
        if (j == 2) break outer;
        System.out.println(i + "," + j);
    }
}

8.9 Ambito delle variabili di ciclo

  • Le variabili dichiarate nell’intestazione del ciclo hanno ambito limitato a quel ciclo.
  • Le variabili dichiarate all’interno del corpo esistono solo all’interno di quel blocco.
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    int x = i * 2;
}
// i and x are not accessible here

8.10 Codice irraggiungibile dopo break, continue e return

Qualsiasi istruzione posizionata dopo break, continue o return nello stesso blocco è considerata irraggiungibile e non compila.

8.10.1 Codice irraggiungibile dopo break

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    break;
    System.out.println("Unreachable"); // ❌ Compile-time error
}

8.10.2 Codice irraggiungibile dopo continue

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    continue;
    System.out.println("Unreachable"); // ❌ Compile-time error
}

Note

continue salta alla successiva iterazione, quindi il codice successivo non viene mai eseguito.

8.10.3 Codice irraggiungibile dopo return

int test() {
    return 5;
    System.out.println("Unreachable"); // ❌ Compile-time error
}

Note

return esce immediatamente dal metodo; nessuna istruzione può seguirlo.