Heute wirst du die Java for Schleife kennenlernen und herausfinden, wie man diese in der Praxis programmiert. In den Beiträgen zuvor haben wir uns bereits die While und die do While Schleife angesehen, welche sich sehr ähnlich sind. Die for Schleife unterscheidet sich allerdings so stark von diesen, dass man sie kaum damit vergleichen kann. Warum das so ist, wirst du in den folgenden Absätzen erfahren.
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1. Was ist eine for Schleife?
Die Java for Schleife wird oftmals auch als Zählerschleife bezeichnet. Man verwendet sie immer dann, wenn man bereits genau weiß, wie oft die Schleife durchlaufen werden soll.
Im Vergleich dazu verwendet man die While und do While Schleife eher dann, wenn man die Anzahl der Durchläufe nicht genau im Kopf hat.
Die nächste Besonderheit, die eine for Schleife mit sich bringt, ist die sogenannte Zählervariable. Diese beinhaltet die Zahl des aktuellen Durchlaufs. Da das noch etwas abstrakt klingt, sehen wir uns das ganze Konstrukt der for Schleife nun mal auf einer Abbildung an:
Anhand dieses Beispiels werden wir uns jetzt die unterschiedlichen Bestandteile der Java for Schleife ansehen.
Die Bestandteile der for Schleife
Wie auch die while Schleife wird die for Schleife mithilfe eines Schlüsselwortes eingeleitet. In diesem Fall ist das Schlüsselwort for. Nach diesem folgt ein rundes Klammerpaar. In das Klammerpaar schreiben wir jetzt allerdings nicht nur eine Bedingung, sondern ein Konstrukt, das sich aus drei Teilen zusammensetzt. Darauf werden wir gleich noch eingehen.
Danach kommt ein Schleifenblock, in welchen wir die Anweisungen schreiben, die während eines Schleifendurchlaufs ausgeführt werden sollen. Das sind die Anweisungen, die wiederholt werden sollen, solange die for Schleife aktiv ist.
An dieser Stelle werden wir aber mal genauer auf dieses Konstrukt eingehen, das sich zwischen den runden Klammern befindet.
Der erste Teilbereich sieht folgendermaßen aus:
Dabei handelt es sich um die Initialisierung der Zählervariable. Ich habe die Zählervariable in diesem Beispiel als i bezeichnet, da man das in der Regel innerhalb einer for Schleife so macht. Du kannst an dieser Stelle auch einen beliebigen anderen Namen wählen.
Abschließend folgt ein Semikolon. Das Semikolon zeigt, dass der erste Teilbereich abgeschlossen ist und wir zum Nächsten übergehen.
Beim zweiten Teilbereich handelt es sich wie gewohnt um die Bedingung.
Wir kennen diese bereits aus der While Schleife. In der Bedingung wertet das Programm einen booleschen Ausdruck aus und wenn dieser true ist, führt es den Codeblock ein weiteres Mal aus. Auch diesen Bereich schließt man mit einem Semikolon ab, um ihn vom letzten Teilbereich abzuschirmen.
Zu guter Letzt folgt der dritte Teilbereich:
Der dritte und letzte Teilbereich ist zuständig für die Erhöhung oder Verminderung der Zählervariable. Im Fall unseres Beispiels ist es eine Erhöhung.
Die Zeile sagt aus, was mit der Zählervariable passieren soll, wenn der Codeblock ausgeführt wurde. In unserem Beispiel wird sie um den Wert 1 erhöht, was durch die verkürzte Schreibweise i++ dargestellt ist.
2. Wie funktioniert die for Schleife?
Zu Beginn führt das Programm die Initialisierung der Zählervariable aus und fragt dann die Bedingung ab.
Wenn die Bedingung erfüllt ist, führt es den Schleifenblock aus und erhöht im Anschluss die Zählervariable um 1.
Danach geht es wieder zur Bedingung. Der erste Teilbereich wird also nur einmal zu Beginn der for Schleife ausgeführt und im weiteren Verlauf nicht mehr.
In der Bedingung prüft das Programm wieder, ob diese true oder false ist und führt dementsprechend den Schleifenblock erneut aus oder nicht.
Im Anschluss daran wird die Zählervariable wieder um 1 erhöht. Dann kommt es wieder zur Überprüfung der Bedingung und so weiter.
Das typische Schleifenverhalten also.
Wir werden uns das Ganze jetzt aber mal in der Praxis ansehen.
3. Die Java for Schleife in der Praxis
Ich habe das Beispiel von zuvor schon mal in der Entwicklungsumgebung vorbereitet.
Um zu verstehen, was hier überhaupt passiert, speichern wir es einmal und führen es aus.
Wie wir sehen, gibt uns das Programm die Zahlen von 0 bis 9 nacheinander auf der Konsole aus.
Das liegt daran, dass die Bedingung i < 10 lautet und wir als Startwert die 0 gewählt haben. Wenn wir diesen in den Wert 5 ändern, starten wir bei dieser und erhalten dadurch nur noch die Zahlen 5 bis 9.
Im Prinzip verhält sich die for Schleife also wie eine ganz normale Schleife, die aber oben ein spezielles Konstrukt enthält, das für Anfänger oft ziemlich kompliziert wirkt. Eigentlich ist es das aber gar nicht. Du solltest dir einfach merken:
Der erste Teil ist immer die Initialisierung der Zählervariable.
Beim zweiten Teil handelt es sich um die Bedingung.
Der dritte Teil erhöht oder vermindert die Zählervariable.
Bei einer Erhöhung um 1 nutzen wir ++, bei einer Verminderung --.
Dann folgt der Schleifenblock, in welchem alle Anweisungen der Reihe nach ausgeführt werden.
4. Die Besonderheit der for Schleife
Das Besondere an der for Schleife ist, dass wir auf die integrierte Zählervariable innerhalb der Schleife zugreifen können. Wir können diese also direkt ausgeben lassen:
Mit dieser Zeile gibt das Programm immer die Zählervariable aus.
Darüber hinaus wäre es beispielsweise auch möglich, i * 2 ausgeben zu lassen:
Wenn wir diesen Code speichern und ausführen, sehen wir, dass der Wert immer mit 2 multipliziert wird.
Wir starten den ersten Durchlauf beim Wert 5, da die Zählervariable zu Beginn diesen enthält. Dieser Wert wird mit 2 multipliziert, wodurch sich der Wert 10 ergibt. Der Schleifendurchlauf ist damit vollendet, weil der gesamte Block einmal erfolgreich ausgeführt wurde.
Jetzt erhöht das Programm im dritten Teilbereich i um 1, wodurch wir den Wert 6 in der Zählervariable erhalten. Dann prüft es die neue Bedingung: Ist 6 kleiner als 10? Da das der Fall ist, führt es den Code wieder aus, multipliziert diesmal 6 mit 2 und gibt dadurch in der Konsole als nächsten Wert 12 aus. Und genau nach diesem Schema geht es immer weiter.
Wenn du das Ganze jetzt selbst ausprobierst und übst, wirst du sehen, dass die Java for Schleife gar nicht so kompliziert ist, wie sie auf den ersten Blick erscheinen mag.
Sie ist besonders nützlich im Umgang mit Datenstrukturen, mit welchen wir in der Zukunft noch arbeiten werden.