R Цикл while с примерами программирования

⚡ Умное резюме

Цикл While в языке программирования R повторяет блок кода до тех пор, пока условие остается истинным. Условие проверяется перед каждым проходом, поэтому тело цикла может вообще не выполняться, и что-то внутри него в конечном итоге должно сделать условие ложным.

  • 🔁 Основной синтаксис: while (condition) { expression } проверяет условие в первую очередь и выполняет тело цикла только тогда, когда оно оценивается как TRUE.
  • ⚠️ Правило прекращения действия: Оператор внутри тела цикла должен изменять условие, иначе цикл никогда не завершится.
  • 🔢 Контр-паттерн: Перед началом цикла инициализируйте переменную и увеличивайте её значение внутри цикла — это стандартный приём подсчёта.
  • 🛑 Управление потоком: Оператор break немедленно выходит из цикла и переходит к следующей итерации.
  • 🔁 Повторить Альтернативный вариант: Функция repeat выполняется безусловно и полностью зависит от оператора break, что соответствует логике в стиле do-while.
  • 📐 Когда выбирать: Используйте цикл while, когда количество итераций заранее неизвестно, и цикл for, когда оно фиксировано.

Пока цикл в R

Цикл while в программировании на R

A в то время как цикл В R блок кода повторяется до тех пор, пока выполняется условие. Условие проверяется. до при каждом проходе, поэтому цикл while может выполниться ноль раз, если условие с самого начала ложно.

Синтаксис цикла while в R

Ниже приведен синтаксис цикла While в программировании на R:

while (condition) {
     Exp	
}

Блок-схема цикла R While

Блок-схема цикла R While
Блок-схема цикла R While

ВниманиеВнутри цикла должно произойти событие, в конечном итоге приводящее к ложному условию. Если ничего не происходит, цикл выполняется бесконечно, и вам приходится прерывать выполнение программы с помощью клавиши R, нажав Esc или Ctrl+C.

Цикл while, цикл for и цикл repeat в R

В номере R три туалета.ping конструкции, и выбор между ними сводится к тому, знаете ли вы заранее, сколько итераций вам потребуется.

Критерии в то время как для повторять
Количество итераций Заранее неизвестно Известно заранее Заранее неизвестно
Состояние проверено Перед каждым проходом Последовательность исчерпана Никогда, вы должны объявить перерыв.
Минимальное количество пробегов                           0                           0 Одна
Типичное использование Сходимость к пороговому значению Обход вектора или списка логика в стиле "делай пока"
Синтаксис while (cond) { } for (i in v) { } повторить { … перерыв }
# repeat always runs at least once
count <- 1
repeat {
    print(count)
    count <- count + 1
    if (count > 5) break
}

Приведенный выше пример с акциями идеально подходит для случая «в то время как»: невозможно заранее знать, сколько случайных выборок потребуется, прежде чем цена упадет до 45.

Цикл While в R: примеры

Пример 1

Начните с самого простого. R программирование Например, вы создаете счетчик и добавляете к нему 1 при каждом проходе. Цикл должен завершаться, поэтому условие явно указывает R остановиться, как только значение переменной превысит 10.

Внимание: Если вы хотите увидеть текущее значение цикла, вам нужно обернуть переменную внутри функции print().

#Create a variable with value 1
begin <- 1

#Create the loop
while (begin <= 10){

#See which loop we are on
cat('This is loop number', begin, '\n')

#add 1 to the variable begin after each loop
begin <- begin+1
print(begin)
}

Выход:

## This is loop number 1[1] 2
## This is loop number 2[1] 3
## This is loop number 3[1] 4
## This is loop number 4[1] 5
## This is loop number 5[1] 6
## This is loop number 6[1] 7
## This is loop number 7[1] 8
## This is loop number 8[1] 9
## This is loop number 9[1] 10
## This is loop number 10[1] 11

Пример 2

Предположим, вы купили акции по цене 50 долларов. Если цена упадет до 45 долларов или ниже, вы захотите открыть короткую позицию, в противном случае — продолжать держать. Каждый проход цикла случайным образом сдвигает цену на 10 долларов в любом направлении вокруг отметки 50:

set.seed(123)
# Set variable stock and price
stock <- 50
price <- 50

# Loop variable counts the number of loops 
loop <- 1

# Set the while statement
while (price > 45){

# Create a random price between 40 and 60
price <- stock + sample(-10:10, 1)

# Count the number of loop
loop <- loop + 1

# Print the number of loop
print(loop)
}

Выход:

## [1] 2
## [1] 3
## [1] 4
## [1] 5
## [1] 6
## [1] 7
cat('it took',loop,'loop before we short the price. The lowest price is',price)

Выход:

## it took 7 loop before we short the price. The lowest price is 40

Как использовать операторы break и next в цикле While

Два ключевых слова изменяют обычный ход выполнения любого цикла в R.

  • перерыв немедленно выходит из цикла, пропуститьping каждая оставшаяся итерация.
  • следующий Отменяет только текущую итерацию и сразу переходит к следующей проверке условия.
# break: stop as soon as a condition is met
i <- 1
while (i <= 100) {
    if (i * i > 50) {
        cat('First square above 50 is', i * i, '\n')
        break
    }
    i <- i + 1
}

# next: skip the even numbers
i <- 0
while (i < 10) {
    i <- i + 1
    if (i %% 2 == 0) next
    print(i)
}

Одна ловушка, о которой стоит знать. В цикле while следующий шаг возвращается к проверке условия. без Если счетчик увеличивается в конце тела цикла, next пропускает это увеличение, и цикл зависает навсегда. Именно поэтому во втором примере происходит увеличение. до следующее утверждение, а не после него.

Распространенные ошибки в циклах While и бесконечные циклы

Почти каждый неудачный цикл while состоит из четырех ошибок.

  • Счетчик никогда не обновляется. Если забыть приращение, условие останется истинным навсегда. Чтобы прервать выполнение, нажмите Esc в RStudio или Ctrl+C в терминале.
  • Условие возвращает NA. Если какое-либо значение в тесте равно NA, R останавливается с сообщением «отсутствует значение там, где требуется TRUE/FALSE». Защитите это значение с помощью is.na() или isTRUE().
  • Условие состоит из более чем одного элемента. Начиная с версии R 4.2, условие длиной более единицы считается ошибкой, а не предупреждением. Оберните его в any() или all().
  • Сравнение чисел с плавающей запятой никогда не становится ложным. Цикл while (x != 0.3) может продолжаться бесконечно, потому что 0.1 + 0.2 не равно точно 0.3. Вместо этого используйте допуск abs(x – 0.3) > 1e-8.
# Safety valve: cap the number of iterations
iter <- 0
while (price > 45 && iter < 1000) {
    price <- stock + sample(-10:10, 1)
    iter <- iter + 1
}

Добавление ограничения на максимальное количество итераций — это недорогая страховка в любом цикле, выход из которого зависит от случайных или внешних данных.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Цикл while проверяет условие перед первым проходом, поэтому он может выполниться ноль раз. Цикл repeat не имеет условия и всегда выполняется как минимум один раз, завершаясь только при достижении оператора break.

Нажмите Esc в RStudio или Ctrl+C в терминале, чтобы прервать выполнение. Предотвратите эту ситуацию, убедившись, что какое-либо выражение внутри тела изменяет условие, и добавив максимальный счетчик итераций.

Используйте цикл while, когда количество итераций зависит от результата, вычисленного внутри цикла, например, при ожидании, пока значение пересечет пороговое значение. Используйте цикл for, когда последовательность известна до начала цикла.

Итеративные алгоритмы, такие как градиентный спуск, k-средних и алгоритм максимизации ожидания, работают до сходимости, а не в течение фиксированного количества итераций, что в точности соответствует шаблону while.

Да. Искусственный интеллект может обнаружить отсутствие обновления счетчика или условие, которое никогда не может стать ложным. Всегда добавляйте оператор print или ограничение количества итераций, чтобы подтвердить диагноз на собственных данных.

Подведем итог этой публикации следующим образом: