Es kommt häufig vor, dass ein Programmteil wiederholt werden muss, in dem selbst schon eine Schleife steckt. Das ist kein Problem, denn Schleifen kann man beliebig ineinander schachteln. Wofür das gut ist und wie es geht, zeige ich Dir am besten an ein paar Beispielen.

Kennst Du noch die Bleistifte mit den winzigen Einmaleinstabellen drauf, die in der Grundschule streng verboten sind? Die Einmaleinstabelle sieht so aus:

1  2  3  4 5  6  7  8  9  10
2  4  6  8  10 12 14 16 18 20
3  6  9  12 15 18 21 24 27 30
4  8  12 16 20 24 28 32 36 40
5  10 15 20 25 30 35 40 45 50
6  12 18 24 30 36 42 48 54 60
7  14 21 28 35 42 49 56 63 70
8  16 24 32 40 48 56 64 72 80 ​
9  18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

Wir wollen ein Programm schreiben, das die Einmaleinstabelle auf dem Bildschirm ausgibt.

Um die komplette Einmaleinstabelle auszugeben, müssen wir den obigen Programmteil zuerst für e == 1 ausführen, dann für e == 2, usw.:

Schalte rechts auf den "Variablen"-Tab und führe dann das Programm in Einzelschritten aus ("Step over": ). Beobachte genau den Wert der Variable n!

int n = 1;

Die Variable n benutzen wir, um zu zählen, wie oft wir schon wiederholt haben. n == 1 bedeutet, dass wir im 1. Wiederholungsdurchgang sind.

while(n <= 10){
   println("Hallo Welt!");
   n = n + 1;
}

Die Anweisung while(n ⇐ 10) bedeutet: Wiederhole die Anweisungen zwischen den nachfolgenden {}, solange n kleiner oder gleich 10 ist. Damit die Anweisungen nicht unendlich oft wiederholt werden, müssen wir dafür sorgen, dass die Aussage n ⇐ 10 irgendwann nicht mehr zutrifft. Deshalb erhöhen wir am Ende der Schleife n um 1, indem wir schreiben: n = n + 1;.

println("Fertig!", Color.green);

Sobald die Bedingung hinter while nicht mehr zutrifft, werden die Anweisungen in {} übersprungen und der Computer fährt mit den Anweisungen fort, die hinter den {} stehen. In diesem Fall gibt er "Fertig!" aus.

while(Bedingung){
   //Anweisungen
}

Ändere das Programm oben so ab, dass es 8-mal Deinen Namen in Deiner Lieblingsfarbe ausgibt!

Eine Schleife kann nicht nur immer wieder exakt dasselbe wiederholen. Man kann beispielsweise die Zählvariable in der Schleife benutzen, um auszugeben, wie oft die Schleife schon durchlaufen wurde:

Die drei print-Anweisungen kann man übrigens auch zu einer einzigen Anweisung zusammenfassen:

   println("Das ist der " + z + "-te Wiederholungsschritt");

int z = 12;
println("Das ist die Zahl " + z);

Oft ist es nützlich, noch zusätzliche Variablen zu deklarieren, die bei jedem Wiederholungsschritt geändert werden. Wir schreiben ein Programm, das die ersten 10 Zweierpotenzen ausgibt, also $2^0 = 1$, $2^1 = 2$, $2^2 = 4$, $2^3 = 8$ usw.

Schalte rechts auf den "Variablen"-Tab und führe dann das Programm in Einzelschritten aus ("Step over": ). Beobachte genau den Wert der Variablen i und zp!

Jetzt bis Du dran. Hier findest Du vier Aufgaben zur while-Schleife mit ansteigendem Schwierigkeitsgrad. Los geht's!

Man kann die while-Schleife auch so schreiben, dass die Bedingung zum Fortfahren der Schleife jeweils erst am Ende jedes Wiederholungsschrittes überprüft wird.

Wir zählen wieder von 1 bis 10:

Die while-Schleife hat zwei große Nachteile:

• Zum bloßen Zählen ist sie sehr umständlich, da insgesamt drei Zeilen benötigt werden:

int i = 0;         // Deklaration der Zählvariable
while(i <= 10){    // Bedingung
   // Anweisungen
   i++;            // Erhöhung der Zählvariable
}

• Oft stehen zwischen der Deklaration der Zählvariable und der Bedingung sowie zwischen der Bedingung und der Erhöhung der Zählvariable sehr viele Anweisungen und es ist schwer, "auf einen Blick" zu erfassen, wie oft wiederholt wird und welche Werte die Zählvariable bei jedem Wiederholungsschritt annimmt.

Für alle Anwendungsfälle, in denen auf irgendeine Art und Weise gezählt wird, verwendet man daher üblicherweise eine Kurzschreibweise der while-Schleife, die for-Schleife. Hier eine Gegenüberstellung der beiden. Beide Programme sind gleichwertig:

While-Schleife	For-Schleife

for(Startanweisung; Bedingung; Anweisung am Ende jedes Wiederholungsschrittes){
   // Anweisungen
}

for(int i = 0; i < 10; i++){
   // Anweisungen
}

Führe die folgenden Programme in Einzelschritten aus ("Step over": ), und zwar

• zunächst mit offenem Tab "Ausgabe" auf der rechten Seite
• dann mit offenem Tab "Variablen" auf der rechten Seite.

Beobachte genau, was jeder Einzelne Programmschritt bewirkt!

Wir schreiben den Text "Hallo Welt!" 10-mal untereinander in die Ausgabe. Mit der Variablen i zählen wir dabei, wie oft wir ihn schon ausgegeben haben.

Die for-Schleife bewirkt, dass der Rechner folgendes macht:

usw…

Die letzten Schritte sehen so aus:

Probiere das Programm wieder in Einzelschritten aus und schau' Dir die Belegung der Variablen nach jedem Schritt an!

• Du kannst die 8 in der ersten Zeile natürlich auch durch eine andere Zahl ersetzen!
• Warum wird der Variablen fakultät in Zeile 2 der Startwert 1 zugeordnet und nicht 0?
  (Falls Du nicht auf die Antwort kommst, probier' es aus, indem Du die 1 im Programm durch 0 ersetzt!)