Aula 41 - Repetição (loop) com for

A Estrutura de Repetição for

A estrutura for é uma das mais utilizadas para criar loops em Java. Ela oferece uma sintaxe compacta que combina inicialização, condição de teste e atualização em uma única linha.

Como o Loop Acumula Valores: Soma de Notas Passo a Passo

Uma das aplicações mais comuns do loop for é acumular valores — por exemplo, somar todos os elementos de um conjunto de dados. Para entender como isso funciona por dentro, vamos acompanhar cada etapa do loop ao somar as notas de um vetor.

Considere o seguinte vetor de notas:

Veja como o loop percorre cada nota e vai acumulando a soma, etapa por etapa:

Veja esse processo implementado em Java:

public class MediaNotas {
    public static void main(String[] args) {
        // Vetor de notas
        int[] notas = {7, 5, 6, 8, 9};

        // Variável acumuladora iniciada em zero
        int soma = 0;

        // Loop: soma = soma + n (a cada iteração)
        for (int i = 0; i < notas.length; i++) {
            soma = soma + notas[i];
            System.out.println("Loop " + (i + 1) + ": n = " + notas[i]
                + ", soma = " + soma);
        }

        // Após o loop: calcula a média
        double media = (double) soma / notas.length;
        System.out.println("Soma total: " + soma);
        System.out.println("Média das notas: " + media);
    }
}

Exemplo Básico: Contagem

Este exemplo mostra como usar o for para contar de 1 a 10:

public class ContagemSimples {
    public static void main(String[] args) {
        // Contagem de 1 a 10
        System.out.println("Contagem de 1 a 10:");
        
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            System.out.print(i + " ");
        }
        
        // Nova linha após a contagem
        System.out.println();
        
        // Contagem regressiva de 10 a 1
        System.out.println("\nContagem regressiva de 10 a 1:");
        
        for (int i = 10; i >= 1; i--) {
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

Exemplo: Números Pares e Ímpares

Este exemplo utiliza o for para mostrar números pares e ímpares:

public class NumerosParesImpares {
    public static void main(String[] args) {
        // Imprimindo números pares de 0 a 20
        System.out.println("Números pares de 0 a 20:");
        
        for (int i = 0; i <= 20; i += 2) {  // Incremento de 2 em 2
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();
        
        // Imprimindo números ímpares de 1 a 19
        System.out.println("\nNúmeros ímpares de 1 a 19:");
        
        for (int i = 1; i <= 19; i += 2) {  // Começa em 1 e incrementa de 2 em 2
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();
        
        // Alternativa: verificando se o número é par ou ímpar dentro do loop
        System.out.println("\nClassificando números de 1 a 10:");
        
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(i + " é par");
            } else {
                System.out.println(i + " é ímpar");
            }
        }
    }
}

Exemplo: Calculando a Tabuada

O loop for é muito útil para tarefas como calcular e exibir tabuadas:

public class Tabuada {
    public static void main(String[] args) {
        // Número para o qual queremos calcular a tabuada
        int numero = 7;
        
        // Calculando e exibindo a tabuada
        System.out.println("Tabuada do " + numero + ":");
        
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            int resultado = numero * i;
            System.out.println(numero + " x " + i + " = " + resultado);
        }
        
        // Tabuada completa de 1 a 10
        System.out.println("\nTabuada completa de 1 a 10:");
        
        // Loop externo para cada número de 1 a 10
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            System.out.println("\nTabuada do " + i + ":");
            
            // Loop interno para calcular a tabuada de cada número
            for (int j = 1; j <= 10; j++) {
                System.out.println(i + " x " + j + " = " + (i * j));
            }
        }
    }
}

Exemplo: Soma dos Números

O for pode ser usado para realizar cálculos cumulativos:

public class SomaNumeros {
    public static void main(String[] args) {
        // Somando números de 1 a 10
        int soma = 0;
        
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            soma += i;  // Equivalente a: soma = soma + i
            System.out.println("Adicionando " + i + ": soma parcial = " + soma);
        }
        
        System.out.println("\nSoma total dos números de 1 a 10: " + soma);
        
        // Soma dos números pares de 2 a 100
        int somaPares = 0;
        
        for (int i = 2; i <= 100; i += 2) {
            somaPares += i;
        }
        
        System.out.println("\nSoma dos números pares de 2 a 100: " + somaPares);
        
        // Cálculo do fatorial de 5 (5!)
        // 5! = 5 x 4 x 3 x 2 x 1 = 120
        int numero = 5;
        int fatorial = 1;
        
        for (int i = numero; i >= 1; i--) {
            fatorial *= i;  // Equivalente a: fatorial = fatorial * i
        }
        
        System.out.println("\nFatorial de " + numero + " (" + numero + "!) = " + fatorial);
    }
}

Variações do Loop for

O for em Java é flexível e permite diferentes variações:

public class VariacoesFor {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. Loop for com múltiplas variáveis
        System.out.println("Loop com múltiplas variáveis:");
        for (int i = 1, j = 10; i <= 5; i++, j--) {
            System.out.println("i = " + i + ", j = " + j);
        }
        
        // 2. Loop for sem a parte de inicialização
        System.out.println("\nLoop sem inicialização:");
        int contador = 1;
        for (; contador <= 5; contador++) {
            System.out.print(contador + " ");
        }
        System.out.println();
        
        // 3. Loop for sem a parte de atualização
        System.out.println("\nLoop sem atualização:");
        for (int i = 1; i <= 5;) {
            System.out.print(i + " ");
            i++;  // Incremento feito dentro do bloco
        }
        System.out.println();
        
        // 4. Loop for sem a parte de condição (loop infinito com break)
        System.out.println("\nLoop 'infinito' com break:");
        int count = 1;
        for (;;) {
            System.out.print(count + " ");
            count++;
            
            if (count > 5) {
                break;  // Sai do loop quando count > 5
            }
        }
        System.out.println();
        
        // 5. Loop for-each (enhanced for) com array
        System.out.println("\nLoop for-each com array:");
        int[] numeros = {10, 20, 30, 40, 50};
        
        for (int numero : numeros) {
            System.out.print(numero + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

O Loop for-each

O for-each, também conhecido como "enhanced for", é uma versão simplificada do loop for, introduzida no Java 5. É ideal para percorrer arrays e coleções:

public class ForEachLoop {
    public static void main(String[] args) {
        // Exemplo com array de inteiros
        int[] numeros = {1, 2, 3, 4, 5};
        
        System.out.println("Percorrendo array de inteiros:");
        for (int numero : numeros) {
            System.out.print(numero + " ");
        }
        System.out.println();
        
        // Exemplo com array de Strings
        String[] frutas = {"Maçã", "Banana", "Laranja", "Uva", "Morango"};
        
        System.out.println("\nPercorrendo array de Strings:");
        for (String fruta : frutas) {
            System.out.println("Fruta: " + fruta);
        }
        
        // Calculando a média das notas com for-each
        double[] notas = {8.5, 7.5, 9.0, 6.5, 8.0};
        double soma = 0;
        
        System.out.println("\nCalculando média das notas:");
        for (double nota : notas) {
            System.out.println("Nota: " + nota);
            soma += nota;
        }
        
        double media = soma / notas.length;
        System.out.printf("Média das notas: %.2f\n", media);
    }
}

Controlando o Loop com break e continue

As instruções break e continue permitem controlar o fluxo dentro do loop for:

public class ControleLoop {
    public static void main(String[] args) {
        // Usando break para sair do loop
        System.out.println("Exemplo com break:");
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            if (i == 6) {
                System.out.println("Encontrei o número 6! Saindo do loop...");
                break;  // Sai do loop quando i é 6
            }
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println("\nContinuação após o loop...");
        
        // Usando continue para pular uma iteração
        System.out.println("\nExemplo com continue:");
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            if (i % 3 == 0) {
                System.out.println("Pulando o número " + i + " (múltiplo de 3)");
                continue;  // Pula para a próxima iteração
            }
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();
        
        // Combinando break e continue em uma busca
        System.out.println("\nBuscando número primo entre 20 e 50:");
        
        outerLoop:  // Rótulo (label) para o loop externo
        for (int i = 20; i <= 50; i++) {
            // Verificando se i é primo
            for (int j = 2; j < i; j++) {
                if (i % j == 0) {
                    // i não é primo, pois é divisível por j
                    continue outerLoop;  // Continua com o próximo valor de i
                }
            }
            // Se chegou aqui, i é primo
            System.out.println("Primeiro número primo encontrado: " + i);
            break;  // Sai do loop após encontrar o primeiro primo
        }
    }
}