使用C++的while循環打造高效程序

一、while循環的基本語法

while(condition){
    //要執行的語句
}

while循環是C++中最基本的循環結構之一，它在某個條件滿足的情況下重複執行相同的代碼塊。condition是一個邏輯表達式，如果它的值為true，while循環會一直執行代碼塊，直到condition變為false。

例如以下代碼中的while循環會一直輸出變量i的值，直到i的值大於等於5：

int i = 0;
while(i < 5){
    cout << i << endl;
    i++;
}

輸出結果為：

0
1
2
3
4

二、while循環的優化技巧

1.縮小循環範圍

在while循環中盡量縮小循環範圍，可以減少循環次數，從而提高程序的效率。

例如以下代碼，可以將循環範圍從10到19縮小為10到14，從而減少了循環次數：

int i = 10;
while(i <= 14){
    cout << i << endl;
    i++;
}

2.修改循環條件

在while循環中修改循環條件，可以使循環次數更少，從而提高程序的效率。

例如以下代碼，在每次循環中將i的值加2，可以減少循環次數：

int i = 0;
while(i < 10){
    cout << i << endl;
    i += 2;
}

3.使用預增/預減運算符

在while循環中使用預增/預減運算符，可以減少循環次數，從而提高程序的效率。

例如以下代碼，使用預增運算符可以減少循環次數：

int i = 0;
while(++i < 10){
    cout << i << endl;
}

三、使用while循環的高效程序示例

以下代碼展示了如何使用while循環實現一個高效的計算質數的程序：

#include <iostream>
using namespace std;

bool isPrime(int n){
    if(n < 2){
        return false;
    }
    for(int i = 2; i * i <= n; i++){
        if(n % i == 0){
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int main(){
    int n;
    cin >> n;
    int count = 0;
    int i = 2;
    while(count < n){
        if(isPrime(i)){
            count++;
            cout << i << " ";
        }
        i++;
    }
    return 0;
}

該程序可以計算出前n個質數，並且在判斷質數時使用了優化技巧，例如只判斷小於等於n的平方根的數字。

使用while循環可以方便地實現循環次數不確定的程序，而通過優化技巧可以使程序更加高效。在實際的編程過程中，我們應該根據具體問題選擇最合適的循環結構和優化技巧，從而提高程序的效率。