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Qual a diferença entre while e for, se os dois são laços de repetição, se com os dois eu consigo fazer as mesmas coisas tanto condicionar uma parada ou iterações de variável, porque existe os dois. Minha dúvida é:

  1. Existe uma forma de demonstrar que um seja melhor que o outro?
  2. Existe alguma situação onde somente um atende o caso?
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  • 3
    É uma pena que a resposta aceita não seja realmente de autoria do autor e além de não citar a fonte, não tem a data que foi feita. A informação pode estar defasada. Nos meus testes, não foi isso que aconteceu. Acho que vou responder pelo menos para complementar isto.
    – Maniero
    Commented 5/08/2015 às 11:23

8 Respostas 8

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Aqui tem um artigo cientifico que trata só dessa comparação. Além disso, a performance depende claramente da aplicação em particular e do compilador da linguagem utilizada.

Em C#, FOR é um pouco mais rápido. FOR teve uma média de 2,95-3,02 ms. O While média de cerca de 3,05-3,37 ms. Execute você mesmo o código e veja:

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int max = 1000000000;
            Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();

            if (args.Length == 1 && args[0].ToString() == "While")
            {
                Console.WriteLine("While Loop: ");
                stopWatch.Start();
                WhileLoop(max);
                stopWatch.Stop();
                DisplayElapsedTime(stopWatch.Elapsed);
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("For Loop: ");
                stopWatch.Start();
                ForLoop(max);
                stopWatch.Stop();
                DisplayElapsedTime(stopWatch.Elapsed);
            }
        }

        private static void WhileLoop(int max)
        {
            int i = 0;
            while (i <= max)
            {
                //Console.WriteLine(i);
                i++;
            };
        }

        private static void ForLoop(int max)
        {
            for (int i = 0; i <= max; i++)
            {
                //Console.WriteLine(i);
            }
        }

        private static void DisplayElapsedTime(TimeSpan ts)
        {
            // Format and display the TimeSpan value.
            string elapsedTime = String.Format("{0:00}:{1:00}:{2:00}.{3:00}",
                ts.Hours, ts.Minutes, ts.Seconds,
                ts.Milliseconds / 10);
            Console.WriteLine(elapsedTime, "RunTime");
        }
    }

O laço for é geralmente usado quando você sabe o número de iterações de antemão. Por exemplo para percorrer um array de 10 elementos que você pode usar para loop e incrementar o contador 0-9 (ou 1 a 10). Por outro lado while é usado quando você tem uma idéia sobre a faixa de valores em que para fazer uma iteração, mas não sei o número exato de iterações que ocorrem. por exemplo:

while (!algumaCondicao()){
     // Remove elemento (s)
     // Adiciona elemento (s)
}

Aqui nós não sabemos exatamente quantas vezes o laço será executado.

Além disso, o FOR é mais uma conveniência que um construtor de linguagem. Por exemplo, um FOR ser facilmente expandido em um loop while.

for ( c=0; c<10; c++ ) é equivalente a:

c=0;
while ( c<10 ) {
  // alguns códigos loucos aqui
  c++;
}

Além disso, O FOR não está limitado a operações numéricas simples, você pode fazer coisas mais complexas como esta (sintaxe C):

// uma lista encadeada simples
struct node {
  struct node *next;
};
struct node; // declarando nosso nó

//iterar sobre todos os nós a partir do nó 'start' (não declarado neste exemplo)
for ( node=start; node; node=node->next ) {}

O resultado é uma iteração sobre uma lista encadeada simples.

Você também pode ter vários inicializadores, condições e instruções (dependendo da linguagem) como tais: for(c = 0, d = 5; c <10, d <20; c ++, d ++).

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No meu entender, o for é açúcar sintático para um caso de uso comum do while, que é utilizar uma variável como contador e uma condição baseada no valor dessa variável (ou seja, pare quando a variável chegar em x). Em pseudocódigo:

int i = 0;
while(i < 10) {
   // faz algo
   i++;
}

Não sei se dá pra dizer que um é melhor que o outro, mas em casos em que se necessita de um ciclo baseado no valor de um contador, vale mais a pena usar o for do que fazer na unha com while, simplesmente porque dá menos trabalho e fica mais claro à primeira vista.

Da mesma forma, se você precisa de um loop infinito do tipo while(true), não faz sentido usar um for, que é feito para loops finitos. No fundo não faz sentido usar for se você não precisa de um contador, já que ele é baseado nisso.

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Existe uma forma de demonstrar que um seja melhor que o outro?

Geralmente o while é usado enquanto uma determinada condição não é atendida. Exemplo:

boolean continua = true;
while(continua) {
    //alguma lógica...
    continua = checaSeDesejaContinuar();
}

Enquanto o for geralmente é usado quando se deseja iterar uma sequência de dados. Exemplo:

int[] notas = new int[10];
for(int i=0; i<10; i++) {
    notas[i] = leProximaNota();
}

É claro que é possível fazer um laço de repetição na mão com qualquer um dos dois atingindo o mesmo resultado que se estivesse usando com o outro, mas geralmente existe uma escolha mais apropriada dentre os dois que você alcançará o objetivo com menos trabalho. Exemplo:

boolean continua = true;
for(; continua;) {
    //alguma lógica...
    continua = checaSeDesejaContinuar();
}

e

int[] notas = new int[10];
int i = 0;
while(i<10) {
    notas[i] = leProximaNota();
    i++;
}

Existe alguma situação onde somente um atende o caso?

Não. Sempre você conseguirá atingir o mesmo resultado, a diferença é o trabalho que você despenderá para atingí-lo.

Para meios de simplificação de trabalho, em algumas linguagens ainda tem o foreach às vezes chamado de for avançado.

Exemplo em Java:

int[] notas = new int[]{1, 2, 5, 2, 10};
for(int n: notas) {
    System.out.println(n);
}

Exemplo em PHP:

<?php
$arr = array(1, 2, 3, 4);
foreach ($arr as &$value) {
    $value = $value * 2;
}
// $arr is now array(2, 4, 6, 8)
unset($value); // break the reference with the last element
?>
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Já foi dito que a diferença básica é a semântica que você quer dar ao código. Quando o for foi inventado ele era mais limitado a dar uma sequência numérica. Quando inventaram de dar mais flexibilidade para ele começou competir mais diretamente com o while, embora já competia antes em algumas situações.

Tem linguagem que só tem o for. Se pensar bem não precisa mais que isto.

Também foi dito que depende da aplicação, do compilador, mas depende do ambiente também. Pelo menos é isto que explica a conclusão que a resposta aceita chegou (que por sinal foi plagiada daqui já que não cita a fonte). Lá mostrou que o for é mais rápido que o while. Eu coloquei o código de ambos de forma mais simplificada já que eu não ia medir o tempo. Vou mostrar o código CIL de ambos e não vou falar qual é o for e qual é o while, tente descobrir. E veja se você encontra qualquer motivo para um ser mais rápido que o outro.

Para ajudar: a instrução NOP faz absolutamente nada, não gasta tempo, ela serve para alinhamento ou reserva de espaço para uso posterior, entre outras utilidades.

IL_0000:  nop
IL_0001:  ldc.i4.0
IL_0002:  stloc.0
IL_0003:  br.s       IL_000d

IL_0005:  nop
IL_0006:  ldloc.0
IL_0007:  stloc.1
IL_0008:  ldloc.1
IL_0009:  ldc.i4.1
IL_000a:  add
IL_000b:  stloc.0
IL_000c:  nop
IL_000d:  ldloc.0
IL_000e:  ldc.i4     0x2710
IL_0013:  cgt
IL_0015:  ldc.i4.0
IL_0016:  ceq
IL_0018:  stloc.2
IL_0019:  ldloc.2
IL_001a:  brtrue.s   IL_0005

IL_001c:  nop
IL_001d:  ret

O outro

IL_0000:  nop
IL_0001:  ldc.i4.0
IL_0002:  stloc.0
IL_0003:  br.s       IL_000d

IL_0005:  nop
IL_0006:  nop
IL_0007:  ldloc.0
IL_0008:  stloc.1
IL_0009:  ldloc.1
IL_000a:  ldc.i4.1
IL_000b:  add
IL_000c:  stloc.0
IL_000d:  ldloc.0
IL_000e:  ldc.i4     0x2710
IL_0013:  cgt
IL_0015:  ldc.i4.0
IL_0016:  ceq
IL_0018:  stloc.2
IL_0019:  ldloc.2
IL_001a:  brtrue.s   IL_0005

IL_001c:  ret

É claro que isto pode ser diferente em outra linguagem, em outra versão do compilador. Até onde eu sei em C otimizado o código gerado também é igual. A maioria das linguagens na maioria das implementações deve ser assim. Não consigo imaginar porque não seria na maioria das situações.

Até entendo diferenças quando se compara com foreach.

Essa página no WikiBooks pode interessar.

Coloquei no GitHub para referência futura.

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Os dois funcionam bem, mas o qual usar vai depender dos seus requisitos.

for vai executar as instruções através de uma sequência conhecida for (i = 0; i < 10; i++) - percorrer listas, vetores, executar um número definido x de ações e outros.

Enquanto o while vai executar as instruções até que a(s) condição(ões) seja(m) atendida(s) while (check).

Em muitos casos você pode fazer a mesma coisa utilizando os 2, por exemplo, um algoritmo que registre os produtos do usuário até que ele insira "fechar" para concluir a compra.

Exemplo em Java usando while

Scanner scan = new Scanner(System.in);
ArrayList<String> carrinho = new ArrayList<String>();

while (pedido != "fechar") {
    pedido = scan.nextLine();
    carrinho.add(pedido);
}

Exemplo em Java usando for

Scanner scan = new Scanner(System.in);
ArrayList<String> carrinho = new ArrayList<String>();
int i = 0, y = 0;

for (i = 0; y < 10; i++) {
    pedido = scan.nextLine();

    if (pedido == "fechar") {
        break;
    }

    carrinho.add(pedido);
}
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Um while é uma forma mais simplista para um laço de repetição, onde em sua estrutura tem-se apenas a condição.

Exemplo:

while(condição){
  //Bloco que será executado enquanto condição satisfaça (Ou seja o valor lógico seja true)
}

Um for é uma estrutura mais complexa do que o while. Nesta podemos determinar a inicialização de uma variável. Em seguida, determinamos a condição e, por fim, podemos incrementar uma variável. Geralmente esses três parâmetros estão relacionados:

for(int i = 0; i<10; i++){
    /*Este bloco será executado enquanto a variável definida "i" não alcançar o
    número limite estipulado no segundo parametro "i<10" o ultimo parametro 
    trata de incrementar o "i" a cada interação.*/
}
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Primeiramente para saber distinguir os dois você necessita sabe quais seus elementos:

For

for (expr1; expr2; expr3)
    statement

    expr1   =   Executada uma vez incondicionalmente no incio do ciclo
    expr2   =   Avaliado no inicio de cada iteração, se TRUE o loop continua, se FALSE o loop termina
    expr3   =   Executado no final de cada iteração

Exemplos

--------------------------------------------------
for(int k = 0; k < 10; k++)
    #   Inicia a varivel k  (lembrando que ele so executa o 1º argumento 1 vez)
    #   Avalia k
    #   Processa o incremento de k

--------------------------------------------------
int *k; 

for(; k != NULL; k->prox)
    # Note que o 1º argumento foi omitido
    # Avalia k
    # k recebe o próximo ponteiro (lembrando que ele executa sempre no final o 3º argumento)

--------------------------------------------------
for(; (k % 10) != 1;){
    k = rand()%100;

    if((k % 3) == 0){
        k += 27;
    }

    if((k % 2) == 1){
        k += 8;
    }
}

    # Note que o 1º argumento note foi omitido
    # Avalia a expressão
    # Note que o 3º argumento note foi omitido, ou seja o iteração de k depende no contexto do 'for'
--------------------------------------------------  

While

while (expr):
    statement
    ...
endwhile;
    expr    =   Avaliado no inicio de cada iteração, se TRUE o loop continua, se FALSE o loop termina

Exemplos

--------------------------------------------------
while(true)
    # Note que a expressão sempre é TRUE, ou seja vai permenecer no while eternamente, 
      a menos que haja um 'break' no meio do 'statement'
--------------------------------------------------
while(false)
    # Note que a expressão é FALSE, ou seja nem vai entrar no while
--------------------------------------------------
int p = 5, k = 3, j = 12;

while(p == 5 && k == 3 || j != 10)
    # Avalia o resultado da expressão
--------------------------------------------------
int p = 5, k = 3, j = 12;

while(p = k - j)
    # Avalia o resultado da expressão
--------------------------------------------------

Conclusão

for lhe fornece recursos para pre-iniciação (executar antes de realizar o laço), validar e processar (ultimo processamento).
while lhe fornece o recurso de validar.
Lembrando que ambos sao laços, vai depender de você escolher qual usar, ate porque qual a diferença entre: for(;TRUE;) e while(TRUE)?

2

Tem suas diferenças:

Eu uso o for para manipular vetores e while quando desejo ficar em um looping até que algo aconteça.

Você deve fazer log-in para responder a esta pergunta.

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