第六章：for 循环与 while 循环语句

本章将学习 R 语言的循环语句。循环是编程中用来重复执行一段代码的核心机制------当你需要对一组数据做同样的操作时，手动写 N 遍显然不现实，循环帮你自动搞定。

一、为什么需要循环？

假设你要输出 1 到 5 的数字，不写循环是这样的：

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print(1)
print(2)
print(3)
print(4)
print(5)

如果要求输出 1 到 100 呢？手动写 100 行？

循环让你用几行代码搞定重复任务。

二、for 循环（最常用）

for 循环会遍历一个序列，对序列中的每个元素执行一次代码块。

语法：

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for (变量 in 序列) {
  循环体（重复执行的代码）
}

1. 基础示例：输出 1 到 5

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for (i in 1:5) {
  print(i)
}

运行结果：

txt 复制代码

[1] 1
[1] 2
[1] 3
[1] 4
[1] 5

1:5 是 R 中生成连续整数的快捷写法，表示从 1 到 5 的序列。

2. 遍历向量

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fruits <- c("苹果", "香蕉", "橘子", "葡萄")

for (fruit in fruits) {
  print(paste("我喜欢吃", fruit))
}

运行结果：

txt 复制代码

[1] "我喜欢吃 苹果"
[1] "我喜欢吃 香蕉"
[1] "我喜欢吃 橘子"
[1] "我喜欢吃 葡萄"

3. 带索引的遍历

当你需要同时知道位置（索引）和值时：

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fruits <- c("苹果", "香蕉", "橘子")

for (i in 1:length(fruits)) {
  print(paste("第", i, "个水果是：", fruits[i]))
}

运行结果：

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[1] "第 1 个水果是： 苹果"
[1] "第 2 个水果是： 香蕉"
[1] "第 3 个水果是： 橘子"

length() 函数返回向量的长度，1:length(fruits) 生成 1, 2, 3 的索引序列。

4. 循环累加（求 1+2+...+100）

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total <- 0

for (i in 1:100) {
  total <- total + i
}

print(paste("1到100的和是：", total))

运行结果：

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[1] "1到100的和是： 5050"

三、while 循环（条件驱动）

while 循环在条件为 TRUE 时一直执行，适合不确定循环次数的场景。

语法：

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while (条件) {
  循环体
  # 注意：必须有让条件变为 FALSE 的操作，否则死循环！
}

1. 基础示例

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count <- 1

while (count <= 5) {
  print(paste("当前计数：", count))
  count <- count + 1  # 每次加1，最终让条件不成立
}

运行结果：

txt 复制代码

[1] "当前计数： 1"
[1] "当前计数： 2"
[1] "当前计数： 3"
[1] "当前计数： 4"
[1] "当前计数： 5"

2. 实用示例：猜数字

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target <- 7
guess <- 0

while (guess != target) {
  guess <- guess + 1
  print(paste("尝试猜：", guess))
}

print("猜对了！")

运行结果：

txt 复制代码

[1] "尝试猜： 1"
[1] "尝试猜： 2"
[1] "尝试猜： 3"
[1] "尝试猜： 4"
[1] "尝试猜： 5"
[1] "尝试猜： 6"
[1] "尝试猜： 7"
[1] "猜对了！"

四、repeat 循环（了解即可）

R 还有一个 repeat 循环，它没有条件判断 ，必须用 break 手动跳出：

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x <- 1

repeat {
  print(x)
  x <- x + 1
  if (x > 5) {
    break  # 跳出循环
  }
}

运行结果：

txt 复制代码

[1] 1
[1] 2
[1] 3
[1] 4
[1] 5

五、循环控制：break 与 next

1. break：提前结束整个循环

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for (i in 1:10) {
  if (i == 5) {
    break  # 到5就停
  }
  print(i)
}

运行结果：

txt 复制代码

[1] 1
[1] 2
[1] 3
[1] 4

2. next：跳过当前轮，继续下一轮

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for (i in 1:6) {
  if (i == 3) {
    next  # 跳过3
  }
  print(i)
}

运行结果：

txt 复制代码

[1] 1
[1] 2
[1] 4
[1] 5
[1] 6

六、嵌套循环（循环里套循环）

当需要处理二维数据（如矩阵）时会用到嵌套循环：

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# 打印九九乘法表（部分）
for (i in 1:3) {
  for (j in 1:i) {
    cat(i, "×", j, "=", i * j, "\t")
  }
  cat("\n")  # 换行
}

运行结果：

txt 复制代码

1 × 1 = 1
2 × 1 = 2 	2 × 2 = 4
3 × 1 = 3 	3 × 2 = 6 	3 × 3 = 9

cat() 函数和 print() 类似，但不会输出 [1] 前缀，更适合拼接输出。\t 是制表符，\n 是换行符。

七、for 与 while 怎么选？

场景	推荐用
已知循环次数（如遍历 1 到 100）	for
遍历向量/列表中的每个元素	for
不确定循环次数，靠条件终止	while
满足条件前一直执行	while

90% 的情况用 for 就够了，while 适合特殊场景。

八、综合实战练习（可直接复制运行）

r 复制代码

# ==============================
# R 综合练习：循环应用
# 场景：学生成绩统计
# ==============================

# 1. 定义一组成绩
scores <- c(92, 85, 67, 73, 58, 95, 88, 41, 76, 81)

# 2. 用 for 循环统计及格与不及格人数
pass_count <- 0
fail_count <- 0

for (score in scores) {
  if (score >= 60) {
    pass_count <- pass_count + 1
  } else {
    fail_count <- fail_count + 1
  }
}

print(paste("及格人数：", pass_count))
print(paste("不及格人数：", fail_count))

# 3. 用 while 循环找到第一个不及格的成绩
index <- 1
while (scores[index] >= 60) {
  index <- index + 1
}
print(paste("第一个不及格的成绩是第", index, "个：", scores[index]))

# 4. 用 for + next 跳过无效成绩（负数），计算有效成绩平均分
mixed_scores <- c(90, 85, -1, 72, -5, 88, 60)
valid_total <- 0
valid_count <- 0

for (s in mixed_scores) {
  if (s < 0) {
    next  # 跳过负数
  }
  valid_total <- valid_total + s
  valid_count <- valid_count + 1
}

average <- valid_total / valid_count
print(paste("有效成绩平均分：", round(average, 2)))

运行结果：

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[1] "及格人数： 8"
[1] "不及格人数： 2"
[1] "第一个不及格的成绩是第 5 个： 58"
[1] "有效成绩平均分： 79"