[Java] 반복문

김영한의 자바 입문 강의 내용을 정리한 글이다.

반복문이 필요한 이유

1을 세 번 더하는 코드를 작성한다고 하자.

int count = 0; count++; System.out.println("현재 숫자는:" + count); count++; System.out.println("현재 숫자는:" + count); count++; System.out.println("현재 숫자는:" + count);

3번은 직접 작성할 수 있다. 그런데 100번이라면? 같은 블록을 100번 복사해야 한다. 요구사항이 바뀌어 200번으로 늘어나면 다시 100줄을 추가해야 한다. 반복문은 이 문제를 해결하기 위해 존재한다. 자바는 세 가지 반복문을 제공한다.

반복문	조건 검사 시점	특징
while	실행 전 (pre-test)	조건이 처음부터 거짓이면 한 번도 실행하지 않는다
do-while	실행 후 (post-test)	조건에 관계없이 최소 한 번은 반드시 실행한다
for	실행 전 (pre-test)	초기화·조건·증감식을 한 줄에 모아 관리한다

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while문

기본 구조

while (조건식) { // 코드 }

조건식이 true인 동안 코드 블록을 반복 실행한다. 조건식이 false가 되는 순간 반복문을 빠져나간다. 조건식이 처음부터 false라면 코드 블록은 한 번도 실행되지 않는다.

실행 흐름

count < 3 조건으로 1을 세 번 더하는 예시를 단계별로 추적하면 다음과 같다.

반복	count (진입 시)	조건 count < 3	count (블록 실행 후)
1회	0	true	1
2회	1	true	2
3회	2	true	3
종료	3	false	—

int count = 0; while (count < 3) { count++; System.out.println("현재 숫자는:" + count); }

출력:

현재 숫자는:1 현재 숫자는:2 현재 숫자는:3

변수로 반복 횟수 유연하게 제어하기

하드코딩된 3 대신 변수를 사용하면 코드 한 곳만 바꿔서 반복 범위를 조정할 수 있다.

int sum = 0; int i = 1; int endNum = 3; while (i <= endNum) { sum = sum + i; System.out.println("i=" + i + " sum=" + sum); i++; }

endNum = 10으로 변경하면 1부터 10까지 누적 합산으로 즉시 전환된다. 나머지 코드는 건드릴 필요가 없다. 변경 사항이 발생했을 때 수정해야 하는 부분이 적을수록 좋은 코드라는 원칙이 여기서 드러난다.

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do-while문

기본 구조

do { // 코드 } while (조건식);

while과 구조가 반대다. 코드 블록을 먼저 실행하고, 그 후에 조건식을 검사한다. 결과적으로 조건에 관계없이 최소 한 번은 실행된다.

while과의 차이 — 시각적 비교

int i = 10; // while: i=10이므로 조건(i < 3) 거짓 → 한 번도 실행하지 않음 while (i < 3) { System.out.println("현재 숫자는:" + i); i++; } // 출력: 없음 // do-while: 코드 먼저 실행 → 조건 검사 → 거짓이므로 종료 do { System.out.println("현재 숫자는:" + i); i++; } while (i < 3); // 출력: 현재 숫자는:10

언제 사용하는가

코드 블록을 반드시 한 번은 실행해야 할 때 사용한다. 대표적인 실무 패턴은 사용자 입력 검증이다. 입력을 받기 전에 검증할 수는 없다. 일단 한 번 입력을 받고 그 값이 유효한지 판단해야 하므로 do-while이 자연스럽다.

Scanner scanner = new Scanner(System.in); int input; do { System.out.print("1 이상의 숫자를 입력하세요: "); input = scanner.nextInt(); } while (input < 1);

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break와 continue

break와 continue는 반복문의 흐름을 직접 제어한다. while, do-while, for 모두에서 사용할 수 있다.

break — 반복문 즉시 종료

while (조건식) { 코드1; break; // 즉시 while문 종료로 이동 코드2; // 실행되지 않는다 } // while문 종료

break를 만나는 순간 반복문 전체를 빠져나간다. 이후 코드는 실행되지 않는다.

활용 예시 — 합계가 10을 처음 초과하는 시점 찾기:

int sum = 0; int i = 1; while (true) { sum += i; if (sum > 10) { System.out.println("합이 10보다 크면 종료: i=" + i + " sum=" + sum); break; } i++; } // 출력: 합이 10보다 크면 종료: i=5 sum=15

while (true)는 조건이 항상 참이므로 무한 반복된다. break가 있기 때문에 특정 조건에서 빠져나올 수 있다. 종료 시점이 루프 시작 전에 결정되지 않고 내부 로직에 의해 결정될 때 이 패턴을 사용한다.

continue — 나머지 코드를 건너뛰고 다음 반복으로

while (조건식) { 코드1; continue; // 즉시 조건식 검사로 이동 코드2; // 실행되지 않는다 }

continue를 만나면 블록의 나머지 코드를 건너뛰고 바로 조건식 검사로 돌아간다. 반복문 자체는 종료되지 않는다.

활용 예시 — 1부터 5까지 출력하되 3은 건너뛰기:

int i = 1; while (i <= 5) { if (i == 3) { i++; continue; } System.out.println(i); i++; } // 출력: 1, 2, 4, 5

i == 3일 때 continue를 실행하면 System.out.println(i) 줄이 실행되지 않고 다시 조건식(i <= 5)으로 이동한다.

continue 사용 시 주의사항: i++를 continue 앞에 반드시 실행해야 한다. i++ 없이 continue를 실행하면 i가 영원히 3인 채로 조건식으로 돌아가 무한 루프가 된다.

break와 continue 흐름 비교

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for문

기본 구조

for (1.초기식; 2.조건식; 4.증감식) { // 3.코드 }

for문은 while로도 동일하게 구현할 수 있다. 차이는 구조화 방식에 있다. 반복 횟수와 관련된 초기화, 조건, 증감을 한 줄에 모아 두어 코드를 한눈에 파악하기 쉽다.

실행 순서

for (int i = 1; i <= 10; i++)를 예로 들면:

1. int i = 1 — i를 1로 초기화한다. 딱 한 번만 실행된다.
2. i <= 10 — 조건 검사. 참이면 블록을 실행한다.
3. 블록 내 코드를 실행한다.
4. i++ — i를 1 증가시킨다.
5. 2번으로 돌아간다.

for (int i = 1; i <= 10; i++) { System.out.println(i); }

for vs while 비교

같은 문제를 두 방식으로 풀어 보자.

// while int sum = 0; int i = 1; int endNum = 3; while (i <= endNum) { sum = sum + i; System.out.println("i=" + i + " sum=" + sum); i++; } // for — 같은 결과 int sum = 0; int endNum = 3; for (int i = 1; i <= endNum; i++) { sum = sum + i; System.out.println("i=" + i + " sum=" + sum); }

while에서는 i 선언, 조건, 증감이 코드 전체에 분산되어 있다. for에서는 이 세 가지가 for (...) 괄호 안에 집약되어 있다. 또한 for문의 i는 블록 스코프에 제한된다. while의 i는 반복문 밖에서도 접근 가능하여 실수로 변경될 여지가 있다.

for문 — 초기식·조건식·증감식 생략

세 요소는 모두 선택이다. 단, 구분하는 세미콜론(;)은 유지해야 한다.

// 무한 루프 — while(true)와 동일 for (;;) { // 코드 } // 초기식 생략 — 이미 선언된 변수 사용 int i = 1; for (; i <= 10; i++) { System.out.println(i); }

for문에서 break 사용

int sum = 0; for (int i = 1; ; i++) { sum += i; if (sum > 10) { System.out.println("합이 10보다 크면 종료: i=" + i + " sum=" + sum); break; } } // 출력: 합이 10보다 크면 종료: i=5 sum=15

증가 변수 i가 for문 헤더에 선언되어 있어 어떤 값이 반복 카운터인지 while 버전보다 명확하게 드러난다.

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for vs while — 언제 무엇을 쓸 것인가

이 둘은 기술적으로 서로 변환 가능하다. 선택 기준은 가독성과 의도의 명확성이다.

상황	권장
반복 횟수가 명확하게 정해진 경우 (1부터 n까지)	for
카운터 변수가 루프 블록 안에서만 필요한 경우	for
종료 시점을 미리 알 수 없는 경우	while
루프 내부 조건에 따라 반복이 계속될지 결정되는 경우	while
최소 한 번은 반드시 실행해야 하는 경우	do-while

	for	while
장점	초기화·조건·증감식이 한 줄에 집약되어 루프 구조를 즉시 파악할 수 있다. 카운터 변수의 스코프가 블록 안으로 제한된다.	루프 내부에서 조건이 변경되는 경우에 유연하다. 종료 시점을 알 수 없는 복잡한 시나리오에 적합하다.
단점	조건이 루프 내부에서 복잡하게 변경되는 경우 관리하기 어렵다.	초기화·조건·증감이 분산되어 있어 카운터 변수를 놓치기 쉽다. 카운터 변수가 루프 밖에서도 접근 가능하다.

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중첩 반복문

반복문 안에 반복문을 넣을 수 있다. for, while 모두 중첩 가능하며 혼합도 된다.

for (int i = 0; i < 2; i++) { System.out.println("외부 for 시작 i:" + i); for (int j = 0; j < 3; j++) { System.out.println("-> 내부 for " + i + "-" + j); } System.out.println("외부 for 종료 i:" + i); System.out.println(); }

출력:

외부 for 시작 i:0 -> 내부 for 0-0 -> 내부 for 0-1 -> 내부 for 0-2 외부 for 종료 i:0 외부 for 시작 i:1 -> 내부 for 1-0 -> 내부 for 1-1 -> 내부 for 1-2 외부 for 종료 i:1

외부 루프가 1회 실행될 때 내부 루프가 3회 실행된다. 외부 2회 × 내부 3회 = 총 6번의 내부 코드가 수행된다. 이 O(n²) 특성 때문에 중첩 반복문은 입력 크기가 커질수록 실행 시간이 급격히 증가한다.

중첩 구조 시각화

중첩 반복문 활용 — 구구단

for (int i = 1; i <= 9; i++) { for (int j = 1; j <= 9; j++) { System.out.println(i + " * " + j + " = " + i * j); } }

중첩 반복문 활용 — 피라미드

System.out.println()은 출력 후 줄바꿈을 하지만 System.out.print()는 줄바꿈 없이 이어서 출력한다. 이 차이를 활용하면 피라미드를 만들 수 있다.

int rows = 5; for (int i = 1; i <= rows; i++) { for (int j = 1; j <= i; j++) { System.out.print("*"); } System.out.println(); }

출력:

* ** *** **** *****

외부 루프 i가 현재 행 번호를 나타내고, 내부 루프 j가 그 행에서 출력할 * 개수를 결정한다. j <= i라는 조건 덕분에 각 행은 행 번호만큼 *를 출력한다.

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레이블이 있는 break와 continue

일반 break와 continue는 자신이 속한 가장 안쪽 반복문에만 영향을 준다. 중첩 반복문에서 외부 반복문까지 한 번에 빠져나가려면 레이블(label)을 사용한다.

outer: for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { if (i == 1 && j == 1) { break outer; // 외부 루프 전체를 종료한다 } System.out.println("i=" + i + ", j=" + j); } }

출력:

i=0, j=0 i=0, j=1 i=0, j=2 i=1, j=0

break outer가 실행되는 순간 내부 루프뿐 아니라 outer: 레이블이 붙은 외부 루프까지 종료된다. 2차원 배열 탐색처럼 원하는 값을 찾는 즉시 모든 반복을 중단해야 하는 상황에서 유용하다.

레이블을 남용하면 흐름을 추적하기 어려워지므로 꼭 필요한 경우에만 사용한다. 실무에서는 레이블 대신 별도 메서드로 추출하고 return을 사용하는 방식을 더 선호한다.

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향상된 for문 (for-each)

자바 5부터 배열이나 컬렉션을 순회할 때 더 간결한 문법을 제공한다. 이 강의에서는 다루지 않지만, 배열을 학습하고 나면 자주 접하게 되므로 형태를 미리 알아두면 좋다.

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; for (int num : numbers) { System.out.println(num); }

for (타입 변수명 : 배열_또는_컬렉션)으로 읽는다. 인덱스를 직접 다루지 않아 실수가 줄고 가독성이 높다. 배열의 인덱스가 필요하거나 역방향으로 순회해야 하는 경우에는 기존 for문을 사용한다.

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무한 루프와 주의사항

반복 조건이 절대 false가 되지 않으면 프로그램이 종료되지 않는 무한 루프가 된다. 의도적인 무한 루프는 while (true) 또는 for (;;)로 표현하고, 내부에 종료 조건과 break를 함께 작성한다.

while (true) { // 계속 실행 if (종료 조건) { break; } }

의도하지 않은 무한 루프의 가장 흔한 원인은 카운터 변수 업데이트 누락이다.

int i = 1; while (i <= 5) { System.out.println(i); // i++; 를 빠뜨리면 i가 항상 1이어서 무한 루프 }

for문은 증감식이 헤더에 명시적으로 드러나 있어 이런 실수를 줄이는 데 도움이 된다.