La structure d'itération while, moins structurée que for, est plutôt adaptée à l'itération d'une transformation, tant qu'une certaine condition est vérifiée. C'est cette condition qui est spécifiée dans l'en-tête du while, tandis que le corps, qui est un bloc, décrit cette transformation.
Un des plus anciens algorithmes connus, dû à Euclide, permet de calculer le plus grand commun diviseur de deux entiers a et b, par itération. L'algorithme utilise deux variables x et y, initialisées aux valeurs a et b, puis opère itérativement sur ces variables. L'idée de la transformation est de maintenir l'invariant et de s'arrêter quand x=y auquel cas, . Euclide savait que si x>y, et que si y>x, . D'où l'itération suivante, qu'on peut décrire ainsi en français : << tant que x et y sont différents, soustraire le plus petit du plus grand >> :
while (x != y) { if (x > y) { x = x-y; } else { y = y-x; } }
Contrairement au for de l'exemple précédent, il n'est pas évident que cette boucle termine 4.2, c'est-à-dire qu'il n'y ait qu'un nombre fini d'itérations. En effet si a ou b est , la boucle ne termine pas. Supposons que a>0 et b>0 ; après initialisation, on a donc x>0 et y>0; à chaque itération, si , décroît strictement, mais reste strictement positif. Il y a donc au plus itérations avant que la condition ne devienne fausse, c'est-à-dire que x=y. Ce n'est pas très efficace.
Tout en conservant le même invariant
,
on peut choisir
d'autres transformations de x et y de sorte que la
boucle termine en moins d'itérations ; c'est l'algorithme d'Euclide,
dans sa version moderne, où l'on remplace la soustraction par le calcul
du reste par division entière (opérateur %
), en utilisant
l'identité
; voici ce que donne
directement ce remplacement :
while (x != y) { if (x > y) { x = x%y; } else { y = y%x; } }
Comme , les tests peuvent être éliminés en faisant en sorte que la valeur de x soit supérieure à celle de y.
static int pgcd(int x, int y) { while (y > 0) { int t = x%y; x = y; y = t; } return x; }Rappelons que les arguments étant passés par valeur, les affectations aux paramètres x et y ne modifient que des variables locales et en aucune façon les arguments eux-mêmes.
Il existe également une itération do ... while (...);, plus rarement utilisée, qui exécute au moins une fois son corps et s'arrête quand la condition n'est plus vérifiée (on veillera à ne pas oublier le << ; >> final).