[FirstJava] 3.4 조건문과 반복문 활용 예제 – 중첩 반복문, 다중 분기 활용한 간단한 알고리즘 구현 (하이로우 게임)

3.4 조건문과 반복문 활용 예제 – 중첩 반복문, 다중 분기 활용한 간단한 알고리즘 구현 (하이로우 게임)

💡 조건문과 반복문만으로도 이렇게 재미있는 게임을 만들 수 있다고요? 간단한 제어문 몇 줄로 실습 가능한 ‘하이로우 게임’ 예제로, 알고리즘 사고력을 기를 수 있습니다!

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안녕하세요, 자바 프로그래밍을 배우고 있는 예비 개발자 여러분! 오늘은 지금까지 배운 조건문과 반복문을 활용해서 직접 동작하는 미니 프로그램을 만들어보는 실전 예제를 다뤄볼 거예요. 바로 ‘하이로우(High-Low) 숫자 맞추기 게임’이라는 간단한 알고리즘 프로그램인데요. 이 게임을 통해 중첩 반복문과 다중 분기 구조를 어떻게 구현할 수 있는지 자연스럽게 익힐 수 있어요. 단순한 이론만으로는 이해하기 어려웠던 조건/반복 흐름 제어를 예제 중심으로 확실히 다지고 가봅시다!

목차

1. 하이로우 게임이란? 2. 게임 알고리즘 설계 3. 중첩 반복문으로 게임 루프 구성하기 4. 다중 분기로 정답 판단하기 5. 자바로 구현한 예제 코드 분석 6. 실전 연습 팁과 확장 아이디어

1. 하이로우 게임이란?

혹시 하이로우(High-Low) 게임을 들어본 적 있나요? 이 게임은 컴퓨터가 랜덤으로 선택한 숫자를 맞히는 간단한 숫자 추리 게임이에요. 사용자는 숫자를 입력하고, 컴퓨터는 그 숫자가 정답보다 높은지(HIGH), 낮은지(LOW), 혹은 정답인지(CORRECT)를 알려주는 구조예요. 이 과정을 반복하다 보면, 어느 순간 정답을 맞히게 되죠!

이 게임이 왜 자바 입문자에게 도움이 될까요? 바로 조건문과 반복문의 핵심 구조가 자연스럽게 녹아 있는 예제이기 때문이에요. 프로그램의 흐름 제어, 사용자 입력 처리, 반복 조건 설정, 종료 조건 판단 등 기본 로직을 모두 실습할 수 있죠.

🎮 하이로우 게임의 기본 규칙

• 컴퓨터는 1부터 100 사이의 정수를 무작위로 선택한다.
• 사용자는 숫자를 입력하며 정답을 추리한다.
• 입력한 숫자가 정답보다 크면 "HIGH", 작으면 "LOW", 같으면 "CORRECT"를 출력한다.
• 정답을 맞히면 게임은 종료된다.

📌 이 예제를 통해 배울 수 있는 핵심 개념

학습 개념	내용
조건문	입력값이 정답보다 큰지/작은지를 판단하는 분기 처리
반복문	정답을 맞힐 때까지 반복 입력 받기
무작위 값 생성	Random 클래스를 이용한 난수 생성
사용자 입력	Scanner 클래스를 이용한 키보드 입력 처리

이렇게 보면 단순한 게임처럼 보이지만, 이 안에는 우리가 배운 거의 모든 제어문 개념이 다 들어있죠. 조건문, 반복문, 사용자 입력, 난수 처리까지... 이 하나의 예제로도 자바의 기본기를 꽉 잡을 수 있어요!

2. 게임 알고리즘 설계

하이로우 게임을 직접 구현하기 전에 먼저 어떤 알고리즘 흐름으로 만들지 설계해보는 것이 중요합니다. 설계 없이 코드를 작성하면 흐름이 꼬이기 쉽고, 디버깅도 어려워지거든요. 😰

🔄 전체 게임 흐름 요약

1. 1부터 100 사이의 무작위 정수를 생성한다.
2. 정답을 맞힐 때까지 반복문을 수행한다.
3. 사용자에게 숫자를 입력받는다.
4. 입력한 숫자와 정답을 비교한다.
5. 비교 결과에 따라 HIGH / LOW / CORRECT 중 하나를 출력한다.
6. 정답을 맞히면 반복문을 종료하고 축하 메시지를 출력한다.

🧠 알고리즘 구조 시각화

아래처럼 간단한 흐름도로 시각화해 보면 이해가 훨씬 쉬워져요!

[시작]
   ↓
무작위 숫자 생성(Random)
   ↓
반복문 시작 (정답 아닐 때까지)
   ↓
  사용자 입력 받기
   ↓
  숫자 비교하기
   ↓
[입력 > 정답] → "HIGH"
[입력 < 정답] → "LOW"
[입력 == 정답] → "CORRECT"
   ↓
정답이면 반복 종료
   ↓
[게임 종료]

💬 알고리즘 설계 시 체크 포인트

• 난수 생성은 단 한 번만! 반복문 안에서 생성하면 게임이 진행되지 않아요.
• 사용자가 입력한 값과 정답의 비교는 if ~ else if ~ else 구조로 처리하세요.
• 반복문 조건은 정답을 맞히지 않은 동안을 기준으로 해야 무한 루프를 방지할 수 있어요.

지금까지 살펴본 알고리즘 설계를 기반으로, 다음 단계에서는 중첩 반복문을 활용해 게임 루프를 본격 구현해볼 거예요. 자, 이제 코딩의 세계로 들어가볼까요? 😎

3. 중첩 반복문으로 게임 루프 구성하기

게임에서는 사용자가 정답을 맞힐 때까지 계속해서 숫자를 입력하게 되죠. 이런 반복적인 과정을 반복문으로 구성하는 게 핵심이에요. 여기서 중첩 반복문은 필수는 아니지만, 게임 재시작 기능을 구현하려면 반복문을 한 번 더 감싸야 합니다!

♻️ 외부 루프: 게임 반복 여부 확인

게임이 끝난 후 "다시 하시겠습니까?"를 묻는 기능을 구현하려면 do-while 혹은 while 루프로 전체 게임 실행 구조를 한 번 감싸야 해요. 이렇게 하면 사용자가 'n'을 입력할 때까지 계속해서 새로운 게임이 시작됩니다.

🔁 내부 루프: 정답 맞힐 때까지 반복

while 문을 활용하여 사용자가 정답을 맞힐 때까지 반복적으로 숫자를 입력받는 구조로 작성합니다. 핵심은 사용자가 정답을 맞힐 때까지 반복 조건이 유지되어야 하며, 정답을 맞히면 break를 사용하거나 조건을 변경해 반복을 종료해야 해요.

📌 반복문 구조 예시

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String restart;

do {
    int answer = (int)(Math.random() * 100) + 1;
    int guess = 0;

    while (guess != answer) {
        System.out.print("숫자를 입력하세요 (1~100): ");
        guess = scanner.nextInt();

        if (guess > answer) {
            System.out.println("HIGH");
        } else if (guess < answer) {
            System.out.println("LOW");
        } else {
            System.out.println("CORRECT! 축하합니다 🎉");
        }
    }

    System.out.print("다시 하시겠습니까? (y/n): ");
    restart = scanner.next();

} while (restart.equalsIgnoreCase("y"));

위 코드처럼 반복문의 바깥에 do-while 루프를 두고, 내부에서는 while로 정답을 맞히는 루프를 구성하면 전체 게임 재시작 기능까지 구현할 수 있어요. 코드를 실행하면서 구조를 직접 느껴보세요!

루프 종류	설명
do-while	게임을 최소 1회 실행 후, 사용자의 입력에 따라 다시 실행 여부 판단
while	정답을 맞힐 때까지 입력 반복

중첩 반복문 구조에 익숙해지면 다양한 게임 로직이나 메뉴 기반 프로그램도 쉽게 만들 수 있어요. 다음 단계에서는 다중 조건문으로 정답 판단을 좀 더 세밀하게 구현해볼게요!

4. 다중 분기로 정답 판단하기

게임에서 입력한 숫자가 정답보다 큰지, 작은지, 아니면 같은지를 비교하는 건 필수적인 로직이죠. 이때 사용하는 조건문은 if ~ else if ~ else 또는 switch문이 대표적입니다. 다만, 이번 예제처럼 비교가 필요한 경우엔 if 조건문이 더 유리합니다.

⚖️ 조건 판단 구조 구성하기

if (guess > answer) {
    System.out.println("HIGH");
} else if (guess < answer) {
    System.out.println("LOW");
} else {
    System.out.println("CORRECT! 축하합니다!");
}

위 코드처럼 비교 구문을 세 단계로 나누면 사용자 입력에 대한 피드백을 정확하게 전달할 수 있어요. HIGH / LOW는 힌트 역할을 해주고, CORRECT는 게임 종료 신호입니다.

🎯 사용자 친화적인 메시지 설계

• 단순한 "HIGH" 대신 "입력한 숫자가 너무 큽니다." 같이 친절한 문구 사용
• CORRECT 시, 시도 횟수를 함께 출력해 성취감을 제공

💡 예제: 조건문 로직을 개선한 버전

int attempts = 0;

while (guess != answer) {
    System.out.print("숫자를 입력하세요 (1~100): ");
    guess = scanner.nextInt();
    attempts++;

    if (guess > answer) {
        System.out.println("입력한 숫자가 너무 큽니다. ↓");
    } else if (guess < answer) {
        System.out.println("입력한 숫자가 너무 작습니다. ↑");
    } else {
        System.out.println("정답입니다! 시도 횟수: " + attempts + "번 🎉");
    }
}

이처럼 조건문은 단순히 분기만 하는 게 아니라, 게임 UX의 핵심이 될 수 있어요. 사용자의 긴장을 높이거나, 피드백을 직관적으로 주기 위해 다양한 메시지를 넣어보세요!

조건문 유형	적합한 상황
if ~ else if ~ else	값의 범위에 따라 분기 처리할 때
switch	정해진 값(case)에 따라 구분할 때 (비교 연산에는 부적합)

정리하자면, 조건문은 단순한 흐름 제어를 넘어서서 게임의 핵심 로직을 완성하는 중심 축이에요. 다음 단계에서는 자바 전체 코드 예제를 완성하고 하나씩 뜯어보며 분석해볼 거예요. 기대되시죠? 😄

5. 자바로 구현한 예제 코드 분석

자, 이제 지금까지 배운 내용을 바탕으로 자바로 하이로우 게임을 완성해볼 차례입니다. 아래에 전체 코드를 정리했으니, 하나하나 살펴보며 어떤 구조로 동작하는지 분석해 봅시다!

🎮 전체 예제 코드

import java.util.Scanner;

public class HighLowGame {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String restart;

        do {
            int answer = (int)(Math.random() * 100) + 1;
            int guess = 0;
            int attempts = 0;

            System.out.println("🎲 하이로우 게임에 오신 걸 환영합니다!");
            System.out.println("1부터 100 사이의 숫자를 맞혀보세요!");

            while (guess != answer) {
                System.out.print("숫자 입력: ");
                guess = scanner.nextInt();
                attempts++;

                if (guess > answer) {
                    System.out.println("입력한 숫자가 너무 큽니다. ↓");
                } else if (guess < answer) {
                    System.out.println("입력한 숫자가 너무 작습니다. ↑");
                } else {
                    System.out.println("🎉 정답입니다! 시도 횟수: " + attempts + "번");
                }
            }

            System.out.print("다시 하시겠습니까? (y/n): ");
            restart = scanner.next();

        } while (restart.equalsIgnoreCase("y"));

        System.out.println("게임을 종료합니다. 감사합니다!");
        scanner.close();
    }
}

🔍 주요 코드 분석 포인트

• Math.random(): 0 이상 1 미만의 실수를 반환. 정수로 바꾸기 위해 (int) 형변환과 100 곱셈 후 1 더함.
• while (guess != answer): 정답을 맞히지 않은 동안 루프 반복.
• restart.equalsIgnoreCase("y"): 대소문자 구분 없이 'y'일 경우 다시 실행.

📋 실행 결과 예시

🎲 하이로우 게임에 오신 걸 환영합니다!
1부터 100 사이의 숫자를 맞혀보세요!
숫자 입력: 50
입력한 숫자가 너무 작습니다. ↑
숫자 입력: 75
입력한 숫자가 너무 큽니다. ↓
숫자 입력: 63
🎉 정답입니다! 시도 횟수: 3번
다시 하시겠습니까? (y/n): n
게임을 종료합니다. 감사합니다!

이처럼 코드를 실행해보면 조건문, 반복문, 사용자 입력 처리 등 자바 기본기를 한 번에 복습할 수 있습니다. 특히 게임이라는 흥미로운 형식 덕분에 지루하지 않게 실습할 수 있다는 점이 정말 좋아요!

마지막 단계에서는 이 코드를 어떻게 더 확장하거나 응용할 수 있을지 함께 고민해봐요. 예를 들어 점수 시스템, 제한 시간, 힌트 기능 등으로 발전시킬 수도 있겠죠? 😊

6. 실전 연습 팁과 확장 아이디어

지금까지 하이로우 게임을 완성하고 구조까지 꼼꼼히 분석해보았어요. 그런데 여기서 끝내기엔 아쉽죠? 😉 이번엔 이 게임을 기반으로 실력을 더 확실히 다질 수 있도록 연습 팁과 응용 아이디어를 소개할게요!

🧪 실전 연습 Tip

• 입력값 유효성 검사 추가 – 1~100 이외의 숫자가 들어왔을 때 경고 출력하기
• 숫자 입력 시 예외 처리 – 문자열 입력으로 인한 InputMismatchException 방지
• 시도 횟수 제한 – 예: 최대 7번까지 입력 가능하도록 제한하고 실패 메시지 출력

🚀 확장 아이디어 (Level Up!)

아이디어	설명
점수제 도입	시도 횟수에 따라 점수를 부여하고 최고 점수를 기록
난이도 설정	Easy(1~50), Medium(1~100), Hard(1~200)처럼 난이도 선택 가능하게 구현
타이머 기능	시작부터 정답까지 걸린 시간을 출력하고, 제한 시간 초과 시 실패 처리
AI 힌트 제공	숫자 범위를 좁히는 힌트를 한두 번 제공하여 재미 요소 강화

🎯 실력 향상을 위한 추천 과제

• 하이로우 게임을 GUI로 만들어 보기 (JavaFX, Swing 등 활용)
• 난수를 숨기고 컴퓨터가 사용자 숫자를 맞추는 역하이로우 게임 구현
• 결과를 로그 파일로 저장하고 기록 분석 기능 추가

하이로우 게임은 그저 숫자를 맞히는 재미 이상의 가치가 있어요. 조건문, 반복문, 예외 처리, 사용자 인터페이스 등 자바의 핵심 문법을 종합적으로 활용하니까요. 이 작은 프로젝트 하나만으로도 여러분의 프로그래밍 실력은 눈에 띄게 향상될 거예요!

마무리하며: 단순한 예제에서 시작된 확실한 성장 📈

여러분, 여기까지 오시느라 정말 수고 많으셨어요! 😊 하이로우 게임이라는 단순한 프로젝트였지만, 그 안에는 조건문, 반복문, 사용자 입력 처리, 무작위 수 생성, 루프 종료 조건, 예외 처리 등 다양한 자바의 핵심 개념이 들어 있었죠. 이걸 직접 코드로 구현하고 실행해 보며 느끼는 학습 효과는 정말 강력하답니다.

중요한 건 이 예제가 끝이 아니라 시작이라는 점이에요. 여기에 기능을 더하거나 로직을 바꿔보는 연습을 하다 보면 어느새 더 복잡한 프로그램도 척척 만들 수 있게 되어 있을 거예요. 정답을 맞힐 때의 기쁨처럼, 여러분의 실력도 점점 더 정답에 가까워지고 있을 겁니다!

그럼 다음 장에서는 조건문과 반복문의 개념을 바탕으로 조금 더 복잡한 구조와 알고리즘 문제로 발전해볼게요. 여러분의 성장을 응원합니다! 💪🔥