文章目录
- Day04- 循环结构
- 学习目标
- 1 while循环
- 2 do...while循环
- 4 循环语句的区别
- 5 关键字continue
- 6 关键字break
- 7 循环嵌套
- 案例1：打印5行直角三角形
- 案例2：break结束当层循环
Day04- 循环结构
学习目标
-
理解for语句的格式和执行流程
-
随机数公式
-
理解while语句的格式和执行流程
-
了解do…while语句的格式和执行流程
-
了解跳出语句break，continue的意义
-
理解死循环的执行流程
-
理解循环嵌套的执行流程
循环语句可以在满足循环条件的情况下，反复执行某一段代码，这段被重复执行的代码被称为循环体语句，当反复执行这个循环体时，需要通过修改循环变量使得循环判断条件为false，从而结束循环，否则循环将一直执行下去，形成死循环。
1 while循环
1、while循环语句基本格式：
while (循环条件语句①) {
循环体语句②；
}
注意：
while(循环条件)中循环条件必须是boolean类型
执行流程：
- 第一步：执行循环条件语句①，看循环条件语句的值是true，还是false；
- 如果是true，执行第二步；
- 如果是false，循环语句中止，循环不再执行。
- 第二步：执行循环体语句②；
- 第三步：循环体语句执行完后，重新从第一步开始再执行一遍
案例：从键盘输入整数，输入0结束，统计输入的正数、负数的个数。
import java.util.Scanner;
public class Test05While {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
int positive = 0;
int negative = 0;
int num = 1; //初始化为特殊值，使得第一次循环条件成立
while(num != 0){
System.out.print("请输入整数（0表示结束）：");
num = input.nextInt();
if(num > 0){
positive++;
}else if(num < 0){
negative++;
}
}
System.out.println("正数个数：" + positive);
System.out.println("负数个数：" + negative);
input.close();
}
}
while的死循环
while(true){
循环体语句;//如果此时循环体中没有跳出循环的语句，就是死循环
}
注意：
（1）while(true)：常量true表示循环条件永远成立
（2）while(循环条件)，如果循环条件中的循环变量值不修改，那么循环条件就会永远成立
（3）while()中的循环条件不能空着
import java.util.Scanner;
public class Test05While {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
int positive = 0;
int negative = 0;
while(true){
System.out.print("请输入整数（0表示结束）：");
int num = input.nextInt();
if(num > 0){
positive++;
}else if(num < 0){
negative++;
}else{
break;
}
}
System.out.println("正数个数：" + positive);
System.out.println("负数个数：" + negative);
input.close();
}
}
思考下面代码的执行效果，为什么？
- 输入0
- 输入1
import java.util.Scanner;
public class Test05While {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
int positive = 0;
int negative = 0;
System.out.print("请输入整数（0表示结束）：");
int num = input.nextInt();
while(num != 0){
if(num > 0){
positive++;
}else if(num < 0){
negative++;
}
}
System.out.println("正数个数：" + positive);
System.out.println("负数个数：" + negative);
input.close();
}
}
2 do…while循环
do…while循环语句标准格式：
do {
循环体语句①；
} while (循环条件语句②)；
注意：
（1）while(循环条件)中循环条件必须是boolean类型
（2）do{}while();最后有一个分号
（3）do…while结构的循环体语句是至少会执行一次，这个和for和while是不一样的
执行流程：
- 第一步：执行循环体语句①；
- 第二步：执行循环条件语句②，看循环条件语句的值是true，还是false；
- 如果是true，执行第三步；
- 如果是false，循环语句终止，循环不再执行。
- 第三步：循环条件语句执行完后，重新从第一步开始再执行一遍
案例：随机生成一个100以内的整数，猜这个随机数是多少？
从键盘输入数，如果大了提示，大了，如果小了，提示小了，如果对了，就不再猜了，并统计一共猜了多少次
提示：随机数 Math.random()
double num = Math.random();// [0,1)的小数
import java.util.Scanner;
public class Test07DoWhile {
public static void main(String[] args) {
//随机生成一个100以内的整数
/*
Math.random() ==> [0,1)的小数
Math.random()* 100 ==> [0,100)的小数
(int)(Math.random()* 100) ==> [0,100)的整数
*/
int num = (int)(Math.random()* 100);
//System.out.println(num);
//声明一个变量，用来存储猜的次数
int count = 0;
Scanner input = new Scanner(System.in);
int guess;//提升作用域
do{
System.out.print("请输入100以内的整数：");
guess = input.nextInt();
//输入一次，就表示猜了一次
count++;
if(guess > num){
System.out.println("大了");
}else if(guess < num){
System.out.println("小了");
}
}while(num != guess);
System.out.println("一共猜了：" + count+"次");
input.close();
}
}
do…while的死循环
do{
循环体语句;//如果此时循环体中没有跳出循环的语句，就是死循环
}while(true);
注意：
（1）while(true)：常量true表示循环条件永远成立
（2）while(循环条件)，如果循环条件中的循环变量值不修改，那么循环条件就会永远成立
（3）while()中的循环条件不能空着
import java.util.Scanner;
public class Test08EndlessDoWhile {
public static void main(String[] args) {
//随机生成一个100以内的整数
/*
Math.random() ==> [0,1)的小数
Math.random()* 100 ==> [0,100)的小数
(int)(Math.random()* 100) ==> [0,100)的整数
*/
int num = (int)(Math.random()* 100);
//System.out.println(num);
//声明一个变量，用来存储猜的次数
int count = 0;
Scanner input = new Scanner(System.in);
do{
System.out.print("请输入100以内的整数：");
int guess = input.nextInt();
//输入一次，就表示猜了一次
count++;
if(guess > num){
System.out.println("猜大了");
}else if(guess < num){
System.out.println("猜小了");
}else{
System.out.println("猜对了，一共猜了" + count+"次");
break;
}
}while(true);
input.close();
}
}
##3 for循环
for循环语句格式：
for(初始化语句①; 循环条件语句②; 迭代语句④){
循环体语句③
}
注意：
（1）for(;;)中的两个；是不能多也不能少
（2）循环条件必须是boolean类型
执行流程：
- 第一步：执行初始化语句①，完成循环变量的初始化；
- 第二步：执行循环条件语句②，看循环条件语句的值是true，还是false；
- 如果是true，执行第三步；
- 如果是false，循环语句中止，循环不再执行。
- 第三步：执行循环体语句③
- 第四步：执行迭代语句④，针对循环变量重新赋值
- 第五步：根据循环变量的新值，重新从第二步开始再执行一遍
案例：输出1-5的数字
public class Test01For {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i <=5; i++) {
System.out.println(i);
}
/*
执行步骤：
*/
}
}
思考：
（1）使用循环和不使用循环的区别
（2）如果要实现输出从5到1呢
（3）如果要实现输出从1-100呢，或者1-100之间3的倍数或以3结尾的数字呢
案例：求1-100的累加和
public class Test02ForVariableScope {
public static void main(String[] args) {
//考虑变量的作用域
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
// int sum = 0;
sum += i;
}
// System.out.println("i = " + i);
System.out.println("sum = " + sum);
}
}
for语句的死循环
for(;;){
循环体语句块；//如果循环体中没有跳出循环体的语句，那么就是死循环
}
注意：
（1）如果两个;之间写true的话，就表示循环条件成立
（2）如果两个;之间的循环条件省略的话，就默认为循环条件成立
（3）如果循环变量的值不修改，那么循环条件就会永远成立
案例：实现爱你到永远
public class Test03EndlessFor {
public static void main(String[] args) {
for (; ;){
System.out.println("我爱你！");
}
// System.out.println("end");//永远无法到达的语句，编译报错
}
}
public class Test03EndlessFor {
public static void main(String[] args) {
for (; true;){ //条件永远成立
System.out.println("我爱你！");
}
}
}
public class Test03EndlessFor {
public static void main(String[] args) {
for (int i=1; i<=10; ){ //循环变量没有修改，条件永远成立，死循环
System.out.println("我爱你！");
}
}
}
思考一下如下代码执行效果：
public class Test03EndlessFor {
public static void main(String[] args) {
for (int i=1; i>=10; ){ //?? 一次都不执行
System.out.println("我爱你！");
}
}
}
4 循环语句的区别
-
从循环次数角度分析
- do…while循环至少执行一次循环体语句
- for和while循环先循环条件语句是否成立，然后决定是否执行循环体，至少执行零次循环体语句
-
如何选择
- 遍历有明显的循环次数（范围）的需求，选择for循环
- 遍历没有明显的循环次数（范围）的需求，循环while循环
- 如果循环体语句块至少执行一次，可以考虑使用do…while循环
- 本质上：三种循环之间完全可以互相转换，都能实现循环的功能
-
三种循环结构都具有四要素：
- （1）循环变量的初始化表达式
- （2）循环条件
- （3）循环变量的修改的迭代表达式
- （4）循环体语句块
5 关键字continue
continue只能用于循环语句，用来提前结束本次循环，开启下一次的循环
分析如下代码运行结果：
public class Test10Continue {
public static void main(String[] args) {
for(int i=1; i<=5; i++){
for(int j=1; j<=5; j++){
if(i==j){
continue;
// break;
}
System.out.print(j);
}
System.out.println();
}
}
}
6 关键字break
使用场景：终止switch或者当前循环
- 在选择结构switch语句中
- 在循环语句中
案例：从键盘输入一个大于1的自然数，判断它是否是素数
提示：素数是指大于1的自然数中，除了1和它本身以外不能再有其他因数的自然数，即某个素数n，在[2,n-1]范围内没有其他自然数可以把n整除
import java.util.Scanner;
public class Test04Break {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入一个整数：");
int num = input.nextInt();
boolean flag = true;//假设num是素数
//找num不是素数的证据
for(int i=2; i<num; i++){//i<=Math.sqrt(num);
if(num % i ==0){//num被某个i整除了，num就不是素数
flag = false;
break;//找到其中一个可以把num整除的数，就可以结束了，因为num已经可以判定不是素数了
}
}
//只有把[2,num-1]之间的所有数都检查过了，才能下定结论，num是素数
if(num >1 && flag){
System.out.println(num + "是素数");
}else{
System.out.println(num + "不是素数");
}
}
}
7 循环嵌套
所谓嵌套循环，是指一个循环的循环体是另一个循环。比如for循环里面还有一个for循环，就是嵌套循环。当然可以是三种循环任意互相嵌套。
例如：两个for嵌套循环格式
for(初始化语句①; 循环条件语句②; 迭代语句⑦) {
for(初始化语句③; 循环条件语句④; 迭代语句⑥) {
循环体语句⑤;
}
}
**执行特点：**外循环执行一次，内循环执行一轮。
案例1：打印5行直角三角形
*
**
***
****
*****
public static void main(String[] args){
for (int i = 0; i < 5; i++) {
for (int j = 0; j <= i; j++) {
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
}
案例2：break结束当层循环
案例：找出1-100之间所有的素数（质数）
提示：素数是指大于1的自然数中，除了1和它本身以外不能再有其他因数的自然数，即某个素数n，在[2,n-1]范围内没有其他自然数可以把n整除
public class Test09LoopNesting {
public static void main(String[] args){
//找出1-100之间所有的素数（质数）
for(int i=2; i<=100; i++){
//里面的代码会运行100遍
//每一遍i的值是不同的，i=2,3,4,5...100
//每一遍都要判断i是否是素数，如果是，就打印i
/*
如何判断i是否是素数
（1）假设i是素数
boolean flag = true;//true代表素数
（2）找i不是素数的证据
如果在[2,i-1]之间只要有一个数能够把i整除了，说明i就不是素数
修改flag = false;
（3）判断这个flag
*/
//（1）假设i是素数
boolean flag = true;//true代表素数
//（2）找i不是素数的证据
for(int j=2; j<i; j++){
if(i%j==0){
flag = false;//找到一个就可以了
break;
}
}
//（3）判断这个flag
if(flag){
System.out.println(i);
}
}
}
}
![[设计模式Java实现附plantuml源码~行为型]协调多个对象之间的交互——中介者模式](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/886dc01259e04324bd952fb1b43fc2de.png)
