本章工作任务
统计顾客的年龄层次比例
循环录入会员信息
验证用户登录信息
本章技能目标
会使用 for 循环结构
会在程序中使用 break 和 continue
本章简介
在编程过程中,把一些重复执行的代码采用循环结构进行描述,可大大简化编码工作,使得代码更加简洁、易读。第5章我们学习了 while和do-while循环结构,相信通过使用循环结构编程,大家一定体会到了它的魅力。while循环结构是先进行条件判断,然后执行循环操作;do-while循环结构是先执行一次循环操作,然后进行判断。但是Java中的循环结构不只有while和do-while两种循环结构,还有for循环结构,它的语法结构是怎样的?有什么功能?本章我们将学习for循环结构。
预习作业
指导:
请按以下步骤预习本章内容:
1.阅读、学习本章内容。
2.标注出本章看不懂或存在疑惑的部分。
3.整理、记录学习中的问题。
4..熟记本章的英文单词。
请到中心听课前,完成下面的作业。
1.背诵英文单词
请在预习时找出下列单词在教材中的用法,了解它们的含义和发音。
(1) rate [reɪt]:n. 比率,率;速度;价格;等级。
(2) young [jʌŋ]: adj. 年轻的;初期的;没有经验的;n. 年轻人;(动物的)崽,仔。
(3) schedule [ˈskedʒuːl]: n. 计划(表);时间表;一览表;(电视或广播)节目表;课程表;报税单;附件(尤指表格、单据等)
(4) negative [ˈneɡətɪv]:adj. [数] 负的;消极的;否定的;阴性的。
(5) customer [ˈkʌstəmər]:n. 顾客;家伙
(6) birthday [ˈbɜːrθdeɪ]: n. 生日,诞辰;诞生的日子
(7) point [pɔɪnt]:n. 要点;得分;标点;[机] 尖端;vt. 指向;弄尖;加标点于。
(8) continue [kənˈtɪnjuː]:vi. 继续,延续;仍旧,连续;vt. 继续说…;使…继续;使…延长。
(9) return [rɪˈtɜːrn]: v. 返回;(尤指感觉)恢复;n. 返回;恢复;归还。
(10)for [fər,fɔːr]:prep. (表示对象、用途等)给,对;为了; 关于;conj. 因为,由于。
2. 预习并回答以下问题
请阅读本章内容,在作业本上完成以下简答题。
(1) for循环结构的语法和执行顺序是什么?
(2) 什么情况下适合使用for循环结构?
(3) 阅读代码,并写出输出结果。
public static void main(String [ ] args) { int num; for(num=l;num<=10;num+=2){ System ・ out.printin(num); } }
3. 预习并完成编码题
(1) 编写并完成本章中所有示例代码。
(2) 请使用Java语言编写代码,完成以下功能。
① 使用for循环实现:输出100以内的奇数。
② 使用for循环实现:统计0~100中的整数中有多少个是7的倍数。
技术内容
6.1 for循环
6.1.1 为什么需要for循环
通过使用while循环,张浩轻松解决了老师补充的问题,连续输出100次 "好好学习,天天向上!",如示例1所示。
示例 1
public class Main { public static void main(String[] args) { int i = 0; while(i < 100) { System.out.println("好好学习,天天向上!"); i++; } } }
观察代码不难发现,这里的循环次数 "100" 已经固定,对于这种情况我们也可以选用for循环结构来实现,如示例2所示。
示例2
public class Main { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println("好好学习,天天向上!"); } } }
通过运行程序,我们可以看到示例1和示例2的输出结果是一样的,但示例2的代码看起来更加简洁。因此,在解决有固定循环次数的问题时,可以首选for循环结构。下面就来介绍for循环结构。
6.1.2 什么是 for 循环结构
循环语句的主要作用是反复执行一段代码,直到满足一定的条件为止。总结一下,可以把循环结构分成四个部分。
初始部分:设置循环的初始状态,如设置记录循环次数的变量i为0。
循环体:重复执行的代码,即输出 "好好学习,天天向上!"。
迭代部分:下一次循环开始前要钩行的部分,在while循环结构中它作为循环体的一部分,如使用"i++;"进行循环次数的累加。
循环条件:判断是否继续循环的条件,如使用 "i<100" 判断循环次数是否已经达到100。
在for循环结构中,这几个部分同样必不可少,不然循环就会出现错误。for循环的一般格式如下。
语法:
for (表达式1;表示式2;表达式3) { //循环体 }
记住,这里的for就是此循环结构的关键字。每个表达式的含义如表6-1所示。
表6-1 for循环结构中三个表达式的含义
for关键字后面括号中的三个表达式必须用 ”;” 隔开。for循环中的这三个部分及{}中的循环体使循环结构必需的四个组成部分完美地结合在了一起,非常简明。
了解了 for循环结构的语法,那么它的执行过程是怎样的呢?结合图6.1和示例2来理解。
图6.1 for循环结构的执行过程
for循环结构执行的顺序如下。
(1) 执行初始部分(int i=0;)。
(2) 进行循环条件判断(i<100;)。
(3) 根据循环条件判断结果。如果为true,则执行循环体;如果为false,则退出循环,步骤(4)和步骤(5)均不执行。
(4) 执行迭代部分,改变循环变量值(i++)。
(5) 依次重复步骤(2)~步骤(4),直到退出for循环结构。
可见,在for循环结构中,表达式1这个初始部分仅仅执行了一次。
6.1.3 如何使用 for 循环结构
问题:循环输入某同学结业考试的五门课的成绩,并计算平均分。
分析:很明显,循环次数是固定的五次,因此我们首选for循环结构。使用for循环结构的步骤和使用while与do-while循环结构一样。
(1)要明确循环条件和循环操作,这里的循环条件是“循环次数不足五次,继续执行”,循环操作是“录入成绩,并计算成绩之和”。
(2) 套用for语法写出代码。
(3) 检查循环是否能够退出。
示例3
package cn.jbit.loops1; import java.util.*; public class AverageScore{ /* * 统计80分以上学生比例 */ public static void main(String[] args){ int score; //每门课的成绩 int sum = 0; //成绩之和 double avg = 0.0; //平均分 Scanner input = new Scanner(System.in); System.out.print("输入学生姓名: "); String name = input.next(); for(int i = 0; i < 5; i++){ //循环5次录入5门课成绩 System.out.print("请输入5门功课中第" + (i+1) + "门课的成绩: "); score = input.nextInt(); //录入成绩 sum = sum + score; //计算成绩和 } avg = (double)sum / 5; //计算平均分 System.out.println(name + "的平均分是:" + avg); } }
程序运行结果如图6.2所示。
图6.2示例3的运行结果
在示例3中,循环的四个部分分别如下。
(1) "int i = 0"是初始部分,声明循环变量i,用来记录循环次数。
(2) "i<5"是循环条件。
(3) "i++"是迭代部分,更新循环变量的值。
(4) 循环体是"录入成绩,并累加求和"。
整个循环过程:首先执行初始部分,即i=0;然后判断循环条件,如果为true,则执行一次循环体;循环体结束后,执行迭代部分i++;再判断循环条件,如果仍为true,则继续执行循环体、迭代部分……以此类推,直到循环条件为false,退出循环。
仔细体会for循环结构各个部分的执行顺序,会发现表达式1只执行一次,表达式2和表达式3则可能执行多次。循环体可能多次执行,也可能一次都不执行。
现在学会了如何使用for循环,赶快动手试一试解决下面的问题吧。
问题:输入任意一个整数,根据这个值输出加法表。假设输入值为9,程序运行结果如图6.3所示。
图6.3运行结果
分析:由图6.3可知,循环次数为固定值,即从0递增到输入的值,循环体为两个加数求和。一个加数从0开始递增到输入的值;另一个加数相反,从输入值递减至0。其具体代码如示例4所示。
示例4
package cn.jbit.loops1; import java.util.*; public class SumTable { /* * 输入整数,输出其加法表 */ public static void main(String[] args){ int i, j; Scanner input = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入一个值: "); int val = input.nextInt(); System.out.println("根据这个值可以输出以下加法表: "); for(i = 0, j = val; i <= val; i++, j--){ System.out.println(i + " + " + j + " = " + (i+j)); } } }
注意:在示例4的for循环结构中,表达式1使用了一个特殊的形式,它是用“,” 隔开的多个表达式组成的表达式。
i = 0, j = val;
在表达式1中,分别对两个变量i和j赋初值,它们表示两个加数。表达式3也使用了这种形式。
i++, j--;
在这种特殊形式的表达式中,运算顺序是从左到右的。每次循环体执行完,先执行i自加1,再执行j自减1。通过示例,已经知道了 for循环结构的用法,在实际使用中还有哪些需要注意的地方呢?
注意:根据for循环结构的语法,我们知道for循环结构中有三个表达式,在语法上,这三个表达式都可以省略,但表达式后面的分号不能省略。如果省略了表达式,要注意保证循环能够正常运行。
省略“表达式1”,如下面的for循环语句。
for ( ; i< 10; i++);
这个for循环虽然省略了 “表达式1”,但其后的 “;” 号没有省略。在实际编程中,如果出现“表达式1”省略的情况,则需要在for语句前给循环变量赋值,因此,可将上面的语句修改如下。
int i = 0; for ( ; i< 10; i++);
省略“表达式2”,即不判断循环条件,循环将无终止运行,也就形成了 “死循环”,如下面的for语句。
for(int i = 0; ; i++);
在编程过程中要避免“死循环”的出现,所以对上面的语句可以做如下修改:一种方法是添加“表达式2”,另一种方法是在循环体中使用break强制跳出循环结构。关于break的用法将在6.2节介绍。
省略“表达式3”,即不改变循环变量的值,也会出现“死循环”,如下面的语句。
for (int i = 0; i < 10;);
这里省略了 “表达式3”,变量i的值始终为0,因此循环条件永远成立,程序就会出现“死循环”,在这种情况下,我们可以在循环体中改变i的值,语句如下。
for (int i = 0; i < 10; ) { i++; }
这样就能使循环正常结束,不会出现“死循环”。
三个表达式都省略,即如下语句。
for (;;);
上面这个语句在语法上没有错,但逻辑上是错误的,参考上面三种情况的描述进行修改。
经验:在实际开发中,为了提高代码的可读性,尽量不要省略各个表达式。如果需要省略,可以考虑是否改用while或do-while循环结构。