java循环结构-4

简介: 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

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



image.png


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。


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