循环：while 和 for
我们经常需要重复执行一些操作。
例如，我们需要将列表中的商品逐个输出，或者运行相同的代码将数字 1 到 10 逐个输出。
循环 是一种重复运行同一代码的方法。
"while" 循环
while 循环的语法如下：
while (condition) { // 代码 // 所谓的“循环体” }
当 condition 为 true 时，执行循环体的 code。
例如，以下将循环输出当 i < 3 时的 i 值：
let i = 0; while (i < 3) { // 依次显示 0、1 和 2 alert( i ); i++; }
循环体的单次执行叫作 一次迭代。上面示例中的循环进行了三次迭代。
如果上述示例中没有 i++，那么循环（理论上）会永远重复执行下去。实际上，浏览器提供了阻止这种循环的方法，我们可以通过终止进程，来停掉服务器端的 JavaScript。
任何表达式或变量都可以是循环条件，而不仅仅是比较。在 while 中的循环条件会被计算，计算结果会被转化为布尔值。
例如，while (i != 0) 可简写为 while (i)：
let i = 3; while (i) { // 当 i 变成 0 时，条件为 false，循环终止 alert( i ); i--; }
单行循环体不需要大括号:
如果循环体只有一条语句，则可以省略大括号 {…}：
let i = 3; while (i) alert(i--);
"do..while" 循环
使用 do..while 语法可以将条件检查移至循环体 下面：
do { // 循环体 } while (condition);
循环首先执行循环体，然后检查条件，当条件为真时，重复执行循环体。
例如：
let i = 0; do { alert( i ); i++; } while (i < 3);
这种形式的语法很少使用，除非你希望不管条件是否为真，循环体 至少执行一次。通常我们更倾向于使用另一个形式：while(…) {…}。
"for" 循环
for 循环更加复杂，但它是最常使用的循环形式。
for 循环看起来就像这样：
for (begin; condition; step) { // ……循环体…… }
我们通过示例来了解一下这三个部分的含义。下述循环从 i 等于 0 到 3（但不包括 3）运行 alert(i)：
for (let i = 0; i < 3; i++) { // 结果为 0、1、2 alert(i); }
我们逐个部分分析 for 循环：
| 语句段 | ||
| begin | i = 0 |
进入循环时执行一次。 |
| condition | i < 3 |
在每次循环迭代之前检查，如果为 false，停止循环。 |
| body（循环体） | alert(i) |
条件为真时，重复运行。 |
| step | i++ |
在每次循环体迭代后执行。 |
一般循环算法的工作原理如下：
开始运行 → (如果 condition 成立 → 运行 body 然后运行 step) → (如果 condition 成立 → 运行 body 然后运行 step) → (如果 condition 成立 → 运行 body 然后运行 step) → ...
所以，begin 执行一次，然后进行迭代：每次检查 condition 后，执行 body 和 step。
如果你这是第一次接触循环，那么回到这个例子，在一张纸上重现它逐步运行的过程，可能会对你有所帮助。
以下是在这个示例中发生的事：
// for (let i = 0; i < 3; i++) alert(i) // 开始 let i = 0 // 如果条件为真，运行下一步 if (i < 3) { alert(i); i++ } // 如果条件为真，运行下一步 if (i < 3) { alert(i); i++ } // 如果条件为真，运行下一步 if (i < 3) { alert(i); i++ } // ……结束，因为现在 i == 3
内联变量声明
这里“计数”变量 i 是在循环中声明的。这叫做“内联”变量声明。这样的变量只在循环中可见。
for (let i = 0; i < 3; i++) { alert(i); // 0, 1, 2 } alert(i); // 错误，没有这个变量。
除了定义一个变量，我们也可以使用现有的变量：
let i = 0; for (i = 0; i < 3; i++) { // 使用现有的变量 alert(i); // 0, 1, 2 } alert(i); //3，可见，因为是在循环之外声明的
省略语句段
for 循环的任何语句段都可以被省略。
例如，如果我们在循环开始时不需要做任何事，我们就可以省略 begin 语句段。
就像这样：
let i = 0; // 我们已经声明了 i 并对它进行了赋值 for (; i < 3; i++) { // 不再需要 "begin" 语句段 alert( i ); // 0, 1, 2 }
我们也可以移除 step 语句段：
let i = 0; for (; i < 3;) { alert( i++ ); }
该循环与 while (i < 3) 等价。
实际上我们可以删除所有内容，从而创建一个无限循环：
for (;;) { // 无限循环 }
请注意 for 的两个 ; 必须存在，否则会出现语法错误。
跳出循环
通常条件为假时，循环会终止。
但我们随时都可以使用 break 指令强制退出。
例如，下面这个循环要求用户输入一系列数字，在输入的内容不是数字时“终止”循环。
let sum = 0; while (true) { let value = +prompt("Enter a number", ''); if (!value) break; // (*) sum += value; } alert( 'Sum: ' + sum );
如果用户输入空行或取消输入，在 (*) 行的 break 指令会被激活。它立刻终止循环，将控制权传递给循环后的第一行，即，alert。
根据需要，"无限循环 + break" 的组合非常适用于不必在循环开始/结束时检查条件，但需要在中间甚至是主体的多个位置进行条件检查的情况。
继续下一次迭代
continue 指令是 break 的“轻量版”。它不会停掉整个循环。而是停止当前这一次迭代，并强制启动新一轮循环（如果条件允许的话）。
如果我们完成了当前的迭代，并且希望继续执行下一次迭代，我们就可以使用它。
下面这个循环使用 continue 来只输出奇数：
for (let i = 0; i < 10; i++) { //如果为真，跳过循环体的剩余部分。 if (i % 2 == 0) continue; alert(i); // 1，然后 3，5，7，9 }
对于偶数的 i 值，continue 指令会停止本次循环的继续执行，将控制权传递给下一次 for 循环的迭代（使用下一个数字）。因此 alert 仅被奇数值调用。
continue 指令利于减少嵌套：
显示奇数的循环可以像下面这样：
for (let i = 0; i < 10; i++) { if (i % 2) { alert( i ); } }
从技术角度看，它与上一个示例完全相同。当然，我们可以将代码包装在 if 块而不使用 continue。
但在副作用方面，它多创建了一层嵌套（大括号内的 alert 调用）。如果 if 中代码有多行，则可能会降低代码整体的可读性。
注意：禁止 break/continue 在‘?’的右边
请注意非表达式的语法结构不能与三元运算符 ? 一起使用。特别是 break/continue 这样的指令是不允许这样使用的。
例如，我们使用如下代码：
if (i > 5) { alert(i); } else { continue; }
……用问号重写：
(i > 5) ? alert(i) : continue; // continue 不允许在这个位置
……代码会停止运行，并显示有语法错误。
这只是不使用 ? 而不是 if 的另一个原因。
break/continue 标签
有时候我们需要从一次从多层嵌套的循环中跳出来。
例如，下述代码中我们的循环使用了 i 和 j，从 (0,0) 到 (3,3) 提示坐标 (i, j)：
for (let i = 0; i < 3; i++) { for (let j = 0; j < 3; j++) { let input = prompt(`Value at coords (${i},${j})`, ''); // 如果我想从这里退出并直接执行 alert('Done!') } } alert('Done!');
我们需要提供一种方法，以在用户取消输入时来停止这个过程。
在 input 之后的普通 break 只会打破内部循环。这还不够 —— 标签可以实现这一功能！
标签 是在循环之前带有冒号的标识符：
labelName: for (...) { ... }
break <labelName> 语句跳出循环至标签处：
outer: for (let i = 0; i < 3; i++) { for (let j = 0; j < 3; j++) { let input = prompt(`Value at coords (${i},${j})`, ''); // 如果是空字符串或被取消，则中断并跳出这两个循环。 if (!input) break outer; // (*) // 用得到的值做些事…… } } alert('Done!');
上述代码中，break outer 向上寻找名为 outer 的标签并跳出当前循环。
因此，控制权直接从 (*) 转至 alert('Done!')。
我们还可以将标签移至单独一行：
outer: for (let i = 0; i < 3; i++) { ... }
continue 指令也可以与标签一起使用。在这种情况下，执行跳转到标记循环的下一次迭代。
注意：标签并不允许“跳到”所有位置
标签不允许我们跳到代码的任意位置。
例如，这样做是不可能的：
break label; // 无法跳转到这个标签 label: for (...)
只有在循环内部才能调用 break/continue，并且标签必须位于指令上方的某个位置。
总结
我们学习了三种循环：
while—— 每次迭代之前都要检查条件。do..while—— 每次迭代后都要检查条件。for (;;)—— 每次迭代之前都要检查条件，可以使用其他设置。
通常使用 while(true) 来构造“无限”循环。这样的循环和其他循环一样，都可以通过 break 指令来终止。
如果我们不想在当前迭代中做任何事，并且想要转移至下一次迭代，那么可以使用 continue 指令。
break/continue 支持循环前的标签。标签是 break/continue 跳出嵌套循环以转到外部的唯一方法。
作业题
先自己做题目再看答案。
1. 最后一次循环的值
重要程度：⭐️⭐️⭐
此代码最后一次 alert 值是多少？为什么？
let i = 3; while (i) { alert( i-- ); }
答案：
结果是 1。
let i = 3; while (i) { alert( i-- ); }
每次循环迭代都将 i 减 1。当检查到 i = 0 时，while(i) 循环停止。
因此，此循环执行的步骤如下（“循环展开”）：
let i = 3; alert(i--); // 显示 3，i 减至 2 alert(i--) // 显示 2，i 减至 1 alert(i--) // 显示 1，i 减至 0 // 完成，while(i) 检查循环条件并停止循环
2. while 循环显示哪些值？
重要程度：⭐️⭐️⭐️⭐
对于每次循环，写出你认为会显示的值，然后与答案进行比较。
一下两个循环的 alert 值是否相同？
- 前缀形式
++i:
let i = 0; while (++i < 5) alert( i );
- 后缀形式
i++
let i = 0; while (i++ < 5) alert( i );
答案：
这个题目展现了 i++/++i 两种形式在比较中导致的不同结果。
- 从 1 到 4：
let i = 0; while (++i < 5) alert( i );
第一个值是 i = 1，因为 ++i 首先递增 i 然后返回新值。因此先比较 1 < 5 然后通过 alert 显示 1。
然后按照 2, 3, 4… —— 数值一个接着一个被显示出来。在比较中使用的都是递增后的值，因为 ++ 在变量前。
最终，i = 4 时，在 ++i < 5 的比较中，i 值递增至 5，所以 while(5 < 5) 不符合循环条件，循环停止。所以没有显示 5。
- 从 1 到 5：
let i = 0; while (i++ < 5) alert( i );
第一个值也是 i = 1。后缀形式 i++ 递增 i 然后返回 旧 值，因此比较 i++ < 5 将使用 i = 0（与 ++i < 5 不同）。
但 alert 调用是独立的。这是在递增和比较之后执行的另一条语句。因此它得到了当前的 i = 1。
接下来是 2, 3,4…
我们在 i = 4 时暂停，前缀形式 ++i 会递增 i 并在比较中使用新值 5。但我们这里是后缀形式 i++。因此，它将 i 递增到 5，但返回旧值。因此实际比较的是 while(4 < 5) —— true，程序继续执行 alert。
i = 5 是最后一个值，因为下一步比较 while(5 < 5) 为 false。
3. "for" 循环显示哪些值？
重要程度：⭐️⭐️⭐️⭐
对于每次循环，写下它将显示的值。然后与答案进行比较。
两次循环 alert 值是否相同？
- 后缀形式：
for (let i = 0; i < 5; i++) alert( i );
- 前缀形式：
for (let i = 0; i < 5; ++i) alert( i );
答案：
在这两种情况下都是从 0 到 4。
for (let i = 0; i < 5; ++i) alert( i ); for (let i = 0; i < 5; i++) alert( i );
这可以很容易地从 for 算法中推导出：
- 在一切开始之前执行
i = 0。 - 检查
i < 5条件 - 如果
true—— 执行循环体并alert(i)，然后进行i++
递增 i++ 与检查条件（2）分开。这只是另一种写法。
在这没使用返回的低增值，因此 i++ 和 ++i之间没有区别。
4. 使用 for 循环输出偶数
重要程度：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
使用 for 循环输出从 2 到 10 的偶数。
答案：
for (let i = 2; i <= 10; i++) { if (i % 2 == 0) { alert( i ); } }
我们使用 "modulo" 运算符 % 来获取余数，并检查奇偶性。
5. 用 "while" 替换 "for"
重要程度：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
重写代码，在保证不改变其行为的情况下，将 for 循环更改为 while（输出应保持不变）。
for (let i = 0; i < 3; i++) { alert( `number ${i}!` ); }
答案：
let i = 0; while (i < 3) { alert( `number ${i}!` ); i++; }
6. 重复输入，直到正确为止
重要程度：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
编写一个提示用户输入大于 100 的数字的循环。如果用户输入其他数值 —— 请他重新输入。
循环一直在请求一个数字，直到用户输入了一个大于 100 的数字，取消输入或输入了一个空行为止。
在这我们假设用户只会输入数字。在本题目中，不需要对非数值输入进行特殊处理。
答案：
let num; do { num = prompt("Enter a number greater than 100?", 0); } while (num <= 100 && num);
两个检查都为真时，继续执行 do..while 循环：
- 检查
num <= 100—— 即输入值仍然不大于100。 - 当
num为null或空字符串时，&& num的结果为 false。namewhile循环也会停止。
P.S. 如果 num 为 null，那么 num <= 100 为 true。因此用户单击取消，如果没有第二次检查，循环就不会停止。两次检查都是必须的。
7. 输出素数（prime）
重要程度：⭐️⭐️⭐
大于 1 且不能被除了 1 和它本身以外的任何数整除的整数叫做素数[1]。
换句话说，n > 1 且不能被 1 和 n 以外的任何数整除的整数，被称为素数。
例如，5 是素数，因为它不能被 2、3 和 4 整除，会产生余数。
写一个可以输出 2 到 n 之间的所有素数的代码。
当 n = 10，结果输出 2、3、5、7。
P.S. 代码应适用于任何 n，而不是对任何固定值进行硬性调整。
答案：
这个题目有很多解法。
我们使用一个嵌套循环：
对于间隔中的每个 i { 检查在 1~i 之间，是否有 i 的除数 如果有 => 这个 i 不是素数 如果没有 => 这个 i 是素数，输出出来 }
使用标签的代码：
let n = 10; nextPrime: for (let i = 2; i <= n; i++) { // 对每个自然数 i for (let j = 2; j < i; j++) { // 寻找一个除数…… if (i % j == 0) continue nextPrime; // 不是素数，则继续检查下一个 } alert( i ); // 输出素数 }
这段代码有很大的优化空间。例如，我们可以从 2 到 i 的平方根之间的数中寻找除数。无论怎样，如果我们想要在很大的数字范围内实现高效率，我们需要改变实现方法，依赖高等数学和复杂算法，如二次筛选法（Quadratic sieve）[2]，普通数域筛选法（General number field sieve）[3]等。
