3. 循环结构
3.1 while 循环
基本语法格式:
while(循环条件){ 循环语句; }
循环条件为 true, 则执行循环语句; 否则结束循环.
代码示例1: 打印 1 - 10 的数字
int num = 1; while (num <= 10) { System.out.println(num); num++; }
代码示例2: 计算 1 - 100 的和
int n = 1; int result = 0; while (n <= 100) { result += n; n++; } System.out.println(num); // 执行结果 5050
代码示例3: 计算 5 的阶乘
int n = 1; int result = 1; while (n <= 5) { result *= n; n++; } System.out.println(num); // 执行结果 120
代码示例4: 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
int num = 1; int sum = 0; // 外层循环负责求阶乘的和 while (num <= 5) { int factorResult = 1; int tmp = 1; // 里层循环负责完成求阶乘的细节. while (tmp <= num) { factorResult *= tmp; tmp++; } sum += factorResult; num++; } System.out.println("sum = " + sum);
这里我们发现, 当一个代码中带有多重循环的时候, 代码的复杂程度就大大提高了. 而比较复杂的代码就更容易出错.
后面我们会采用更简单的办法来解决这个问题.
注意事项
和 if 类似, while 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }
和 if 类似, while 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
和 if 类似, while 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行.
int num = 1; while (num <= 10); { System.out.println(num); num++; } // 执行结果 [无任何输出, 程序死循环]
此时 ; 为 while 的语句体(这是一个空语句), 实际的 { } 部分和循环无关. 此时循环条件 num <= 10 恒成立, 导致代码死循环了.
3.2 break
break 的功能是让循环提前结束.
代码示例: 找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数
int num = 100; while (num <= 200) { if (num % 3 == 0) { System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num); break; } num++; } // 执行结果 找到了 3 的倍数, 为:102
执行到 break 就会让循环结束.
3.3 continue
continue 的功能是跳过这次循环, 立即进入下次循环.
代码示例: 找到 100 - 200 中所有 3 的倍数
int num = 100; while (num <= 200) { if (num % 3 != 0) { num++; // 这里的 ++ 不要忘记! 否则会死循环. continue; } System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num); num++; }
代码示例: 求100-200之间 既能被3整除 也能被4整除的数字 要求：使用continue
int i = 100; while (i <= 200) { if(i % 12 != 0) { i++; continue; } System.out.println(i); i++; }
执行到 continue 语句的时候, 就会立刻进入下次循环(判定循环条件), 从而不会执行到下方的打印语句.
3.4 for 循环
【基本语法】
for(表达式①;布尔表达式②;表达式③){ 表达式④; }
表达式1: 用于初始化循环变量初始值设置，在循环最开始时执行，且只执行一次
表达式2: 循环条件，满则循环继续，否则循环结束
表达式3: 循环变量更新方式
【执行过程】
①②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>…—>②为false，循环结束。
【代码示例】
打印 1 - 10 的数字 for (int i = 1; i <= 10; i++) { System.out.println(i); }
计算 1 - 100 的和
int sum = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { sum += i; } System.out.println("sum = " + sum); // 执行结果 5050
计算 5 的阶乘
int result = 1; for (int i = 1; i <= 5; i++) { result *= i; } System.out.println("result = " + result);
计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
int sum = 0; for (int i = 1; i <= 5; i++) { int tmp = 1; for (int j = 1; j <= i; j++) { tmp *= j; } sum += tmp; } System.out.println("sum = " + sum);
【注意事项】 (和while循环类似)
和 if 类似, for 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }
和 if 类似, for 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
和 if 类似, for 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行.
和while循环一样，结束单趟循环用continue，结束整个循环用break
3.5 do while 循环(选学)
【基本语法】
do{ 循环语句; }while(循环条件);
先执行循环语句, 再判定循环条件，循环条件成立则继续执行，否则循环结束。
例如：打印 1 - 10
int num = 1; do { System.out.println(num); num++; } while (num <= 10);
【注意事项】
do while 循环最后的分号不要忘记
一般 do while 很少用到, 更推荐使用 for 和 while.
4. 输入输出
4.1 输出到控制台
基本语法
System.out.println(msg); // 输出一个字符串, 带换行 System.out.print(msg); // 输出一个字符串, 不带换行 System.out.printf(format, msg); // 格式化输出
println 输出的内容自带 \n, print 不带 \n
printf 的格式化输出方式和 C 语言的 printf 是基本一致的.
代码示例
System.out.println("hello world"); int x = 10; System.out.printf("x = %d\n", x)
格式化字符串
这个表格没必要记住, 用到的时候根据需要查一下就行了.
4.2 从键盘输入
使用 Scanner 读取字符串/整数/浮点数
import java.util.Scanner; // 需要导入 util 包 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入你的姓名："); String name = sc.nextLine(); //nextLine 读入一行 next是遇到空格结束！ System.out.println("请输入你的年龄："); int age = sc.nextInt(); //读入一个int类型的整数 System.out.println("请输入你的工资："); float salary = sc.nextFloat(); System.out.println("你的信息如下："); System.out.println("姓名: "+name+"\n"+"年龄："+age+"\n"+"工资："+salary); sc.close(); // 注意, 要记得调用关闭方法 // 执行结果 请输入你的姓名： 张三 请输入你的年龄： 18 请输入你的工资： 1000 你的信息如下： 姓名: 张三 年龄：18 工资：1000.0
使用 Scanner 循环读取 N 个数字，并求取其平均值
Scanner sc = new Scanner(System.in); int sum = 0; int num = 0; while (sc.hasNextInt()) { int tmp = sc.nextInt(); sum += tmp; num++; } System.out.println("sum = " + sum); System.out.println("avg = " + sum / num); sc.close(); // 执行结果 10 40.0 50.5 ^Z sum = 150.5 avg = 30.1
注意事项:
当循环输入多个数据的时候, 使用 ctrl + z 来结束输入 (Windows 上使用 ctrl + z, Linux / Mac 上使用 ctrl+ d).
在后续oj题当中，遇到IO类型的算法题，有各种循环输入的要求，后序给大家介绍。
5. 猜数字游戏
游戏规则:
系统自动生成一个随机整数(1-100), 然后由用户输入一个猜测的数字. 如果输入的数字比该随机数小, 提示 “低了”, 如果输入的数字比该随机数大, 提示 “高了” , 如果输入的数字和随机数相等, 则提示 “猜对了” .
参考代码
//需要用到两个包！！ import java.util.Random; import java.util.Scanner; public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); Random random = new Random(); int randNum = random.nextInt(101);//[0,101) //50-100的随机数 random.nextInt(50)--[0,50) + 50; while (true) { System.out.println("请输入你要猜的数字："); int num = scanner.nextInt(); if(num < randNum) { System.out.println("猜小了！"); }else if(num == randNum) { System.out.println("猜对了！"); break; }else { System.out.println("猜大了！"); } } }
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