Java循环结构 3

4.2 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。

4.3 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。