二、循环结构
各位同学，接下来我们学习循环结构。循环结构可以控制一段代码重复执行。循环结构有for循环、while循环、do-while循环。
2.1 for循环——格式和流程
这里首先来学习for循环，同学们重点掌握for循环的书写格式，并理解for循环的执行流程。
1. for循环的格式和流程
为了让大家更直观的理解for循环的执行流程，我们直接来看具体的案例代码。
比如：我们想要在控制台打印输出3个HelloWorld
//需求：打印3行Hello World
for(int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("Hello World");
}
如下图所示，是按照下面的① ② ③ ④， ② ③ ④... 的顺序来执行的；
当②条件为true时，再依次执行③④代码，然后回到②继续判断
当②条件为false时，就结束循环
具体执行的每一步可以看下面的图解
通过上面的案例演示，最后我们再总结一下for循环的格式
//for循环格式：
for (初始化语句; 循环条件; 迭代语句) {
循环体语句(重复执行的代码);
}
初始化语句：一般是定义一个变量，并给初始值
循环条件：一般是一个关系表达式，结果必须是true或者false
迭代语句：用于对条件进行控制，一般是自增或者自减
循环语句体：需要重复执行的代码
2. for循环有哪些应用场景
通过上面的学习，我们已经知道了for循环怎么编写，并且也知道了它的执行流程。
那么具体在哪些实际场景下使用呢？其实只要是重复做的事情，都可以用循环语句来做
比如：在京东的网页上展示100台手机信息，我们只需要把展示数据的代码写一份，重复执行就可以了。
再比如：再我们教学管理系统中，有很多班级需要展示在页面上，我们没必要每一个班级都写一份展示数据代码，只需要写一份重复执行就可以了。
2.2 for循环案例1——求和
学完for循环的格式和流程之后，我们再通过案例来巩固一下。通过这个案例，主要是让同学们掌握一种使用程序来求和的思想。
//1.掌握使用for循环批量产生数据。
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
System.out.println(i);
}
求和的思路分析：
1)首先需要定义一个求和变量，一般命名为sum
2)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有整数)
3)让需要求和的数据和sum累加，
结果：所有数据累加完之后最终sum就是所有数据的和
//2.需求：求1~100中所有整数的和
int sum = 0;
//定义一个循环，先产生1-100，这100个数
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
//每产生一个数据，就把这个数和sum累加
sum += i; //sum = sum + i;
}
System.out.println("1-100的数据和：" + sum);
分析上面代码的执行过程：
i=1时：sum=0+1; sum=1;
i=2时：sum=1+2; sum=3;
i=3时：sum=3+3; sum=6;
i=4时：sum=6+4; sum=10;
...
i=100时: sum+=99; sum=5050
2.2 for循环案例2——求奇数和
需求：求1~100之间奇数的和
1. 代码写法一
求奇数和的思路（只是求和的数据变成了奇数，思路和前面没有变化）
1)首先需要定义一个求和变量，这里命名为sum1
2)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有奇数)
3)让需要求和的数据和sum1累加，
结果：所有数据累加完之后最终sum1就是所有数据的和
//1)定义一个变量用于求和
int sum1 = 0;
//2)定义一个循环产生1-100之间的奇数
for (int i = 1; i < 100; i+=2) {
// i = 1 3 5 7 ...
//3)让需要求和的数据和sum1累加，
sum1 += i;
}
System.out.println("1-100之间的奇数和：" + sum1);
以上代码的执行流程分析
初始化sum1=0;
当i=1时：sum1+=1; sum1=1;
当i=3时：sum1+=3; sum1=4;
当i=5时：sum1+=5; sum1=9;
...
当i=99时：sum1+=99; sum1=2500
2. 代码写法二
求奇数和的思路（只是求和的数据变成了奇数，思路和前面没有变化）
1)首先需要定义一个求和变量，这里命名为sum2
2)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有整数)
3)在求和之前先对数据判断，如果是奇数，才和sum1累加；否则什么也不干
结果：所有数据累加完之后最终sum1就是所有数据的和
//1)首先需要定义一个求和变量，这里命名为sum2
int sum2 = 0;
//2)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有整数)
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
//i = 1 2 3 4 5 6 ... 99 100
//3)在求和之前先对数据判断，如果是奇数，才和sum1累加；否则什么也不干
if(i % 2 == 1){
// i = 1 3 5 7 9 ... 99
sum2 += i;
}
}
System.out.println("1-100之间的奇数和：" + sum2);
for循环小结
今天关于for循环，我们学习这几个案例就够了，重点还是掌握for循环的执行流程。在以后，我们还会经常用到for循环，用多了，你就会越来越熟悉了。但是在具体场景下，还是需要具体问题具体分析。
2.3 while循环——格式和流程
各位同学，接下来我们学习第二种循环结构——while循环。
我们先来认识一下while循环长什么样子，然后按照格式写一个while循环的基础案例
// 需求：打印5行Hello World
int i = 0;
while (i < 5) {
// i = 0 1 2 3 4
System.out.println("Hello World");
i++;
}
代码的执行流程如下图所示：按照① ②③④ ②③④ ... 的流程执行
如果②步骤为true，才循环执行③④步骤
如果②步骤为false，则循环结束
for、while如何选择
学到这里，细心的同学可能会发现while循环和for循环的执行流程是一样的。那他们是不是可以通用呢？
从功能来说：能够用for循环做的，都能用while循环做。
使用规范上来说：知道循环几次，建议使用for；不知道循环几次建议使用while
2.3 while循环案例——折纸案例
各位同学，上一节我们已经学习了while循环的基本使用。下面我们通过一个案例再将while循环的使用巩固一下，主要目的还是想让大家知道什么使用while循环来完成需求。
案例需求如下：
需求：世界最高山峰珠穆朗玛峰高度是：8848.86米=8848860毫米，假如我有一张足够大的它的厚度是0.1毫米。请问：该纸张折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度？
我们来分析一下该怎么做
分析：首先由于不知道折叠多少次，我们可以选择用while循环
1)纸张的初始化厚度为0.1毫米，珠峰的高度为8848860毫米
double peakHeight = 8848860;
double paperThickness = 0.1;
2)每次折叠纸张的厚度为原来的两倍，这是需要循环执行的
while(纸张厚度<8848860){
纸张厚度*=2;
}
3)需要求折叠的次数，可以用一个变量来记录折叠的次数
int 次数 = 0;
while(纸张厚度<8848860){
纸张厚度*=2;
次数++; //每次折叠次数累加
}
结果：等循环结束之后，打印记录次数的值，就是折叠多少次了。
按照上面分析的思路把代码写出来
// 1、定义变量记住珠穆朗玛峰的高度和纸张的高度。
double peakHeight = 8848860;
double paperThickness = 0.1;
// 3、定义一个变量count用于记住纸张折叠了多少次
int count = 0;
// 2、定义while循环控制纸张开始折叠
while (paperThickness < peakHeight) {
// 把纸张进行折叠，把纸张的厚度变成原来的2倍。
paperThickness = paperThickness * 2;
count++;
}
System.out.println("需要折叠多少次：" + count);
System.out.println("最终纸张的厚度是：" + paperThickness);
2.4 do-while循环——格式和流程
各位同学，接下来我们学习循环结构的第三种格式——do-while循环。
们先来认识一下while循环长什么样子，然后按照格式写一个while循环的基础案例。
如下图所示：do-while循环的执行流程，是按照① ②③④ ②③④... 的顺序执行的。
我们会发现，do-while循环的特点是先执行，再判断的。即使条件不成立，也会先执行一次。
下面我们把三种循环的区别给同学们总结一下
1. for循环 和 while循环（先判断后执行）;
do...while （先执行后判断）
2.for循环和while循环的执行流程是一模一样的，
功能上无区别，for能做的while也能做，反之亦然。
如果已知循环次数建议使用for循环，如果不清楚要循环多少次建议使用while循环。
3 for循环中控制循环的变量只在循环中使用
while循环中，控制循环的变量在循环后还可以继续使用
2.6 死循环
同学们在写代码时，可能一不小心把代码写成了死循环，所谓死循环就是停不下来的循环。
接下来，带着同学们认识几种死循环的写法。然后再说一下死循环有什么用。
//for死循环
for ( ; ; ){
System.out.println("Hello World1");
}
//while死循环
while (true) {
System.out.println("Hello World2");
}
//do-while死循环
do {
System.out.println("Hello World3");
}while (true);
死循环有什么应用场景呢？
最典型的是可以用死循环来做服务器程序， 比如百度的服务器程序就是一直在执行的，你随时都可以通过浏览器去访问百度。如果哪一天百度的服务器停止了运行，有就意味着所有的人都永不了百度提供的服务了。
对于这样的应用我们目前了解一下就可以了。对于目前来说我们只要知道代码格式该怎么写，能达到什么效果就行。
2.8 循环嵌套
各位同学，接下来我们学习一种在实际工作中很常用的循环形式——循环嵌套。
所谓循环嵌套，就是一个循环中又包含另一个循环（就是同学们常说的，套娃^_^），下面我们通过案例代码演示一下。
循环嵌套执行流程：外部循环每循环一次，内部循环会全部执行完一轮。
i=0时; i<3为true; 进入循环
//j的取值从0到5,执行一轮，打印5次"我爱你"
for(int j = 1; j <= 5; j++) {
System.out.println("我爱你：" + i);
}
内层循环执行完之后，执行外层的i++; i的值1
i=1时：i<3为true; 进入循环
//j的取值从0到5,又执行一轮，打印5次"我爱你"
for(int j = 1; j <= 5; j++) {
System.out.println("我爱你：" + i);
}
内层循环执行完之后，执行外层的i++; i的值2
i=2时：i<3为true; 进入循环
//j的取值从0到5,再执行一轮，打印5次"我爱你"
for(int j = 1; j <= 5; j++) {
System.out.println("我爱你：" + i);
}
内层循环执行完之后，执行外层的i++; i的值3
i=3时：i<3为false; 外层循环结束
理解问循环嵌套的执行流程之后，我们再写一个案例来巩固一下
需求：在控制台使用 * 打印出4行5列的矩形
****
****
****
****
//1)先写一个循环用来在一行中打印5个"*"
for (int j = 1; j <= 5; j++) {
System.out.print("*"); // 不换行
}
System.out.println(); //换行
System.out.println("-----------------");
//2)再将第一步的代码套一层循环，执行4次，就可以打印4行
for (int i = 1; i <= 4; i++) {
for (int j = 1; j <= 5; j++) {
System.out.print("*"); // 不换行
}
System.out.println(); //换行
}
总结一下，对于嵌套循环重点理解这句话：外部循环每循环一次，内部循环会全部执行完一轮。
2.9 跳转语句 break 、continue
前面我们学习了循环结构，在中间我们还接触了死循环的一些形式，那么我想要在循环过程中提前跳出循环怎么做呢？
这里就需要用到跳转语句，需要用到break和continue两个关键字。我们先来认识一下这两个关键字的作用
- break作用：跳出并结束当前所在循环的执行
- continue作用：结束本次循环，进入下一次循环
案例1：演示break的使用，提前终止循环的执行
// 1、break:跳出并结束当前所在循环的执行。
// 场景：假如你又有老婆了，你犯错了，你老婆罚你说：5句我爱你
// 说到第三句的时候心软了，让你别再说了。
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("我爱你：" + i);
if(i == 3){
// 说明已经说完了第三句了，心软了。
break; // 跳出并结束当前所在循环的执行。
}
}
案例2：演示continue的使用，结束循环中的一次，继续下一次循环
// 2、continue:跳出当前循环的当次执行，直接进入循环的下一次执行。
// 场景: 假如你有老婆，你犯错了，你老婆罚你洗碗5天。
// 第三天的时候，你表现很好，第三天不用洗碗，但是不解恨，第四天还是要继续的。
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
if(i == 3) {
// 已经到了第三天，第三天不用洗的。
continue;
}
System.out.println("洗碗：" + i);
}
需要注意的是break和continue不是任何地方都可以使用的
2.10 循环结构总结
到这里关于循环结构的所有内容就都已经学习完了，我们再把几种循环结构在什么场景下使用，再总结一下。
1. 什么是流程控制
答：流程控制是用来控制程序的执行顺序的
2. 分支结构if和switch，如何选择？
答：if分支：一般用于对一个范围进行判断
switch分支：对一个一个值进行匹配
3. for循环和while循环、do-while如何循环
答：知道循环次数用for、不知道循环次数用while
想要先执行，再判断，用do-while
