Java语法基础(四)----循环结构语句

简介:

一、循环结构:

循环语句可以在满足循环条件的情况下,反复执行某一段代码,这段被重复执行的代码被称为循环体语句,当反复执行这个循环体时,需要在合适的时候把循环判断条件修改为false,从而结束循环,否则循环将一直执行下去,形成死循环。

循环语句的组成:

  • 初始化语句:一条或者多条语句,这些语句完成一些初始化操作。
  • 判断条件语句:这是一个boolean 表达式,这个表达式能决定是否执行循环体。
  • 循环体语句:这个部分是循环体语句,也就是我们要多次做的事情。
  • 控制条件语句:这个部分在一次循环体结束后,下一次循环判断条件执行前执行。通过用于控制循环条件中的变量,使得循环在合适的时候结束。

eg:在控制台输出10次"HelloWorld"时,

  • 初始化语句:定义初始化为第一次。
  • 判断条件语句:次数不能超过10次。
  • 循环体语句:输出”HelloWorld”语句。
  • 控制条件语句:次数变化为下一次。

 

二、循环结构(for循环语句)

for循环语句格式:

for(初始化语句;判断条件语句;控制条件语句) {
         循环体语句;
    }

执行流程:

A:执行初始化语句

B:执行判断条件语句,看其结果是true还是false:如果是false,循环结束;如果是true,继续执行。

C:执行循环体语句

D:执行控制条件语句

E:回到B继续

流程图:

注意事项:

(1)判断条件语句的结果是一个boolean类型

(2)循环体语句如果是一条语句,大括号可以省略;如果是多条语句,大括号不能省略。建议永远不要省略。

(3)一般来说:有左大括号就没有分号,有分号就没有左大括号

 

代码举例:

1、求出1-100之间偶数和:

复制代码
 1 /*
 2     需求:
 3         A:求1-100之和。
 4         B:求出1-100之间偶数和
 5 */
 6 class ForTest1 {
 7     public static void main(String[] args) {
 8         //求1-100之和。
 9         int sum1 = 0;
10         
11         for(int x=1; x<=100; x++) {
12             sum1 +=x;
13         }
14         
15         System.out.println("1-100之和是:"+sum1);
16         System.out.println("------------------");
17         
18         //求出1-100之间偶数和
19         //方式1
20         int sum2 = 0;
21         
22         for(int x=1; x<=100; x++) {
23             if(x%2 == 0) {
24                 sum2 += x;
25             }
26         }
27         
28         System.out.println("1-100偶数之和是:"+sum2);
29         System.out.println("------------------");
30         
31         //方式2
32         int sum3 = 0;
33         
34         for(int x=0; x<=100; x+=2) {
35                 sum3 += x;
36         }
37         
38         System.out.println("1-100偶数之和是:"+sum3);
39         System.out.println("------------------");
40     }
41 }
复制代码

2、求5的阶乘:

复制代码
 1 /*
 2     需求:求5的阶乘。
 3     
 4     什么是阶乘呢?
 5         n! = n*(n-1)! 规则
 6         n! = n*(n-1)*(n-2)*...*3*2*1
 7         
 8     求和思想。
 9     求阶乘思想。
10 */
11 class ForTest2 {
12     public static void main(String[] args) {
13         //定义最终结果变量
14         int jc = 1;
15         
16         //这里的x其实可以直接从2开始
17         //for(int x=1; x<=5; x++) 
18         
19         for(int x=2; x<=5; x++) {
20             jc *=x;
21         }
22         
23         System.out.println("1-5的阶乘是:"+jc);
24     }
25 }
复制代码

3、在控制台输出所有的“水仙花数”:

复制代码
 1 /*
 2 
 3     需求:在控制台输出所有的”水仙花数”
 4     
 5     分析:
 6         我们都不知道什么叫"水仙花数",你让我怎么做呢?
 7         
 8         所谓的水仙花数是指一个三位数,其各位数字的立方和等于该数本身。
 9         举例:153就是一个水仙花数。
10         153 = 1*1*1 + 5*5*5 + 3*3*3 = 1 + 125 + 27 = 153
11 
12         A:三位数其实是告诉了我们范围。
13         B:通过for循环我们就可以实现获取每一个三位数
14           但是麻烦是如何获取这个三位数的个,十,百位上的数据
15           
16           我们如何获取一个数据的个,十,百呢?
17             假设有个一个数据:153
18             ge:    153%10 = 3
19             shi: 153/10%10 = 5
20             bai:153/10/10%10 = 1
21             qian:x/10/10/10%10
22             wan:  x/10/10/10/10%10
23             ...
24 
25         C:让ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai和该数据比较
26           如果相同,就把该数据在控制台输出。
27 */
28 class ForTest3 {
29     public static void main(String[] args) {
30         //三位数其实是告诉了我们范围。
31         for(int x=100; x<1000; x++) {
32             int ge = x%10;
33             int shi = x/10%10;
34             int bai = x/10/10%10;
35             
36             //让ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai和该数据比较
37             if(x == (ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai)) {
38                 //如果相同,就把该数据在控制台输出。
39                 System.out.println(x);
40             }
41         }
42     }
43 } 
复制代码

 

三、循环结构(while循环语句)

while循环语句格式:

复制代码
   while(判断条件语句) {
         循环体语句;
   }
//扩展格式 初始化语句;
while(判断条件语句) { 循环体语句; 控制条件语句; }
复制代码

流程图:

for循环和while循环的区别:

for循环语句和while循环语句可以等价转换,但还是有些小区别的。

(1)使用区别:

控制条件语句所控制的那个变量,在for循环结束后,就不能再被访问到了,而while循环结束还可以继续使用,如果你想继续使用,就用while,否则推荐使用for。原因是for循环结束,该变量就从内存中消失,能够提高内存的使用效率

(2)场景区别:

  • for循环适合针对一个范围判断进行操作
  • while循环适合判断次数不明确操作

代码举例:

我国最高山峰是珠穆朗玛峰:8848m,我现在有一张足够大的纸张,厚度为:0.01m。请问,我折叠多少次,就可以保证厚度不低于珠穆朗玛峰的高度?

复制代码
 1 /*
 2     我国最高山峰是珠穆朗玛峰:8848m,我现在有一张足够大的纸张,厚度为:0.01m。
 3     请问,我折叠多少次,就可以保证厚度不低于珠穆朗玛峰的高度?
 4 
 5     分析:
 6         A:定义一个统计变量,默认值是0
 7         B:最高山峰是珠穆朗玛峰:8848m这是最终的厚度
 8           我现在有一张足够大的纸张,厚度为:0.01m这是初始厚度
 9         C:我折叠多少次,就可以保证厚度不低于珠穆朗玛峰的高度?
10           折叠一次有什么变化呢?就是厚度是以前的2倍。
11         D:只要每次变化的厚度没有超过珠穆朗玛峰的高度,就折叠,统计变量++
12         E:输出统计变量。
13 */
14 
15 class WhileTest01 {
16     public static void main(String[] args) {
17         //定义一个统计变量,默认值是0
18         int count = 0;
19         
20         //最高山峰是珠穆朗玛峰:8848m这是最终的厚度
21         //我现在有一张足够大的纸张,厚度为:0.01m这是初始厚度
22         //为了简单,我把0.01变成1,同理8848就变成了884800
23         int end = 884800;
24         int start = 1;
25         
26         while(start<end) {
27             //只要每次变化的厚度没有超过珠穆朗玛峰的高度,就折叠,统计变量++
28             count++;
29             
30             //折叠一次有什么变化呢?就是厚度是以前的2倍。
31             start *= 2;
32             
33             System.out.println(""+count+"次厚度是"+start);
34         }
35         
36         //输出统计变量。
37         System.out.println("要叠"+count+"");
38     }
39 }
复制代码

 

四、循环结构(do…while循环语句)

基本格式:

   do {
         循环体语句;
   }while((判断条件语句);

扩展格式:

   初始化语句;
   do {
         循环体语句;
         控制条件语句;
    } while((判断条件语句);

流程图:

 

五、循环结构的区别及注意事项:

三种循环语句其实都可以完成一样的功能,也就是说可以等价转换,但还是有小区别的:

  • do…while循环至少会执行一次循环体。
  • for循环和while循环只有在条件成立的时候才会去执行循环体

1、注意事项:

写程序优先考虑for循环,再考虑while循环,最后考虑do…while循环。

如下代码是死循环:

  • while(true){}
  • for(;;){}

2、循环的嵌套使用:就是循环语句的循环体本身是一个循环语句

(1)题目一:请输出一个4行5列的星星(*)图案:

提示:外循环控制行数,内循环控制列数

复制代码
 1 /*
 2     需求:请输出下列的形状
 3         *
 4         **
 5         ***
 6         ****
 7         *****
 8 
 9         提示:外循环控制行数,内循环控制列数
10 */
11 class ForForTest01 {
12     public static void main(String[] args) {
13         //通过简单的观察,我们看到这是一个行是5,列数是变化的形状
14         //我们先打印出一个5行5列的形状
15         for(int x=0; x<5; x++) {
16             for(int y=0; y<5; y++) {
17                 System.out.print("*");
18             }
19             System.out.println();
20         }
21         
22         System.out.println("--------------");
23         
24         //我们实现了一个5行5列的形状
25         //但是这不是我们想要的
26         //我们要的是列数变化的
27         //列数是如何变化的呢?
28         //第一行:1列    y=0,y<=0,y++
29         //第二行:2列    y=0,y<=1,y++
30         //第三行:3列    y=0,y<=2,y++
31         //第四行:4列    y=0,y<=3,y++
32         //第五行:5列    y=0,y<=4,y++
33         //在看外循环x的变化,恰好就是x=0,1,2,3,4
34         //所以这个最终版的程序就是如下
35         for(int x=0; x<5; x++) {
36             for(int y=0; y<=x; y++) {
37                 System.out.print("*");
38             }
39             System.out.println();
40         }
41     }
42 }
复制代码

(2)题目二:在控制台输出九九乘法表:

复制代码
 1 /*
 2     需求:在控制台输出九九乘法表。
 3     
 4     首先我们写出九九乘法表:
 5         1*1=1
 6         1*2=2    2*2=4
 7         1*3=3    2*3=6    3*3=9
 8         1*4=4    2*4=8    3*4=12    4*4=16
 9         ...
10         1*9=9    2*9=18    3*9=27    ...
11         
12     我们先把这个九九乘法表看出是这样的一个形状:
13         *
14         **
15         ***
16         ****
17         *****
18         ******
19         *******
20         ********
21         *********
22         
23     注意:
24         '\x' x表示任意,这种做法叫转移字符。
25         
26         '\t'    一个制表符的位置(tabtab键)
27         '\r'    回车
28         '\n'    换行
29 */
30 class ForForTest02 {
31     public static void main(String[] args) {
32         for(int x=0; x<9; x++) {
33             for(int y=0; y<=x; y++) {
34                 System.out.print("*");
35             }
36             System.out.println();
37         }
38         System.out.println("--------------");
39         //为了使用数据,我们从1开始
40         for(int x=1; x<=9; x++) {
41             for(int y=1; y<=x; y++) {
42                 System.out.print(y+"*"+x+"="+y*x+"\t");
43             }
44             System.out.println();
45         }
46     }
47 }
复制代码

运行效果:

 

六、跳转控制语句:

前面我们已经说过了,Java中的goto是保留字,目前不能使用。虽然没有goto语句可以增强程序的安全性,但是也带来很多不便,比如说,我想在某个循环知道到某一步的时候就结束,现在就做不了这件事情。为了弥补这个缺陷,Java就提供了break,continue和return来实现控制语句的跳转和中断。

  • break 中断 
  • continue 继续
  • return 返回

 

1、跳转控制语句(break):

break的使用场景:

  • 在选择结构switch语句中
  • 在循环语句中(循环语句中加入了if判断的情况)

注:离开使用场景的存在是没有意义的

break的作用:

A:跳出单层循环

B:跳出多层循环

         要想实现这个效果,就必须知道一个东西。带标签的语句。标签名要符合Java的命名规则

         格式:

               标签名: 语句

代码举例:

复制代码
 1 /*
 2     控制跳转语句:
 3         break:中断
 4         continue:继续
 5         return:返回
 6     
 7     break:中断的意思
 8     使用场景:
 9         A:switch语句中
10         B:循环语句中。
11             (循环语句中加入了if判断的情况)
12         注意:离开上面的两个场景,无意义。
13         
14     如何使用呢?
15         A:跳出单层循环
16         B:跳出多层循环
17             要想实现这个效果,就必须知道一个东西。带标签的语句。
18             格式:
19                 标签名: 语句
20 */
21 class BreakDemo {
22     public static void main(String[] args) {
23         //在 switch 或 loop 外部中断
24         //break;
25         
26         //跳出单层循环
27         for(int x=0; x<10; x++) {
28             if(x == 3) {
29                 break;
30             }
31             System.out.println("HelloWorld");
32         }
33         
34         System.out.println("over");
35         System.out.println("-------------");
36         
37         //跳出多层循环
38         wc:for(int x=0; x<3; x++) {
39             nc:for(int y=0; y<4; y++) {
40                 if(y == 2) {
41                     //break nc;
42                     break wc;
43                 }
44                 System.out.print("*");
45             }
46             System.out.println();
47         }
48     }
49 }
复制代码

第38行,我们给外面的循环加了一个标签叫wc,然后在第42行跳转出这个标签。

运行效果:

注:实际开发中,几乎用不到跳转多层循环这个功能。

 

2、跳转控制语句(continue):

continue的使用场景:

  • 在循环语句中
  • 离开使用场景的存在是没有意义的

continue和break的区别:

  • break  跳出单层循环
  • continue  跳出一次循环,进入下一次的执行。

效果如下:

面试题:

复制代码
1     for(int x=1; x<=10; x++) {
2         if(x%3==0) {
3             //在此处填写代码
4 
5         }
6         System.out.println("Java学习");
7     }
复制代码

在上面代码的第4行填入一行代码,满足一下条件:

  • 我想在控制台输出2次:"Java学习"            break;
  • 我想在控制台输出7次:"Java学习"            continue;
  • 我想在控制台输出13次:"Java学习"            System.out.println("Java学习");

 

3、跳转控制语句(return)

return关键字不是为了跳转出循环体,更常用的功能是结束一个方法,也就是退出一个方法,跳转到上层调用的方法。

说白了:return的作用不是结束循环,而是结束方法

效果如下:

 

循环语句结合break的练习:

面试题:小芳的妈妈每天给她2.5元钱,她都会存起来,但是,每当这一天是存钱的第5天或者5的倍数的话,她都会花去6元钱,请问,经过多少天,小芳才可以存到100元钱。

代码实现:

复制代码
 1 /*
 2     需求:小芳的妈妈每天给她2.5元钱,她都会存起来,但是,
 3           每当这一天是存钱的第5天或者5的倍数的话,她都会花去6元钱,
 4           请问,经过多少天,小芳才可以存到100元钱。
 5 
 6     分析:
 7         A:小芳的妈妈每天给她2.5元钱
 8             double dayMoney = 2.5;
 9         B:她都会存起来
10             double daySum = 0;
11         C:从第一天开始存储
12             int dayCount = 1;
13         D:经过多少天,小芳才可以存到100元钱。
14             double result = 100;
15         E:这一天是存钱的第5天或者5的倍数的话,她都会花去6元钱,
16             说明要判断dayCount的值,如果对5整除就减去6元钱。
17                 daySum -= 6;
18           由此还隐含了一个问题,就是如果不是5的倍数天的话,钱要累加
19                 daySum += dayMoney;
20         F:因为不知道是多少天,所以我用死循环,一旦超过100元我就退出循环。
21 */
22 class WhileDemo {
23     public static void main(String[] args) {
24         //每天要存储的钱是2.5元
25         double dayMoney = 2.5;
26         
27         //存钱的初始化值是0
28         double daySum = 0;
29         
30         //从第一天开始存储
31         int dayCount = 1;
32         
33         //最终存储不小于100就不存储了
34         int result = 100;
35         
36         //因为不知道是多少天,所以我用死循环,
37         while(true) {
38             //累加钱
39             daySum += dayMoney;
40             
41             //一旦超过100元我就退出循环。
42             if(daySum >= result) {
43                 System.out.println("共花了"+dayCount+"天存储了100元");
44                 break;
45             }
46             
47             if(dayCount%5 == 0) {
48                 //花去6元钱
49                 daySum -= 6;
50                 System.out.println("第"+dayCount+"天花了6元钱");
51             }
52             
53             //天数变化
54             dayCount++;
55         }
56     }
57 }
复制代码

 

 

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