8. for循环
8.1 for循环结构（掌握）
- 循环：
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。 - for循环格式：
for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) { 循环体语句; }
格式解释：
初始化语句： 用于表示循环开启时的起始状态，简单说就是循环开始的时候什么样
条件判断语句：用于表示循环反复执行的条件，简单说就是判断循环是否能一直执行下去
循环体语句： 用于表示循环反复执行的内容，简单说就是循环反复执行的事情
条件控制语句：用于表示循环执行中每次变化的内容，简单说就是控制循环是否能执行下去
执行流程：
①执行初始化语句
②执行条件判断语句，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
③执行循环体语句
④执行条件控制语句
⑤回到②继续
public class ForDemo { public static void main(String[] args) { //需求：在控制台输出5次"HelloWorld" System.out.println("HelloWorld"); System.out.println("HelloWorld"); System.out.println("HelloWorld"); System.out.println("HelloWorld"); System.out.println("HelloWorld"); System.out.println("--------"); //用循环改进 for(int i=1; i<=5; i++) { System.out.println("HelloWorld"); } } }
8.2 for循环练习-输出数据（应用）
- 需求：在控制台输出1-5和5-1的数据
- 示例代码：
public class ForTest01 { public static void main(String[] args) { //需求：输出数据1-5 for(int i=1; i<=5; i++) { System.out.println(i); } System.out.println("--------"); //需求：输出数据5-1 for(int i=5; i>=1; i--) { System.out.println(i); } } }
8.3 for循环练习-求和
- 需求：求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出
- 示例代码：
public class ForTest02 { public static void main(String[] args) { //求和的最终结果必须保存起来，需要定义一个变量，用于保存求和的结果，初始值为0 int sum = 0; //从1开始到5结束的数据，使用循环结构完成 for(int i=1; i<=5; i++) { //将反复进行的事情写入循环结构内部，此处反复进行的事情是将数据 i 加到用于保存最终求和的变量 sum 中 sum += i; /* sum += i; sum = sum + i; 第一次：sum = sum + i = 0 + 1 = 1; 第二次：sum = sum + i = 1 + 2 = 3; 第三次：sum = sum + i = 3 + 3 = 6; 第四次：sum = sum + i = 6 + 4 = 10; 第五次：sum = sum + i = 10 + 5 = 15; */ } //当循环执行完毕时，将最终数据打印出来 System.out.println("1-5之间的数据和是：" + sum); } }
本题要点：
- 今后遇到的需求中，如果带有求和二字，请立即联想到求和变量
- 求和变量的定义位置，必须在循环外部，如果在循环内部则计算出的数据将是错误的
8.4 for循环练习-求偶数和
- 需求：求1-100之间的偶数和，并把求和结果在控制台输出 }
- 示例代码：
public class ForTest03 { public static void main(String[] args) { //求和的最终结果必须保存起来，需要定义一个变量，用于保存求和的结果，初始值为0 int sum = 0; //对1-100的数据求和与1-5的数据求和几乎完全一样，仅仅是结束条件不同 for(int i=1; i<=100; i++) { //对1-100的偶数求和，需要对求和操作添加限制条件，判断是否是偶数 if(i%2 == 0) { sum += i; } } //当循环执行完毕时，将最终数据打印出来 System.out.println("1-100之间的偶数和是：" + sum); } }
8.5 for循环练习-水仙花
需求：在控制台输出所有的“水仙花数”
解释：什么是水仙花数？
水仙花数，指的是一个三位数，个位、十位、百位的数字立方和等于原数
例如153 3*3*3 + 5*5*5 + 1*1*1 = 153
思路：
获取所有的三位数，准备进行筛选，最小的三位数为100，最大的三位数为999，使用for循环获取
获取每一个三位数的个位，十位，百位，做if语句判断是否是水仙花数
示例代码
public class ForTest04 { public static void main(String[] args) { //输出所有的水仙花数必然要使用到循环，遍历所有的三位数，三位数从100开始，到999结束 /* for(int i=100; i<=999; i++) { } */ for(int i=100; i<1000; i++) { //在计算之前获取三位数中每个位上的值 int ge = i%10; int shi = i/10%10; int bai = i/10/10%10; //判定条件是将三位数中的每个数值取出来，计算立方和后与原始数字比较是否相等 if(ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) { //输出满足条件的数字就是水仙花数 System.out.println(i); } } } }
8.6 for循环练习-统计水仙花数个数
- 需求：统计“水仙花数”一共有多少个，并在控制台输出个数
- 示例代码：
public class ForTest05 { public static void main(String[] args) { //定义变量count，用于保存“水仙花数”的数量，初始值为0 int count = 0; //输出所有的水仙花数必然要使用到循环，遍历所有的三位数，三位数从100开始，到999结束 for(int i=100; i<1000; i++) { //在计算之前获取三位数中每个位上的值 int ge = i%10; int shi = i/10%10; int bai = i/10/10%10; //在判定水仙花数的过程中，满足条件不再输出，更改为修改count的值，使count+1 if(ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) { count++; } } //打印输出最终结果 System.out.println("水仙花共有：" + count + "个"); } }
- 本题要点：
- 今后如果需求带有统计xxx，请先想到计数器变量
- 计数器变量定义的位置，必须在循环外部
9. while循环
9.1 while结构
- while循环完整格式：
初始化语句; while (条件判断语句) { 循环体语句; 条件控制语句; }
- while循环执行流程：
①执行初始化语句
②执行条件判断语句，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
③执行循环体语句
④执行条件控制语句
⑤回到②继续 - 示例代码：
public class WhileDemo { public static void main(String[] args) { //需求：在控制台输出5次"HelloWorld" //for循环实现 for(int i=1; i<=5; i++) { System.out.println("HelloWorld"); } System.out.println("--------"); //while循环实现 int j = 1; while(j<=5) { System.out.println("HelloWorld"); j++; } } }
9.2 while循环练习-珠穆朗玛峰
- 需求：世界最高山峰是珠穆朗玛峰(8844.43米=8844430毫米)，假如我有一张足够大的纸，它的厚度是0.1毫米。请问，我折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度?
- 示例代码：
public class WhileTest { public static void main(String[] args) { //定义一个计数器，初始值为0 int count = 0; //定义纸张厚度 double paper = 0.1; //定义珠穆朗玛峰的高度 int zf = 8844430; //因为要反复折叠，所以要使用循环，但是不知道折叠多少次，这种情况下更适合使用while循环 //折叠的过程中当纸张厚度大于珠峰就停止了，因此继续执行的要求是纸张厚度小于珠峰高度 while(paper <= zf) { //循环的执行过程中每次纸张折叠，纸张的厚度要加倍 paper *= 2; //在循环中执行累加，对应折叠了多少次 count++; } //打印计数器的值 System.out.println("需要折叠：" + count + "次"); } }
10. 循环细节
10.1 do…while循环结构
- 完整格式：
初始化语句; do { 循环体语句; 条件控制语句; }while(条件判断语句);
- 执行流程：
① 执行初始化语句
② 执行循环体语句
③ 执行条件控制语句
④ 执行条件判断语句，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
⑤ 回到②继续 - 示例代码：
public class DoWhileDemo { public static void main(String[] args) { //需求：在控制台输出5次"HelloWorld" //for循环实现 for(int i=1; i<=5; i++) { System.out.println("HelloWorld"); } System.out.println("--------"); //do...while循环实现 int j = 1; do { System.out.println("HelloWorld"); j++; }while(j<=5); } }
10.2 三种循环的区别
三种循环的区别
for循环和while循环先判断条件是否成立，然后决定是否执行循环体（先判断后执行）
do…while循环先执行一次循环体，然后判断条件是否成立，是否继续执行循环体（先执行后判断）
for循环和while的区别
条件控制语句所控制的自增变量，因为归属for循环的语法结构中，在for循环结束后，就不能再次被访问到了
条件控制语句所控制的自增变量，对于while循环来说不归属其语法结构中，在while循环结束后，该变量还可以继续使用
死循环（无限循环）的三种格式
for(;; ){}
while(true){}
do {} while(true);
10.3 跳转控制语句
- 跳转控制语句（break）
- 跳出循环，结束循环
- 跳转控制语句（continue）
- 跳过本次循环，继续下次循环
- 注意： continue只能在循环中进行使用！
10.4 循环嵌套
- 循环嵌套概述：在循环中，继续定义循环
- 示例代码：
public class ForForDemo { public static void main(String[] args) { for(int hour=0; hour<24; hour++) { for(int minute=0; minute<60; minute++) { System.out.println(hour + "时" + minute + "分"); } System.out.println("--------"); } } }
- 理解：
- 请反复理解这句话（整个内循环，就是外循环的一个循环体，内部循环体没有执行完毕，外循环是不会继续向下执行的）
- 结论：
- 外循环执行一次，内循环执行一圈
11. Random
11.1 Random产生随机数
概述：
Random类似Scanner，也是Java提供好的API，内部提供了产生随机数的功能
API后续课程详细讲解，现在可以简单理解为Java已经写好的代码
使用步骤：
导入包
import java.util.Random;
创建对象
Random r = new Random();
产生随机数
int num = r.nextInt(10);
解释： 10代表的是一个范围，如果括号写10，产生的随机数就是0-9，括号写20，参数的随机数则是0-19
示例代码：
import java.util.Random; public class RandomDemo { public static void main(String[] args) { //创建对象 Random r = new Random(); //用循环获取10个随机数 for(int i=0; i<10; i++) { //获取随机数 int number = r.nextInt(10); System.out.println("number:" + number); } //需求：获取一个1-100之间的随机数 int x = r.nextInt(100) + 1; System.out.println(x); } }
11.2 Random练习-猜数字
需求：
程序自动生成一个1-100之间的数字，使用程序实现猜出这个数字是多少？
当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示
A. 如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了
B. 如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了
C. 如果猜的数字与真实数字相等，提示恭喜你猜中了
示例代码：
import java.util.Random; import java.util.Scanner; public class RandomTest { public static void main(String[] args) { //要完成猜数字的游戏，首先需要有一个要猜的数字，使用随机数生成该数字，范围1到100 Random r = new Random(); int number = r.nextInt(100) + 1; while(true) { //使用程序实现猜数字，每次均要输入猜测的数字值，需要使用键盘录入实现 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入你要猜的数字："); int guessNumber = sc.nextInt(); //比较输入的数字和系统产生的数据，需要使用分支语句。这里使用if..else..if..格式，根据不同情况进行猜测结果显示 if(guessNumber > number) { System.out.println("你猜的数字" + guessNumber + "大了"); } else if(guessNumber < number) { System.out.println("你猜的数字" + guessNumber + "小了"); } else { System.out.println("恭喜你猜中了"); break; } } } }
12. IDEA开发工具
参见：IDEA工具安装详解.pdf
13. 数组
13.1 什么是数组
数组(array)是一种用于存储多个相同类型数据的存储模型
13.2 数组定义格式
13.2.1 第一种
数据类型[] 数组名
示例：
int[] arr; double[] arr; char[] arr;
定义了一个int类型的数组,数组名是arr
13.2.2 第二种(不推荐)
数据类型 数组名[]
示例：
int arr[]; double arr[]; char arr[];
定义了一个int类型的变量,变量名是arr数组
13.3 数组动态初始化
13.3.1 什么是动态初始化
数组动态初始化就是只给定数组的长度，由系统给出默认初始化值
13.3.2 动态初始化格式
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
int[] arr = new int[3];
13.3.3动态初始化格式详解
- 等号左边：
- int:数组的数据类型
- []:代表这是一个数组
- arr:代表数组的名称
- 等号右边：
- new:为数组开辟内存空间
- int:数组的数据类型
- []:代表这是一个数组
- 3:代表数组的长度
13.4 数组元素访问
13.4.1 什么是索引
每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始。
这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。
13.4.2 访问数组元素格式
数组名[索引];
13.4.3 示例代码
public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; //输出数组名 System.out.println(arr); //[I@880ec60 //输出数组中的元素 System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); } }
13.5 内存分配
13.5.1 内存概述
内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。
我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的。
必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。
Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。
13.5.2 java中的内存分配
- 目前我们只需要记住两个内存，分别是：栈内存和堆内存
13.6 单个数组的内存图
13.7 多个数组的内存图
13.8 多个数组指向相同内存图
13.9 数组静态初始化
13.9.1 什么是静态初始化
在创建数组时，直接将元素确定
13.9.2 静态初始化格式
完整版格式
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};
数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};
13.9.3 示例代码
public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { //定义数组 int[] arr = {1, 2, 3}; //输出数组名 System.out.println(arr); //输出数组中的元素 System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); } }
13.10 数组操作的两个常见小问题
13.10.1 索引越界异常
- 出现原因
public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; System.out.println(arr[3]); } }
数组长度为3，索引范围是0~2，但是我们却访问了一个3的索引。
程序运行后，将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
解决方案
将错误的索引修改为正确的索引范围即可！
13.10.2 空指针异常
- 出现原因
public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; //把null赋值给数组 arr = null; System.out.println(arr[0]); } }
arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
解决方案
给数组一个真正的堆内存空间引用即可！
13.11 数组遍历
- 数组遍历：就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。
public class ArrayTest01 { public static void main(String[] args) { int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); System.out.println(arr[3]); System.out.println(arr[4]); } }
以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ，可以作为循环的条件出现。
public class ArrayTest01 { public static void main(String[] args) { //定义数组 int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55}; //使用通用的遍历格式 for(int x=0; x<arr.length; x++) { System.out.println(arr[x]); } } }
13.12 数组最值
最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。
实现思路：
定义变量，保存数组0索引上的元素
遍历数组，获取出数组中的每个元素
将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较
如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值
数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值
代码实现：
public class ArrayTest02 { public static void main(String[] args) { //定义数组 int[] arr = {12, 45, 98, 73, 60}; //定义一个变量，用于保存最大值 //取数组中第一个数据作为变量的初始值 int max = arr[0]; //与数组中剩余的数据逐个比对，每次比对将最大值保存到变量中 for(int x=1; x<arr.length; x++) { if(arr[x] > max) { max = arr[x]; } } //循环结束后打印变量的值 System.out.println("max:" + max); } }
