Day04_循环语句

Java

学习目标

• 什么是循环语句
• 掌握while循环
• 掌握do...while循环
• 掌握for循环
• 掌握break语句
• 掌握continue语句

一、循环语句

1.1 为什么需要循环

奥巴马Java考试成绩未达到自己的目标。为了表明自己勤奋学习的决心，他决定写一百遍“好好学习，天天向上！”

System.out.println("第1遍写：好好学习，天天向上！");
System.out.println("第2遍写：好好学习，天天向上！");
……
System.out.println("第100遍写：好好学习，天天向上！");

现决定写一万遍“好好学习，天天向上！” ，怎么办？

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顺序结构的程序语句只能被执行一次。如果您想要同样的操作执行多次，就需要使用循环结构。

1.2 Java中的循环

Java中有三种主要的循环结构：

• while循环
• do...while循环
• for循环

JDK1.5中新增了增强for循环，主要用于数组或集合的遍历。

二、while循环

2.1 什么是while循环

while循环是Java中最基本的循环语句，当它的条件判断是true时，while 语句会重复执行循环体块，流程图如下：

特点：
上图可知：如果一开始循环条件就为false的话，则循环体一次也不可能执行，由此可知while循环的特点为：先判断，再执行。

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语法结构：

while(条件判断) {
    // TODO 循环体
}

案例1：
输出100遍“好好学习，天天向上”。

int i = 1;
while(i <= 100) { // 如果要10000遍，只需在这里把100改为10000
    System.out.println("好好学习，天天向上");
    i++; // 一定要加，否则出现死循环
}

温馨提示：如果在命令行窗口执行时出现死循环，可按 Ctrl + C 强制中断程序。

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案例2：
输出1~100中所有的偶数。

int i = 1;
while(i <= 100) {
   if(i % 2 == 0) {
        System.out.print(i + " ");
   }
   i++;
}

练习1：
求0~100中所有的奇数和。

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练习2：
计算10!(10的阶乘)结果；

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练习3：
打印1-100内能被3整除，不能被5整除的数字。

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练习4：
求出练习3中的满足条件数字的个数。

三、do...while循环

3.1 为什么要用do...while循环

对于while语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。

拉登经过刻苦的学习后，奥巴马给拉登一道测试题，让拉登先上机编写程序完成，然后奥巴马检查是否合格。如果不合格，则继续编写。

do…while循环和while循环相似，不同的是，do…while循环至少会执行一次。

3.2 什么的do...while循环

特点：先执行，再判断

语法结构

do {
    // TODO 循环操作
} while(循环条件); // 切记此处的分号不能丢

案例
上文中问题

String answer = "";
do{
    System.out.println("上机编写程序！");
    System.out.print("合格了吗?(y/n)");
    answer = input.next();
} while(!"y".equals(answer));
System.out.println("恭喜你通过了测试！");

温馨提示：循环条件中出现的变量不能是在do后面{}里声明的。do后面{}里声明的变量只能在自己{}里使用。

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练习
1. 循环录入牛顿的5门课成绩，求平均分。
2. 从控制台录入一个整数，判断该数字是否是1~5中的整数，如果不是，则让用户继续输入；如果是，则停止录入。
3. 使用do-while循环：输出询问“我爱你，嫁给我吧？”，选择“你喜欢我吗？(y/n):"，如果输入为y则打印”我们形影不离“，若输入为n,则继续询问

3.3 while循环和do...while循环的区别

• while循环
  
  • 先判断，再执行。
  • 循环体有可能一次都不执行。
• do...while循环
  
  • 先执行，再判断。
  • 循环体至少执行一次。

四、for循环

4.1 为什么使用for循环

比较while和for实现输出100次“好好学习，天天向上”。

/* 用while循环实现 */
int i = 1;
while(i < = 100) {
    System.out.println("好好学习，天天向上");
    i++;
}
/* 用for循环实现 */
for(int i = 1; i <= 100; i++) {
    System.out.println("好好学习，天天向上");
}

由上述案列不难看出for循环比while更加简洁。

4.2 什么是for循环

语句：

for( ①参数初始化 ; ②条件判断 ; ③更新循环变量 ) {
    // TODO ④循环操作
}

执行顺序： ① -> ② -> ④ -> ③ -> ② -> ④ -> ③ - >... -> ②的结果为false结束

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案例
循环输入八戒同学大四结业考试的5门课成绩，并计算平均分。

String name = "八戒";
int score = 0;
int sum = 0;
double avg;
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 = sum / 5; //计算平均分
System.out.println(name + "的平均分是：" + avg);

常见问题1：

public static void main(String[] args) {
    int i;
    for( ; i < 10; i++){
         System.out.println("这是 " + i);
    }
}

常见问题2：

public static void main(String[] args) {
    for(int i = 0; ; i++){
         System.out.println("这是 " + i);
    }
}

常见问题3：

public static void main(String[] args) {
    for(int i = 0; i < 10; ){
         System.out.println("这是 " + i);
    }
}

常见问题4：

public static void main(String[] args) {
    for( ; ; ) {
         System.out.println("这是测试");
    }
}

练习：
1. 求1~100中不能被3整除的数之和。
2. 循环录入10位顾客的年龄，求30岁以下（含30岁）的人所占比例。（例：结果显示：30岁以下所占比例为：30%）

五、break语句

5.1 为什么使用break

学校举行4000米长跑比赛，八戒童鞋跑到第8圈的时候快累死了，要退出比赛。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    // 跑400米；
    if ( 不能坚持 ) {
        //退出比赛
    }
}

4.2 break

break：改变程序控制流

• 用于switch语句结构中跳出switch。
• 用于while、do...while、for中时，可跳出循环而执行循环后面的语句
• break通常在循环中与条件语句一起使用，以达到某种条件时结束循环。
  

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案例：
循环录入某学生5门课的成绩并计算平均分，如果某分数录入为负，停止录入并提示录入错误。

// ... 省略变量声明代码
for(int i = 0; i < 5; i++){ //循环5次录入5门课成绩  
    System.out.print("请输入第" + (i+1) + "门课的成绩： ");
    score = input.nextInt();
    if(score < 0){ //输入负数
        System.out.println("录入错误！");
        break; // 跳出循环
    }
    sum = sum + score; //累加求和
}

练习：
1~10之间的整数相加，得到累加值大于20的当前数。

• 提示：
  
  1. 使用循环进行累加，从1到10
  2. 判断累加值是否大于20
  3. 如果大于20，则跳出循环，并打印当前值

六、continue语句

6.1 continue语句

• 只能用在循环里。
• 跳过循环体中剩余的语句而执行下一次循环

for(int i = 0; i<10;i++){
    // 跑400米；
    if（！口渴）{
        continue;  // 不喝水，继续跑
    }
    // 接过水壶，喝水;
}

案例：
循环录入Java课的学生成绩，统计分数大于等于80分的学生比例。

for (int i = 0; i < total; i++) {
    System.out.print("请输入第" + (i + 1) + "位学生的成绩： ");
    score = input.nextInt();
    if (score < 80) {
        continue; //结束本次循环，进入下一次循环
    }
    num++;
}
System.out.println("80分以上的学生人数是： " + num);
double rate = (double) num / total * 100;
System.out.println("80分以上的学生所占的比例为：" + rate + "%");

6.2 break和continue的区别

• 使用场合
  
  • break可用于switch结构和循环结构中。
  • continue只能用于循环结构中。
• 作用（循环结构中）
  
  • break语句终止整个循环，程序跳转到循环外的下一条语句。
  • continue跳出本次循环，进入下一次循环。

七、循环总结

7.1 三种循环区别

• 语法：

while(条件) {
    // 循环体
}
do {
    // 循环体
} while(条件);
for(初始化; 条件; 循环变量更新) {
    // 循环体
}

• 执行顺序：
  
  • while 循环：先判断，再执行
  • do...while循环：先执行，再判断
  • for循环：先判断，再执行
• 使用情况
  
  • 循环次数确定的情况，通常选用for循环
  • 循环次数不确定的情况，通常选用while和do-while循环

7.2 案例和练习

用户登录验证。验证次数最多3次
登录成功条件：用户名为：jim，密码为：123456

八、二重循环

• 二重循环是一个循环体内又包含另一个完整的循环结构。
• 在二重循环中，外层循环变量变化一次，内层循环变量要从初始值到结束值变化一遍。
• 在二重循环中可以使用break、continue语句控制程序的执行。

// 打印等腰三角形
for(int i = 0; i < 5; i++) {
    for(int j = 0; j < 5 - i - 1; j++) {
        System.out.print(" ");
    }
    for(int j = 0; j < 2 * i + 1; j++) {
        System.out.print("*");
    }
    System.out.println();
}

九、作业

1. 打印输出0~200之间能被7整除但不能被4整除的所有整数；要求每行显示6个数据。
2. 利用二重循环打印九九乘法口诀表。
3. 求s=a+aa+aaa+aaaa+aa...a 的值，其中a是一个数字。例如2+22+222+2222+22222(此时共有5 个数相加)，几个数相加由键盘录入。
4. 打印出如下图案：

*
***
*****
*******
*****
***
*

5.从键盘录入3个数，按大小顺序输出。
6. 求1~5的阶乘之和。
7. 某个公司采用公用电话传递数据，数据是四位的整数，在传递过程中是加密的，加密规则如下：将第一位和第四位交换，第二位和第三位交换。从键盘录入一个整数求加密后的数字。
8. 打印出100~999之间所有的"水仙花数"，所谓"水仙花数"是指一个三位数，其个位数立方加十位数立方加百位数立方之和等于该数本身。例如：153 是一个 "水仙花数 "，因为 153 = 1的三次方＋5的三次方＋3的三次方。
9. 循环录入3个班的成绩，每个班3个人，求3个班的总成绩和每个班级的平均分。
10. 打印出1~100中所有素数（提示：素数是只能被1和自己整除的正整数，1不是素数）。