Java（7）流程控制语句中的for、while、do while循环

作者：季沐测试笔记

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1. for循环

1.1 for循环结构

• 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

1.2 for循环练习-输出数据

• 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);
		}
    }
}

1.3 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

1.4 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);
    }
}

1.5 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：
  1. 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
  2. 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<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);
			}
		}
    }
}

1.6 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

2. while循环

2.1 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++;
		}
    }
}

2.2 while循环练习-珠峰

• 需求：珠穆朗玛峰海拔为8848.86米，假如拥有一张足够大的纸且厚度为0.1毫米。需要折多少次，可以折成珠穆朗玛峰的海拔高度?
• 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 = 8848860;
		//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");
    }
}

3. 循环细节

3.1 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);
    }
}

3.2 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
  1. for( ; ; ){ }
  2. while(true){}
  3. do {} while(true);

3.3 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！

3.4 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 static void main(String[] args) {
          //外循环控制小时的范围，内循环控制分钟的范围
          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：

  • 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