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【JavaSe必知必会】17-流程控制语句之循环结构

概述

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。

      for循环语句

      for循环语句格式

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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

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代码演示

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/*
循环语句:for循环,while循环,do...while循环。

for循环格式:
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,看其返回值是true还是false
如果是true,就继续执行
如果是false,就结束循环
C:执行循环体语句;
D:执行控制条件语句
E:回到B继续。

注意事项:
A:判断条件语句无论简单还是复杂结果是boolean类型。
B: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。
C:一般来说:有左大括号就没有分号,有分号就没有左大括号

需求:请在控制台输出10次"HelloWorld"
*/
class ForDemo {
public static void main(String[] args) {
//最原始的做法
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("----------");

//这种做法不好,代码的重复度太高。
//所以呢,我们用循环改进
for(int x=1;x<=10;x++) {
System.out.println("HelloWorld");
}
}
}

注意事项

  • 判断条件语句的结果是一个boolean类型
  • 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。
  • 一般来说:有左大括号就没有分号,有分号就没有左大括号

    练习

    第一题

    请在控制台输出数据1-10

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/*
需求:请在控制台输出数据1-10
*/
class ForDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//原始做法
System.out.println(1);
System.out.println(2);
System.out.println(3);
System.out.println(4);
System.out.println(5);
System.out.println(6);
System.out.println(7);
System.out.println(8);
System.out.println(9);
System.out.println(10);

System.out.println("-------------");

//如何改进呢?用循环改进
for(int x=1; x<=10; x++) {
System.out.println(x);
}

System.out.println("-------------");

//从0开始
for(int x=0; x<10; x++) {
System.out.println(x+1);
}
}
}

第二题

求出1-10之间数据之和

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/*
需求:求出1-10之间数据之和

分析:
0+1=1
1+2=3
3+3=6
6+4=10
10+5=15
...

由此可见我们要定义两个变量:
一个变量用于存储第一个加数,第一个加数其实保存的是以前的所有数据和。默认初始化值应该是0。
一个变量用于存储第二个加数,第二个加数其实就是每次的数据变化的值。

求和思想。
*/
class ForDemo3 {
public static void main(String[] args) {
//原始做法
System.out.println(1+2+3+4+5+6+7+8+9+10);

//定义第一个加数
int sum = 0;

for(int x=1; x<=10; x++) {
//这里的x其实是第二个加数
sum = sum + x;
/*
0 + 1 = 1
1 + 2 = 3
3 + 3 = 6
...
*/

//sum += x;
}

System.out.println("sum:"+sum);
}
}

第三题

A:求1-100之和。

B:求出1-100之间偶数和

C:求出1-100之间奇数和(自己做)

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/*
需求:
A:求1-100之和。
B:求出1-100之间偶数和
C:求出1-100之间奇数和(自己做)
*/
class ForDemo4 {
public static void main(String[] args) {
//求1-100之和。
int sum1 = 0;

for(int x=1; x<=100; x++) {
sum1 +=x;
}

System.out.println("1-100之和是:"+sum1);
System.out.println("------------------");

//求出1-100之间偶数和
//方式1
int sum2 = 0;

for(int x=1; x<=100; x++) {
if(x%2 == 0) {
sum2 += x;
}
}

System.out.println("1-100偶数之和是:"+sum2);
System.out.println("------------------");

//方式2
int sum3 = 0;

for(int x=0; x<=100; x+=2) {
sum3 += x;
}

System.out.println("1-100偶数之和是:"+sum3);
System.out.println("------------------");
}
}

第四题

在控制台输出所有的”水仙花数”

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/*
需求:在控制台输出所有的”水仙花数”

分析:
我们都不知道什么叫"水仙花数",你让我怎么做呢?

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。
举例:153就是一个水仙花数。
153 = 1*1*1 + 5*5*5 + 3*3*3 = 1 + 125 + 27 = 153

A:三位数其实是告诉了我们范围。
B:通过for循环我们就可以实现获取每一个三位数
但是麻烦是如何获取这个三位数的个,十,百位上的数据

我们如何获取一个数据的个,十,百呢?
假设有个一个数据:153
ge: 153%10 = 3
shi: 153/10%10 = 5
bai:153/10/10%10 = 1
qian:x/10/10/10%10
wan: x/10/10/10/10%10
...

C:让ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai和该数据比较
如果相同,就把该数据在控制台输出。
*/
class ForDemo6 {
public static void main(String[] args) {
//三位数其实是告诉了我们范围。
for(int x=100; x<1000; x++) {
int ge = x%10;
int shi = x/10%10;
int bai = x/10/10%10;

//让ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai和该数据比较
if(x == (ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai)) {
//如果相同,就把该数据在控制台输出。
System.out.println(x);
}
}
}
}

while循环语句

while循环语句格式

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基本格式
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;
}

流程图

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代码演示

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/*
while循环语句格式:
基本格式
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;
}
通过这个格式,我们就可以看到其实和for循环是差不多的
for(初始化语句;判断条件语句;控制条件语句){
循环体语句;
}
*/
public class WhileDemo{
public static void main(String[] args){
//输出10次我的淘宝店铺名:DM潮人社区
for(int x=0;x<10;x++){
System.out.println("我的淘宝店铺名:DM潮人社区");
}
System.out.println("===========================");
int x=0;
while(x<10){
System.out.println("我的淘宝店铺名:DM潮人社区");
x++;
}
}
}

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

  • 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。
  • 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
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/*
while循环和for循环的区别?
使用区别:如果你想在循环结束后,继续使用控制条件的那个变量,用while循环,否则用for循环。不知道用for循环。
因为变量及早的从内存中消失,可以提高内存的使用效率。

其实还有一种场景的理解:
如果是一个范围的,用for循环非常明确。
如果是不明确要做多少次,用while循环较为合适。
举例:吃葡萄。
*/
class WhileDemo4 {
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<10;i++){
System.out.println("祝大家端午节快乐,代码越敲越溜!");
}
//这里不能再继续访问了
//System.out.println(i);
System.out.println("=============================");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int j = sc.nextInt();
while(j<10){
System.out.println("祝大家端午节快乐,代码越敲越溜!");
j++;
}
System.out.println(j);
}
}

练习

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/*
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?

分析:
A:定义一个统计变量,默认值是0
B:最高山峰是珠穆朗玛峰:8848m这是最终的厚度
我现在有一张足够大的纸张,厚度为:0.01m这是初始厚度
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?
折叠一次有什么变化呢?就是厚度是以前的2倍。
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++
E:输出统计变量。
*/

class WhileDemo5 {
public static void main(String[] args) {
//定义一个统计变量,默认值是0
int count = 0;

//最高山峰是珠穆朗玛峰:8848m这是最终的厚度
//我现在有一张足够大的纸张,厚度为:0.01m这是初始厚度
//为了简单,我把0.01变成1,同理8848就变成了884800
int end = 884800;
int start = 1;

while(start<end) {
//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++
count++;

//折叠一次有什么变化呢?就是厚度是以前的2倍。
start *= 2;

System.out.println("第"+count+"次厚度是"+start);
}

//输出统计变量。
System.out.println("要叠"+count+"次");
}
}

do…while循环语句

do…while循环语句格式

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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

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/*
do...while循环的基本格式:
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);
*/
class DoWhileDemo {
public static void main(String[] args) {
//输出10次HelloWorld。
int x = 0;
do {
System.out.println("HelloWorld");
x++;
}while(x<10);

System.out.println("--------------");

//求和1-100
int sum = 0;
int a = 1;
do {
sum += a;
a++;
}while(a<=100);

System.out.println(sum);
}
}

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

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/*
循环语句的区别:
do...while循环至少执行一次循环体。
而for,while循环必须先判断条件是否成立,然后决定是否执行循环体语句。

那么,我们一般使用哪种循环呢?
优先考虑for,其次考虑while,最后考虑do...while
*/
class DoWhileDemo2 {
public static void main(String[] args) {
int x = 3;
while(x < 3) {
System.out.println("DM潮人社区的衣服超酷的哟~");
x++;
}

System.out.println("--------------");

int y = 3;
do {
System.out.println("DM潮人社区的衣服超酷的哟~");
y++;
}while(y < 3);
}
}

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
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while(true){}
for(;;){}

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/*
注意死循环:
A:一定要注意控制条件语句控制的那个变量的问题,不要弄丢了,否则就容易死循环。
B:两种最简单的死循环格式
while(true){...}
for(;;){...}

*/
class DoWhileDemo3 {
public static void main(String[] args) {
int x = 0;
while(x < 10) {
System.out.println(x);
x++;
}
System.out.println("--------------");

/*
while(true) {
System.out.println("今天我很高兴,学会了把循环弄死");
}
*/

for(;;){
System.out.println("今天我很高兴,学会了把循环弄死");
}

//System.out.println("--------------");
}
}

经典练习

第一题

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/*
在控制台输出一个四行五列的*图案
*****
*****
*****
*****
总结:内层循环控制列数,外层循环控制行数
*/
import java.util.Scanner;
public class ForForTest{
public static void main(String[] args){
//最傻最傻的办法,不合适
System.out.println("*****");
System.out.println("*****");
System.out.println("*****");
System.out.println("*****");
System.out.println("------------------------");
//单for循环,不合适
for(int i = 0;i<4;i++){
System.out.println("*****");
}
System.out.println("------------------------");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入要输出的列数:");
int n = sc.nextInt();
System.out.println("请输入要输出的行数:");
int m = sc.nextInt();
//控制行数
for(int j = 0;j<m;j++){
//控制每行的列数
for(int i=0;i<n;i++){
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
}
}

第二题

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用*符号输出一个正三角形
*
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*****
*/
public class ForForTest2{
public static void main(String[] args){
//5行5列
for(int i = 0;i<5;i++){
for(int j = 0;j<5;j++){
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
/*
第1行1个
第2行2个
第3行3个
第4行4个
第5行5个
*/
for(int i = 0;i<5;i++){
for(int j=0;j<=i;j++){
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}

}
}

第三题

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/*
需求:在控制台输出九九乘法表。

首先我们写出九九乘法表:
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16
...
1*9=9 2*9=18 3*9=27 ...

我们先把这个九九乘法表看出是这样的一个形状:
*
**
***
****
*****
******
*******
********
*********

注意:
'\x' x表示任意,这种做法叫转移字符。

'\t' tab键的位置
'\r' 回车
'\n' 换行
*/
class ForForDemo3 {
public static void main(String[] args) {
for(int x=0; x<9; x++) {
for(int y=0; y<=x; y++) {
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
System.out.println("--------------");
//为了使用数据,我们从1开始
for(int x=1; x<=9; x++) {
for(int y=1; y<=x; y++) {
System.out.print(y+"*"+x+"="+y*x+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}
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