Java 基础 day04 循环结构

本文主要是介绍Java 基础 day04 循环结构，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

第1章循环语句

1.1 循环概述

在实际开发中，可能有一个功能，要我们判断两个数据的大小，或者是判断当前是哪个季节，等等类似需求，我们都可以使用前面刚学的if和switch条件语句进行控制处理。

但也有可能遇到下面的需求：要求计算1~100相加的总和，或者更直白简单一点，要求我们打印1000行helloword。这对这种需要重复多次的工作，就需要使用Java的另一个循环语句来处理了。

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。

Java循环语句分类：

for循环
while循环
do...while循环
嵌套循环

1.2 for循环

1.2.1 语法格式

for(初始化表达式①; 布尔表达式②; 步进表达式④){
        循环体③
}

说明：

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

1.2.2 执行流程

- 执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。
- ①负责完成循环变量初始化
- ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环
- ③具体执行的语句
- ④循环后，循环条件所涉及变量的变化情况

### 1.2.3 练习

**1、在控制台输出1-5和5-1的数据**

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);
}
}

2、求1~100之间的数据和，并把求和结果在控制台输出

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100结束的数据，使用循环结构完成
/*
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;
。。。
*/
for(int i=1; i<=100; 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;
}
System.out.println(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。

3、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

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);
}
}
}

1.3 while循环

1.3.1 语法格式

初始化表达式①
while(布尔表达式②){
循环体③
步进表达式④
}

1.3.2 执行流程

执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。
①负责完成循环变量初始化。
②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
③具体执行的语句。
④循环后，循环变量的变化情况。

1.3.3 练习

1、珠穆朗玛峰高度

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?
思路：
- 定义计数器变量，准备用于统计次数
- 定义纸张的厚度，和珠穆朗玛峰的高度，注意单位换算
- 编写while循环的判断条件，当纸张厚度小于等于珠穆朗玛峰的高度，说明循环可以继续，循环内部纸张*=2
- 循环中每一次折完，计数器增长一次，循环结束后打印计数器

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");
}

1.4 do...while循环

1.4.1 语法格式

初始化表达式①
do{
循环体③
步进表达式④
}while(布尔表达式②);

1.4.2 执行流程

执行顺序：①③④>②③④>②③④…②不满足为止。
①负责完成循环变量初始化。
②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
③具体执行的语句
④循环后，循环变量的变化情况

1.4.3 练习

1、在控制台输出10次HelloWorld

public static void main(String[] args) {
int x=1;
do {
System.out.println("helloworld");
x++;
}while(x<=10);
}

do...while循环的特点：无条件执行一次循环体，即使我们将循环条件直接写成false，也依然会循环一次。这样的循环具有一定的风险性，因此初学者不建议使用do...while循环。

public static void main(String[] args){
    do{
        System.out.println("无条件执行一次");
    }while(false);
}

1.5 三种循环语句的总结

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
- for循环用在循环次数已知的情况下，可以控制遍历次数；
- while和do...while循环还可以用在循环次数未知的情况下。
三种循环的区别总结

1、建议使用的顺序：for，while，do-while 2、循环次数确定的话，建议使用for，循环次数不确定建议使用while 3、do-while循环来讲的话,至少执行一次

1.6 跳出语句

在使用循环语句过程中可能有下面一个场景，我们想在一个班级中循环查找每一个学生，找到学生名字叫“张三”的人（假如班级没有重名的）。

如果用之前的循环遍历方法，会循环每一个学生，对比一下名字。有一个问题在于，比如说有100个学生，刚刚第3个就找到了，有必要继续查找下去吗？

因此，类似需求就要我们控制一下，在循环结构中，某个点跳出当前语句。

跳出语句关键字：

break
continue

1.6.1 break

1、使用场景

在选择结构switch语句中
在循环语句中

2、作用

跳出当前整个循环语句。

1.6.2 continue

1、使用场景

循环语句中

2、作用

结束本次循环，进入下一次循环。

练习：观察以下代码的执行结果，分析break与 continue的作用

public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i<=10; i++) {

if(i % 3 == 0){
//分别单独打开注释执行，看执行结果
//break;
//continue;
}
System.out.println("i= "+i);
}
}

# 第2章循环语句扩展

## 2.1 死循环

死循环：也就是循环中的条件永远为true，死循环的是永不结束的循环。例如：while(true){}。

在后期的开发中，会出现使用死循环的场景，例如：我们需要读取用户输入的输入，但是用户输入多少数据我们并不清楚，也只能使用死循环，当用户不想输入数据了，就可以结束循环了，如何去结束一个死循环呢，就需要使用到跳出语句了。

死循环（无限循环）的三种格式
- for(;;){}
- while(true){}
- do {} while(true);

2.2 变异循环

在前面介绍for循环时，介绍的是标准语法的for循环：

for(初始化表达式①; 布尔表达式②; 步进表达式④){
        循环体③
}

除此之外，for循环还有一些变异语法：

初始化表达式①
for(; 布尔表达式②; ){
        循环体③
        步进表达式④
}

也就是说，可以把for循环的初始化表达式可以放在for循环语句之前，作为一个全局变量；步进表达式④可以放在for循环语句大括号内{}。

示例如下：

   public static void main(String[] args) {
   //需求：输出数据1-5
       int i=1;
   for(; i<=5;) {
       System.out.println(i);
       i++;
   }
   }

另外，在for循环中的初始化表示和布局表达式支持同时声明多个。

public static void main(String[] args) {
for(int i=0,j=5; i<=5&&j>3;i++,j--) {
System.out.println("i= "+i+",j= "+j);
}
}

2.3 嵌套循环

2.3.1 嵌套循环使用

所谓嵌套循环，是指一个循环的循环体是另一个循环。比如for循环里面还有一个for循环，就是嵌套循环。总共的循环次数=外循环次数*内循环次数。

嵌套循环格式：

for(初始化表达式①; 循环条件②; 步进表达式⑦) {
for(初始化表达式③; 循环条件④; 步进表达式⑥) {
执行语句⑤;
}
}

嵌套循环执行流程：

执行顺序：①②③④⑤⑥>④⑤⑥>⑦②③④⑤⑥>④⑤⑥
外循环一次，内循环多次（一圈）。
例如：日历中年与月的关系，时钟中分与秒的关系
- 如 2020年至2023年，一共3年，每年12个月。其中，年份看成外循环，月份看成内循环。

练习：使用嵌套循环，打印2021年至2023年月份，格式：xxxx年x月。

public static void main(String[] args) {
//打印2020年至2023年月份
//年份是外循环，3年；月份是内循环，12月
for (int i = 2020; i <= 2023; i++) {
for (int j = 1; j <= 12; j++) {
//不换行打印星号
System.out.print(i + "年" + j + "月 ");
}
//内循环打印12个月后，需要一次换行
System.out.println();
}
}

案例：打印一个九九乘法表。

    public static void main(String[] args) {
   //外层循环控制行
   for (int i = 1; i <= 9; i++) {
       // 内层循环控制列
   for (int j = 1; j <= i; j++) {
   //不换行\t表示制表符
   System.out.print(i + "*" + j + "="+i*j+"\t");
   }
   // 需要一次换行
   System.out.println();
   }
   }

2.3.2 嵌套循环跳出

在前面小节介绍单个循环的跳出时使用到了break和continue两个关键字，假如在嵌套循环中，这两个关键字是否生效，同时，如果要跳出外层循环怎么办呢？

针对于嵌套循环中，想要跳出指定的外层循环，使用方式如下：

别名: for(初始化表达式①; 循环条件②; 步进表达式⑦) {
for(初始化表达式③; 循环条件④; 步进表达式⑥) {
   执行语句⑤;
//   break 别名;
   continue 别名;
}
}

如上所示，break和continue默认跳出的是当前所在循环语句，在嵌套循环中，如果要跳出外层的某个循环，需要先对外层循环指定别名，然后在break 和continu后面跟上跳出循环的别名即可。

示例：

public static void main(String[] args) {
   //外层循环控制行
   a: for (int i = 1; i <= 9; i++) {
       // 内层循环控制列
   for (int j = 1; j <= i; j++) {
       if(j>=5) {
           break a;
       }
   //不换行\t表示制表符
   System.out.print(i + "*" + j + "="+i*j+"\t");
   }
   // 需要一次换行
   System.out.println();
   }
   }

第3章随机数

3.1 Random介绍

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：
1. 导入包
  
  import java.util.Random;
2. 创建对象
  
  Random r = new Random();
3. 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(包括)-9(包括)，括号写20，参数的随机数则是0(包括)-19(包括)
使用Random类，完成生成3个10以内的随机整数的操作，代码如下：

//1. 导包
import java.util.Random;
public class RandomDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //2. 创建随机数对象
        Random r = new Random();

        for(int i = 0; i < 3; i++){
            //3. 随机生成一个数据
            int number = r.nextInt(10);
            //4. 输出数据
            System.out.println("number:"+ number);
        }       
    }
}

3.2 Random练习

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？49
效果：
- 如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了
- 如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了
- 如果猜的数字与真实数字相等，提示恭喜你猜中了
代码实现

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class RandomDemo2 {
    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;
            }
        }
    }
}

扩展：

关于nextInt(100)方法中具体数字的确定：

13---21 nextInt(8)+13

37~79 包含头不包含尾；nextInt(m-n)+n

37~79 包含头也包含尾；nextInt(m-n+1)+n

总结：n~m之间的数字（包括n，不包括m）， nextInt(m-n)+n。

注意：包含数的时候还要加1。

这篇关于Java 基础 day04 循环结构的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！

Java教程

Java 基础 day04 循环结构

第1章循环语句

1.1 循环概述

1.2 for循环

1.2.1 语法格式

1.2.2 执行流程

1.3 while循环

1.3.1 语法格式

1.3.2 执行流程

1.3.3 练习

1.4 do...while循环

1.4.1 语法格式

1.4.2 执行流程

1.4.3 练习

1.5 三种循环语句的总结

1.6 跳出语句

1.6.1 break

1.6.2 continue

2.2 变异循环

2.3 嵌套循环

2.3.1 嵌套循环使用

2.3.2 嵌套循环跳出

第3章随机数

3.1 Random介绍

3.2 Random练习

前端开发

后端开发

移动端开发

数据库

服务器运维

人工智能

区块链

游戏开发

网站运营

大数据/云计算

软件工程

软件/开发工具使用

资讯

Java 基础 day04 循环结构

第1章 循环语句

1.1 循环概述

1.2 for循环

1.2.1 语法格式

1.2.2 执行流程

1.3 while循环

1.3.1 语法格式

1.3.2 执行流程

1.3.3 练习

1.4 do...while循环

1.4.1 语法格式

1.4.2 执行流程

1.4.3 练习

1.5 三种循环语句的总结

1.6 跳出语句

1.6.1 break

1.6.2 continue

2.2 变异循环

2.3 嵌套循环

2.3.1 嵌套循环使用

2.3.2 嵌套循环跳出

第3章 随机数

3.1 Random介绍

3.2 Random练习

前端开发

后端开发

移动端开发

数据库

服务器运维

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第1章循环语句

第3章随机数