5-Java基础语法-流程控制之循环结构
循环结构
顺序结构,从_上往下依次执行;选择结构,根据条件执行对应的内容
为什么要使用循环结构?
问题一:反复输入数字,判断输出对应是星期几。问题二:求1到100的累加和
主要内容:
while循环;do-while循环;for循环;循环嵌套;break语句;continue语句
while 循环
语法格式:
while(循环条件){
语句;
}
如果循环体只有一条语句，大括号可以省略。为避免死循环,小括号后面不要加分号
执行流程: 将小于5的整数打印输出。
int n=1;
while(n<5){
//輸出n的値
n++;
}
- n的值必须先进行初始化
- 循环变量n的值必须被改变（死循环）
执行流程分析:
案例: 求1到5的累加和
package cn.mtianyan.flow2;
public class PlusDemo {
public static void main(String[] args) {
// 求1到5的累加和
// 1+2+3+4+5
int n = 1;
int sum = 0; //sum存放和变量
while (n <=5 ){
sum = sum +n;
n++; // 这句不能少
}
System.out.println("sum="+sum);
}
}
执行过程:
求1+3+5+7+...+15
sum +=n;
n +=2; //替换n++ 可以实现跳值计算
案例: 循环输出26个英文字母,分两行输出
package cn.mtianyan.flow2;
public class CharDemo {
public static void main(String[] args) {
// 循环输出26个英文小写字母，分两行输出
char ch = 'a';
int count=1; // 13个字母时换行
while (ch <= 'z'){
System.out.print(ch+"");
if(count%13 == 0){
System.out.println();
}
count++;
ch++;
}
}
}
运行结果:
编程练习
使用while循环求1到5的平方和。效果图:
任务
- 定义整型变量n作为循环变量，并初始化
- 定义整型变量sum存放和,并初始化
- 使用while循环求1到5的平方和
- 输出平方和
package cn.mtianyan.flow2;
public class LoopDemo {
public static void main(String[] args) {
int n = 1;
int sum = 0;
while (n<=5){
sum +=(n*n);
n++;
}
System.out.println("1到5的平方和为:"+sum);
}
}
运行结果:
do-while循环
语法格式
do{
语句;
} while(循环条件);
注意事项: do-while循环至少执行一次；循环条件后的分号不能丢
int n= 1;
do
{
//輸出n的値
n++;
} while(n< 5);
局部变量使用前必须被初始化
求1到5的累加和
package cn.mtianyan.flow2;
public class DoWhileDemo {
public static void main(String[] args) {
// 求1到5的累加和
int n=1;
int sum=0;
do {
sum +=(n*n);
n++;
}while (n<=5);
System.out.println("1到5的平方和为:"+sum);
}
}
运行结果:
案例:猜字游戏
猜字游戏。要求猜一个介于1到10之间的数字。然后将猜测的值与实际值进行比较,并给出提示,以便能更接近实际值,直到猜中为止。
程序分析:
- 给定要猜测的数字
- 使用循环结构
- 循环进行的条件:猜测的数据和实际值不相等
- 循环体的内容:输入实际值,及进行判断
- 输出猜到的值
package cn.mtianyan.flow2;
import java.util.Scanner;
public class GuessDemo {
public static void main(String[] args) {
// 设置要猜的数
int number = 6;
int guess;
System.out.println("猜一个介于1到10之间的数");
do {
System.out.println("请输入您猜测的数:");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
guess = scanner.nextInt();
if(guess >number){
System.out.println("您猜大了");
}else{
System.out.println("您猜小了");
}
}while (number != guess);
System.out.println("您猜中了!答案为: "+number);
}
}
运行结果:
将要猜的数设为随机数:
Math.random()得到[0,1)之间的随机数
// Math.random()*10+1 表示[0,10)+1:[1,11)之间的随机数。强制类型转换int之后就是1-10了
int number = (int) (Math.random()*10+1);
for循环应用及局部变量作用范围
int n=1;
while(n<5)
//輸出n的値
n++;
for循环语法格式:
for(表达式1;表达式2;表达式3)
{
语句;
}
for(int n=1;n<5;n++)
{
//输出语句;
}
分号不可省略，可以省略表达式1,2,3。
使用for循环,求1到5的累加和。
package cn.mtianyan.flow2;
public class ForDemo {
public static void main(String[] args) {
int sum=0;
for (int n=1;n<=5;n++){
sum +=n;
}
// System.out.println(n); // 局部变量的作用范围
System.out.println("sum="+sum);
}
}
运行结果:
int n= 1;在循环体中只执行一次
局部变量，主方法中定义的都是局部变量。局部变量只在定义它的大括号内有效!
for循环的注意事项
三个表达式都是可以省略
for(表达式1;表达式2;表达式3)
{
语句;
}
将10以下的整数打印输出:
package cn.mtianyan.flow2;
public class ForDemo1 {
public static void main(String[] args) {
for (int i=0;i<=10;i++){
System.out.print(i+" ");
// 循环结束时i值为11
}
}
}
运行结果:
省略表达式:
package cn.mtianyan.flow2;
public class ForDemo1 {
public static void main(String[] args) {
int i=0;
// for(;;){
while(true){
System.out.print(i+" ");
// 循环结束时i值为11
if(i>=10){
break;
}
i++;
}
}
}
循环输入数字1-10并输出,如果输入0则跳出循环:
package cn.mtianyan.flow2;
import java.util.Scanner;
public class InputZeroBreak {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("请输入你需要打印的数字，输入0时退出");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n;
while(true){
n = scanner.nextInt();
if(n==0){
System.out.println("接收到0输入，已退出");
break;
}
System.out.println("n="+n);
}
}
}
运行结果:
package cn.mtianyan.flow2;
public class ForExercise {
public static void main(String[] args) {
int i;
int j;
for (i=0,j=1;j<5;j+=3){
i = i+j;
}
System.out.println("i="+i);
System.out.println("j="+j);
}
}
运行结果:
请注意记住执行顺序如下:
编程练习
编写一个程序,求出200到300之间的数,且满足条件:它们三个数字之积为42 ,三个数字之和为12。
效果图:
任务
- 循环遍历 200到300之间的整数
- 分别取出个位、十位和百位上的数
- 求三个数字的和与积
- 判断三个数字的积是否为42 ,三个数字的和是否为12 ,如果满足条件则输出该数
package cn.mtianyan.flow2;
public class LoopDemoExercise {
public static void main(String[] args) {
for (int i=200;i<=300;i++){
// 个位 十位 百位
int hundreds = i / 100;
int ten = (i-hundreds*100)/ 10;
int single = i-hundreds*100-ten*10;
if(hundreds*ten*single == 42 && (hundreds+ten+single)==12){
System.out.println(i);
}
}
}
}
运行结果:
嵌套的while循环应用
while(循环条件)
{
while(循环条件){
}
}
一个循环内部还有另外一个循环，二重循环；允许多层循环嵌套; 外层循环和内层循环。循环嵌套可以混搭。
do{
......
while(循环条件){
......
}
}while(循环条件);
for(表达式1;表达式2;表达式3)
{
......
for(表达式1;表达式2;表达式3){
......
}
......
}
例: 使用嵌套while循环输出4行4列的星号
package cn.mtianyan.flow2;
public class StarDemo {
public static void main(String[] args) {
int i=1; // 外重循环的循环变量
int j=1; // 内重循环的循环变量
System.out.println("输出4行4列的星号");
while (i <= 4) {
while (j <= 4) {
System.out.print("*");
j++;
}
System.out.println();
i++;
}
}
}
程序运行流程分析:
可以看到内层的j执行完自己的第一轮之后，下次的i符合条件，j执行的轮中，i已经无法满足条件了。因此要在每一个大轮中重置内层的循环变量。
package cn.mtianyan.flow2;
public class StarDemo {
public static void main(String[] args) {
int i=1; // 外重循环的循环变量
int j; // 内重循环的循环变量
System.out.println("输出4行10列的星号");
// 外层控制有几行，内层控制每行有几列
while (i <= 4) {
j=1;
while (j <= 10) {
System.out.print("*");
j++;
}
System.out.println();
i++;
}
}
}
运行结果:
程序进阶: 输出三角形怎么处理?
程序每行输出多少个是由内层控制的，因此对于内层进行改造。
改为与外层联动n<=4 改为n<=m 第一次时输出一个星，输出两个星;
while (j <= i)
运行结果:
package cn.mtianyan.flow2;
public class StarDemoFor {
public static void main(String[] args) {
int i;
int j;
for(i=1;i<=4;i++){
for(j=3;i<=j;j--){
System.out.print("-");
}
for(j=1;j<=i;j++){
System.out.print("*");
}
for(j=1;j<i;j++){
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
}
}
运行结果:
阶乘的累加和
求1!+2!+3!+...+ 10!
嵌套循环，外层循环进行和运算，内层进行阶乘运算。
package cn.mtianyan.flow2;
public class FactorialDemo {
public static void main(String[] args) {
int s,sum=0;
for (int i=1;i<=4;i++){
s = 1; // s值每个循环内重新置1
for (int j=1;j<=i;j++){
s = s*j; // s存放阶乘计算的结果
}
sum +=s;
}
System.out.println("1!+2!+3!+4!="+sum);
}
}
for (int i=1;i<=10;i++)
for (int i=1;i<=50;i++)
可以看到此时int已经装不下了，发生了溢出，因此我们该使用长整型。
long s,sum=0;
而长整型还无法容纳的数据。
package cn.mtianyan.flow2;
import java.math.BigInteger;
public class FactorialDemo {
public static void main(String[] args) {
BigInteger sum = new BigInteger("1");
BigInteger s;
for (int i=1;i<=50;i++){
s = new BigInteger("1"); // s值每个循环内重新置1
for (int j=1;j<=i;j++){
BigInteger num = new BigInteger(String.valueOf(j));
s = s.multiply(num);
}
sum = sum.add(s);
}
System.out.println("1!+2!+3!+50!="+sum);
}
}
编程练习
用星号输出一个梯形,如下图所示: ( 使用嵌套for循环完成)
任务:
- 外重循环控制输出行数
- 第一个内重循环控制输出的空格数,依次递减
注意:由于星号和空格在屏幕上所占的空间不同,所以可以适当调整空格的输出,比如毎次
循环都输出两个空格.这样输出来的图形会更加接近梯形
- 第二个内重循环控制毎行输出的星号数
- 输出完一行的星号和空格后换行
package cn.mtianyan.flow2;
public class StarDemoExercise {
public static void main(String[] args) {
// 输出五行
for(int i=1;i<=5;i++){
for (int j=4;i<=j;j--){
System.out.print("-");
}
for (int j=1;j<=i+1;j++){
System.out.print("*");
}
for (int j=1;j<=i;j++){
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
}
}
这里分为三部分画出。
package cn.mtianyan.flow2;
public class StarExercise2 {
public static void main(String[] args) {
for(int i=1;i<=5;i++){
for (int j=4;i<=j;j--){
System.out.print("-");
}
for (int j=1;j<=(2*i+1);j++){
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
}
}
分两部分画出，则需要看出行号和该行星星之间的关系。
break语句
break语句可以结束当前循环的执行
执行完break语句后,循环体中位于break语句后面的语句就不会被执行
在多重循环中, break语句只向外跳一层
public static void main(String[]args){
Scanner sc=new Scanner(System.in);
int n;
while(true){
n= sc.nextInt();
if(n == 0)break;
System.out.println(n);
}
}
多重循环:
public static void main(String[] args){
int k = 0;
for(int i=1;i<5;i++){
for(int j=1;j<5;j++){
k=i+j;
if(j==3)break;
}
}
System.out.println("k="+k);
}
注意写表查看值得变化情况，脑补脑力不足很费劲。
break语句的使用;break语句的作用:跳出当前循环结构;break语句一旦被执行, 循环体中break语句后面的代码将不再被执行
注意: break语句是跳出当前循环.只跳出了内层循环，不会影响到外层循环的继续执行
continue语句
continue语句只能用在循环里
continue语句可以结束当前循环的执行,但是要继续下一次循环的执行
求1+3+5+7+9
public static void main(String[] args){
int sum=0;
for(int i=1;i<=9;i++){
if( i%2 == 0)continue;
sum =sum+i;
}
System.out.println("sum="+sum);
}
循环变量每次加2就可以实现。使用continue语句的情况如下
public static void main(String[] args){
int sum=0;
for(int i=1;i<=9;i++){
if(i%2 == 0)continue; // 偶数不加进sum
sum=sum+i;
}
System.out.println("sum="+sum);
}
双重循环问题:
public static void main(String[] args){
int k=0;
for(int i=1;i<=5;i++){
for(int j=1; j<5; j++){
if(j%2 == 0)continue;
k=k+j;
}
}
System.out.println("k="+k);
}
自己分析输出结果:
只能在循环体内和switch语句体内使用break；
程序Debug
调试的作用:
让程序员能看清程序每一步的效果,在需要查看结果的时候,使用debug查看实际结果是否与预期结果一致。
阶乘中s=1;的重置操作很容易遗漏。调试例子(1到5的累加和)
package cn.mtianyan.flow2;
public class ForDemo {
public static void main(String[] args) {
int sum=0;
for (int n=1;n<=5;n++){
sum +=n;
}
System.out.println("sum="+sum);
}
}
断点，让程序停到这
设置断点，让程序停在这。此时开始运行调试。
右键点debug，而不是run。
然后我们开始单步调试。
step over 是单步调试， Step into 是进入函数内部，使用step over可以看到sum 和 n 一直在变化。
Debug多断点调试
多个断点时从当前断点之间执行完，跳到下个断点停住。注意: 对于for循环来说，一个断点可以当做循环次数个断点，直到循环结束，才会到下一个断点。
快捷键，各个平台不一样，自己根据英文名来找自己的快捷键。
流程控制总结
流程控制语句:顺序、选择、循环
选择语句
- if语句
- if-else语句
- 多重if-else语句
- 嵌套if-else语句
- switch语句(常量表达式，整型字符型)
循环结构
- while循环
- do-while循环
- for循环
- 嵌套循环（任意的组）
- break语句和continue语句(break使用在switch和循环结构当中，continue语句只能使用在循环结构当中)
break是结束当前循环的执行，continue是结束当前循环的执行，会继续下一次循环执行。多重循环这两个都只跳出一层。
如何进行调试? 单步 继续执行到下个断点
如何存储相同数据类型的多个数据呢?数组将为我们解决这个问题。
在下集中,将为大家带来一维数组的使用,增强型for循环,以及冒泡排序!
