JavaSE第04篇：Java基础语法之循环结构

本篇将会详细讲解Java基础语法中的循环结构、Random对象，并带有不同的练习，尤其是循环，在软件开发中，几乎无处不在。

第一章：循环结构

1.1-为什么要学习循环结构（了解）

比如现有需求：在命令窗口，输出100行"Hello World"。

若继续按照我们以往的方式完成需求，则可能会是类似以下这样的代码：

public class Test01 {public static void main(String[]args){System.out.println("Hello World");System.out.println("Hello World");System.out.println("Hello World");System.out.println("Hello World");System.out.println("Hello World");System.out.println("Hello World");// ...}
}

以上代码虽然也可实现需求的功能，但是我们细品，会发现以下问题：

简单的需求，代码重复且臃肿。
若变更输出内容，不易修改和维护。

而在实际工作开发中，我们不仅只是要完成功能，还要考虑到代码的质量（比如：代码可以更简洁一些）。

此时，对于以上的问题，归根到底，就是代码连续重复了。

如何解决连续重复且让代码变更加简单呢？那就是使用Java语法中提供的循环语句。

1.2-Java中的循环语句分类（了解）

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中有三种循环结构，分别是：

for 循环
while 循环
do while 循环

下面，我们逐一来学习。

1.3-for循环（重点）

语法格式

for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) { 循环体语句;
}

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

示例1：控制台输出100行"Hello World"

public class Test01 {public static void main(String[]args){/*int i = 1   初始化语句i<=100        条件判断语句{ System.out.println("Hello World"); } 循环体语句i++       条件控制语句*/for(int i = 1; i<=100; i++){System.out.println("Hello World"); }}
}

示例2：在控制台输出1-5和5-1的数据

public class Test02 {public static void main(String[]args){// 定义循环,循环输出1-5之间所有的整数，顺序输出for(int i = 1; i<=5; i++){System.out.println(i); }// 定义循环,循环输出1-5之间所有的整数，倒序输出for(int i = 5; i>=1; i--){System.out.println(i); }}
}

示例3：求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出

public class Test03 {public static void main(String[]args){// 定义变量sum，表示总和，初始化为0int sum = 0;// 循环遍历1-5之间所有的数字，并累计达到变量sum，包括1和5for(int i = 1; i<=5; i++){sum = sum + i;}// 输出结果:15System.out.println(sum);}
}

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

示例4：求1-100之间的偶数和，并把求和结果在控制台输出

public class Test04 { 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 结果：2250System.out.println("1-100之间的偶数和是：" + sum); }
}

示例5：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

实现思路：

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 class Test04 { 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); }}}
}

示例6：统计“水仙花数”一共有多少个，并在控制台输出个数

public class Test04 { 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+1if(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");}
}

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

1.4-while循环（重点）

语法格式

初始化语句;
while (条件判断语句) { 循环体语句; 条件控制语句;
}

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1：控制台输出100行"Hello World"

public class Test05 { public static void main(String[] args) { int i = 1;while(i<=100){System.out.println("Hello World");i++;}}
}

示例2：珠穆拉玛峰

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?

public class Test06 {public static void main(String[] args) {//定义一个计数器，初始值为0int 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");}
}

1.5-do while循环（重点）

语法格式：

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：控制台输出100行"Hello World"

public class Test07 {public static void main(String[] args) {int j = 1;do {System.out.println("Hello World");j++;}while(j<=100);}
}

1.6-三种循环的区别（了解）

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

1.7-死循环（了解）

死循环，就是循环永远不会终止。这里可以推荐一部电影《恐怖游轮》，很是刺激。

死循环（无限循环）的三种格式

for(;

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