【Java入门到精通】第6讲--循环结构

前言

    循环是程序中的重要流程结构之一。循环语句能够使程序代码重复执行，适用于需要重复一段代码直到满足特定条件为止的情况。所有流行的编程语言中都有循环语句。Java 中采用的循环语句主要有 for、while、和do-while 。另外 Java 5 之后推出了 for-each 循环语句，for-each 循环是 for 循环的变形，它是专门为集合遍历而设计的。for-each 并不是一个关键字。

一、Java中的循环

1.1 for循环

语法：

for(条件表达式1;条件表达式2;条件表达式3) {
    语句块;
}
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for 循环中 3 个条件表达式的含义如表 1-1 所示。

for 关键字后面括号中的 3 个条件表达式必须用“;”隔开。for 循环语句执行的过程为：首先执行条件表达式 1 进行初始化，然后判断条件表达式 2 的值是否为 true，如果为 true，则执行循环体语句块；否则直接退出循环。最后执行表达式 3，改变循环变量的值，至此完成一次循环。接下来进行下一次循环，直到条件表达式 2 的值为 false，才结束循环，其运行流程如图 1-1 所示。

图 1-1 for循环执行流程图 **案例：** 计算 5 的阶乘。

public static void main(String[] args) {
    int result = 1;
    for (int number = 1; number <= 5; number++) {
        result *= number;
    }
    System.out.print("5 的阶乘结果是：" + result);   // 输出"5的阶乘结果是：120"
}
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1.2 while循环

语法：

while(条件表达式) {
    语句块;
}
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while 循环语句的执行流程如图 1-2 所示。

图 1-2 while 循环语句执行流程图

案例： 使用 while 语句计算 10 的阶乘。

public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    int n = 1;
    while(i <= 10) {
        n=n*i;
        i++;
    }
    System.out.println("10的阶乘结果为："+n);
}
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1.3 do-while循环

语法：

do {
    语句块;
}while(条件表达式);
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以上语句的执行过程是，首先执行一次循环操作，然后再判断 while 后面的条件表达式是否为 true，如果循环条件满足，循环继续执行，否则退出循环。while 语句后必须以分号表示循环结束，其运行流程如图 1-3 所示。

图 1-3 do-while 循环语句的执行流程

案例： 编写一个程序，计算 10 的阶乘。使用 do-while 循环实现。

public static void main(String[] args) {
    int number = 1,result = 1;
    do {
        result*=number;
        number++;
    }while(number <= 10);
    System.out.print("10阶乘结果是："+result);
}
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1.4 foreach循环

语法：

for(类型 变量名:集合) {
    语句块;
}
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其中，“类型”为集合元素的类型，“变量名”表示集合中的每一个元素，“集合”是被遍历的集合对象或数组。每执行一次循环语句，循环变量就读取集合中的一个元素，其执行流程如图 1-4 所示。

图 1-4 foreach 循环语句的执行流程图

案例： 假设有一个数组，采用 for 语句遍历数组的方式如下：

// 声明并初始化数组
int[] numbers = { 43, 32, 53, 54, 75, 7, 10 };
System.out.println("----for----");
// for语句
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    System.out.println("Count is:" + numbers[i]);
}
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二、循环嵌套

    Java 允许循环嵌套。如果把一个循环放在另一个循环体内，那么就可以形成嵌套循环。嵌套循环既可以是 for循环嵌套 while 循环，也可以是 while 循环嵌套 do-while 循环 …… 即各种类型的循环都可以作为外层循环，也可以作为内层循环。这里以for循环嵌套为例，嵌套循环的执行流程如图 2-1 所示。

案例： 使用嵌套循环输出九九乘法表

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("乘法口诀表：");
    // 外层循环
    for (int i = 1; i <= 9; i++) {
        // 内层循环
        for (int j = 1; j <= i; j++) {
            System.out.print(j + "*" + i + "=" + j * i + "\t");
        }
        System.out.println();
    }
}
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三、循环跳出语句

3.1 break语句

    break 用于完全结束一个循环，跳出循环体。某些时候需要在某种条件出现时强行终止循环，而不是等到循环条件为 false 时才退出循环。此时，可以使用 break 来完成这个功能。

案例： 小明参加了一个 1000 米的长跑比赛，在 100 米的跑道上，他循环地跑着，每跑一圈，剩余路程就会减少 100 米，要跑的圈数就是循环的次数。但是，在每跑完一圈时，教练会问他是否要坚持下去，如果回答 y，则继续跑，否则表示放弃。

public static void main(String[] args) {
    Scanner input = new Scanner(System.in); // 定义变量存储小明的回答
    String answer = ""; // 一圈100米，1000米为10圈，即为循环的次数
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println("跑的是第" + (i + 1) + "圈");
        System.out.println("还能坚持吗？"); // 获取小明的回答
        answer = input.next(); // 判断小明的回答是否为y？如果不是，则放弃，跳出循环
        if (!answer.equals("y")) {
            System.out.println("放弃");
            break;
        }
        // 循环之后的代码
        System.out.println("加油！继续！");
    }
}
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3.2 continue语句

    continue 语句是跳过循环体中剩余的语句而强制执行下一次循环，其作用为结束本次循环，即跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判定。continue 语句类似于 break 语句，但它只能出现在循环体中。它与 break 语句的区别在于：continue 并不是中断循环语句，而是中止当前迭代的循环，进入下一次的迭代。简单来讲，continue 是忽略循环语句的当次循环。

下面看一个示例，代码如下：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    if (i == 3) {
        continue;
    }
    System.out.println("Count is: " + i);
}
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注意：continue 语句只能用在 while 语句、for 语句或者 foreach 语句的循环体之中，在这之外的任何地方使用它都会引起语法错误。