JavaSE第04篇：Java基础语法之循环结构

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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：

  1. 简单的需求，代码重复且臃肿。
  2. 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0
		int 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5
		for(int i = 1; i<=5; i++){
			sum = sum + i;
		}
		// 输出结果:15
		System.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：2250
		System.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：

  1. 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

  2. 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+1
			if(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");
    }
}

1.5-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

  1. for(;😉{}
  2. while(true){}
  3. do {} while(true);

1.8-跳转控制语句（重点）

break和continue

  • 跳转控制语句（break）
    • 跳出循环，结束循环
  • 跳转控制语句（continue）
    • 跳过本次循环，继续下次循环
  • 注意： continue只能在循环中进行使用！

示例

/* break 关键字 */
// 如：连续吃5个包子，吃到第3个，吃饱了，后面第包子就不吃了
for(int i = 1; i <=5; i++){
    if(i==3){
        System.out.println("吃饱了");
        break;
    }
    System.out.println("吃第" + i + "个包子");
}

/* continue关键字 */
// 如：连续吃5个包子，吃到第3个时掉地上了，则第3个包子就不吃了，继续吃后面的包子
for (int i = 1; i <=5 ; i++) {
    if(i==3){
        System.out.println("第" + i+ "包子掉地上了");
        continue;
    }
    System.out.println("吃第" + i + "个包子");
    
}

1.9-循环嵌套（理解）

在循环中，继续定义循环，就是循环嵌套。

需求：在控制台输出一天24小中，每一个小时对应的每一分钟。

如：
0时0分
0时1分
...
23时0分
23时1分

代码示例

	public static void main(String[] args) {
        //外循环控制小时的范围，内循环控制分钟的范围
        for (int hour = 0; hour < 24; hour++) {
            for (int minute = 0; minute < 60; minute++) {
                System.out.println(hour + "时" + minute + "分");
            }
            System.out.println("--------");
        }
    }

请反复理解这句话（整个内循环，就是外循环的一个循环体，内部循环体没有执行完毕，外循环是不会继续向下执行的）。

外循环执行一次，内循环执行一圈。

第二章：Random

2.1-Random是什么（了解）

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。

关于API，我们后续会详解讲解，现在可以简单把API理解为Java已经写好的代码，我们可以直接按照步骤使用。

2.2-Random使用步骤（重点）

步骤

步骤1：导入包

import java.util.Random;

步骤2：创建对象

Random r = new Random();

步骤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0-9，括号写20，参数的随机数则是0-19

代码

// 导包
import java.util.Random;
public class RandomDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建对象
		Random r = new Random();
		// 用循环获取10个随机数
		for(int i=0; i<10; i++) {
			// 获取随机数
			int number = r.nextInt(10);
			System.out.println("number:" + number);
		}
		// 需求：获取一个1-100之间的随机数
		int x = r.nextInt(100) + 1;
		System.out.println(x);
	}
}

2.3-案例-猜数字（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？

当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示

  • A. 如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了

  • B. 如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了

  • C. 如果猜的数字与真实数字相等，提示恭喜你猜中了

代码

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class RandomTest {
	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;
			}
		}
		
	}
}

posted @ 2020-07-15 10:18  雷哒哒  阅读(223)  评论(0)  编辑  收藏  举报