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:

  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
while
do while

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

JavaSE第04篇:Java基础语法之循环结构

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?

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

JavaSE第04篇:Java基础语法之循环结构

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

JavaSE第04篇:Java基础语法之循环结构

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;
            }
        }
        
    }
}

原文 

https://segmentfault.com/a/1190000023233881

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