【java探索之旅】走进循环结构 深入解析while、for和do while的用法

循环结构是编程中非常重要和常用的一种控制结构，它允许程序重复执行一段代码，以实现特定的功能。在本文中，我们将详细介绍while循环、for循环和do while循环的语法和用法，并提供了一些示例代码来帮助读者理解和应用这些循环结构。

一、循环结构

1.1 while循环

基本语法：

while(循环条件){
	循环语句;
}

循环条件为 true, 则执行循环语句; 否则结束循环

1.2 while代码示例

• 代码示例1: 计算 1 - 100 的和

in
t n = 1;
int result = 0;
while (n <= 100) {
	result += n;
	n++;
} 
System.out.println(num);
// 执行结果
5050

• 代码示例2: 计算 5 的阶乘

int n = 1;
int result = 1;
while (n <= 5) {
	result *= n;
	n++;
} 
System.out.println(num);
// 执行结果
120

• 代码示例3: 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

int num = 1;
int sum = 0;
// 外层循环负责求阶乘的和
while (num <= 5) {
	int factorResult = 1;
	int tmp = 1;
	// 里层循环负责完成求阶乘的细节.
	while (tmp <= num) {
		factorResult *= tmp;
		tmp++;
} 
	sum += factorResult;
	num++;
} 
System.out.println("sum = " + sum);

注意事项

1. 和 if 类似, while 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }
2. 和 if 类似, while 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
3. 和 if 类似, while 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行.

int num = 1;
while (num <= 10); {
	System.out.println(num);
	num++;
} 
// 执行结果
[无任何输出, 程序死循环]

此时 ; 为 while 的语句体(这是一个空语句), 实际的 { } 部分和循环无关. 此时循环条件 num <= 10 恒成立, 导致代码死循环了

1.3 break

break 的功能是让循环提前结束

代码示例：找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数

int num = 100;
while (num <= 200) {
	if (num % 3 == 0) {
        System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
        break;
	} 
    num++;
} 
// 执行结果
找到了 3 的倍数, 为:102

执行到 break 就会让循环结束（在多层嵌套的循环中，一个break只能跳出一层循环）

1.4 continue

continue 的功能是跳过这次循环, 立即进入下次循环

• 代码示例: 找到 100 - 200 中所有 3 的倍数

int num = 100;
while (num <= 200) {
	if (num % 3 != 0) {
		num++; // 这里的 ++ 不要忘记! 否则会死循环.
		continue;
	} 
    System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
	num++;
}

执行到 continue 语句的时候, 就会立刻进入下次循环(判定循环条件), 从而不会执行到下方的打印语句

二、for循环

2.1 基本语法

for(表达式①;布尔表达式②;表达式③){
	表达式④;
}

• 表达式1: 用于初始化循环变量初始值设置，在循环最开始时执行，且只执行一次
• 表达式2: 循环条件，满则循环继续，否则循环结束
• 表达式3: 循环变量更新方式

2.2 执行过程

①②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>…—>②为false，循环结束

2.3 代码示例

• 计算 1 - 100 的和

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
	sum += i;
} 
System.out.println("sum = " + sum);
// 执行结果
5050

• 计算 5 的阶乘

int result = 1;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
	result *= i;
} 
System.out.println("result = " + result);

• 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
	int tmp = 1;
	for (int j = 1; j <= i; j++) {
		tmp *= j;
	} 
    sum += tmp;
} 
System.out.println("sum = " + sum);

2.4 for注意事项

和while循环类似

1. 和 if 类似, for 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }
2. 和 if 类似, for 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
3. 和 if 类似, for 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行.
4. 和while循环一样，结束单趟循环用continue，结束整个循环用break

三、do while

3.1 基本语法

do{
	循环语句;
}while(循环条件);

先执行循环语句, 再判定循环条件，循环条件成立则继续执行，否则循环结束。

3.2 代码示例

打印 1 - 10

int num = 1;
do {
	System.out.println(num);
	num++;
} while (num <= 10);

注意事项：

1. do while 循环最后的分号不要忘记
2. 一般 do while 很少用到, 更推荐使用 for 和 while.

🌤️全篇总结

本篇介绍了三种常见的循环结构：while循环、for循环和do while循环。在while循环中，根据循环条件的真假来决定是否执行循环体；for循环则通过三个表达式来控制循环的初始化、条件和更新；而do while循环是先执行循环体，再判断循环条件是否满足。此外，我们还介绍了break和continue语句的使用方法，break用于提前结束整个循环，而continue用于跳过本次循环的剩余代码，直接进行下一次循环。

循环结构对于处理重复性任务或遍历数据是非常重要的，它能够提高代码的效率和可读性，减少重复的代码量。