一. 循环结构
1. 概念
在学习Java里的循环之前,我们先来了解一下到底什么是循环,以及循环的作用。我们先来看下面这张图:
大家想一下,我们在400米的跑道上参加万米长跑,正常情况下要跑25圈,这25圈每一圈的跑步过程其实都是一样的,相当于是我们重复地转了25圈。跑完第25圈时,我们就会结束长跑,当然你也可以提前结束长跑。但如果你是一个超人,跑完25圈之后还继续跑下去,直到天荒地老,这就成了一个”死循环“了。
所以循环其实就是重复地完成某一件事情或者某一个操作,且该操作有开始和结束。我们在执行循环时,需要满足一定的循环条,反复执行特定的代码,当条件被打破时就要结束循环。这个循环操作不一定是完全一样的操作,而是类似的操作,比如我们可以循环的播放音乐、循环计算1000个学生的成绩等。
2. 实现方式
明确了循环的概念之后,我们还要知道有哪几种具体的循环实现方式。在Java中,实现循环的方式有:
for循环;
while循环;
do-while循环;
foreach循环
接下来壹哥分别针对这几种实现方式,结合代码案例教会大家怎么进行循环操作。
二. for循环
首先我们来学习一下Java里的for循环,这也是我们开发时最常用的一种循环形式。
1. 语法
for循环的基本语法如下:
for(①.声明并初始化循环变量;②.判断循环条件;④.改变循环变量值){ //③.循环体
}
语法说明:
1. for循环最先执行初始化步骤。在这里可以声明一种类型,但可以初始化一个或多个循环控制变量,也可以是空语句;
2. 判断循环条件,检测布尔表达式的值。如果为 true,循环体被执行。如果为false,循环终止,开始执行循环体后面的语句。且for循环的执行次数在执行前就已经是确定的。
3. 执行一次循环后,就会更新一次循环控制变量的值;
4. 再次检测布尔表达式,循环执行上面的过程。
2. 执行流程
根据上面的for循环语法,壹哥把for循环的执行流程给大家做个详细的解释:
1. 首先我们要在第①步声明并初始化一个变量,该操作在循环中只会执行一次;
2. 每次循环之前,在第②步判断循环条件是否成立,只有当条件为true才会执行,如果条件为false则结束循环;
3. 每次循环时,都会在③中执行循环体内的代码;
4. 每次循环结束后,会自动执行第④部分,改变变量的初始值;
5. for循环中①、②、④部分都可以省略不写,但必须存在两个”分号;“,也可以只写一部分;
6. 我们声明变量类型时,不一定非得是int,最后改变初始值也不一定非得是++;
7. for循环中支持嵌套循环。
根据上面的步骤,壹哥把重点步骤给大家总结如下:
①-->②-->③-->④-->②-->③-->④-->②-->③-->④-.....-②
如下图所示:
3. 基本案例
在了解了基本概念之后,壹哥再通过一个案例来给大家讲解。
3.1 案例一
需求:循环输出100遍 ”跟一一哥学java“
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {//for循环,这里的i就是一个局部变量for( int i=0; i<100; i++) {System.out.println("跟一一哥学java,i="+i);}}}
注意,上面for循环中定义的变量i就是一个局部变量哦!
3.2 案例二
需求:计算1-100的和,1+2+3+4+5+...+100
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {// 计算1-100的和,1+2+3+4+5+...+100//定义一个用于存储”和“的局部变量int sum = 0;for (int i = 1; i <= 100; i++) {// i = 1;// sum=0+1;// i = 2;// sum= 1+2;sum = sum + i;}System.out.println("sum=" + sum);}}
4. 循环嵌套
在循环中是支持嵌套的,也就是说一个for循环里面可以嵌套另一个for循环。有的小伙伴会很好奇,for循环中可以嵌套几个for循环?其实理论上可以嵌套很多,但为了效率和代码的可读性考虑,for循环的嵌套最好不要超过3层,否则效率真的很低,尤其是在大量循环时。
4.1 案例一
需求:打印出一个三角形,用“*”来表示。
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {// for循环嵌套--打印出一个三角形,用“*”来表示for (int i = 1; i <= 5; i++) {//定义第2个局部变量j,j设置为<=ifor (int j = 1; j <= i; j++) {//这里千万不要换行哦System.out.print(" * ");}//这里一定要换行哦System.out.println();}}}
效果如下图所示:
4.2 案例二
需求:打印出九九乘法表。
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {// for循环嵌套--打印出一个三角形,用“*”来表示for (int i = 1; i <= 5; i++) {//定义第2个局部变量j,j设置为<=ifor (int j = 1; j <= i; j++) {//这里千万不要换行哦System.out.print(" * ");}//这里一定要换行哦System.out.println();}}}
效果如下图所示:
5. 几种变形写法
以上的案例,是for循环的常用写法,但实际上for循环还有几种”变异“的写法。对这些变形的写法,大家可以掌握了解。
5.1 定义多个初始化变量
我们先来回顾一下for循环的基本语法:
for(①.声明并初始化循环变量;②.判断循环条件;④.改变循环变量值){ //③.循环体
}
在for循环中,①中可以同时定义为多个变量i、j、k等,②中的判断条件不能使用多个变量,④中可以同时使用多个变量,并更改变量的值,案例如下所示:
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {//①中可以同时定义为多个变量i,j,k等;//②中的判断条件不能使用多个变量;//④中可以同时使用多个变量,并更改变量的值for (int i = 0,j=0; i < 100; i++,j++) {System.out.println("跟一一哥学java,i=" + i+",j="+j);}}}
5.2 简写形式
在for循行中,第①/②/④这几部分的内容都是可以省略简写的。
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {//简写形式1:在第一部分中简写变量的声明//int i = 0;//for (; i < 100; i++) {// System.out.println("跟一一哥学java,i=" + i);//}//简写形式2:在第①和④中简写//int i = 0;//for ( ; i < 100; ) {// i++;// System.out.println("跟一一哥学java,i=" + i);//}//简写形式3,①/②/④都简写--->死循环int i = 0;for (;;) {i++;System.out.println("跟一一哥学java,i=" + i);}}}
我们一定要注意,如果是第三种简写形式,把①/②/④都简写了,就会成为死循环,本段程序会一直不停地打印下去。此时我们可以点击控制台的”红色“按钮停止程序的运行,如下图所示。