Java循环结构详解

前言

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Java中的循环结构用于重复执行一段代码，直到满足特定条件为止。主要包括for循环、while循环和do-while循环三种形式。

每种循环结构都有其特点和适用场景，可根据具体需求选择使用。

一、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.

代码示例

打印 1 - 10 的数字

public static void main(String[] args) {
    int num = 1;
    while (num <= 10)
    {
        System.out.println(num);
        num++;
    }
}

计算 1 - 100 的和

public static void main(String[] args) {
    int n = 1;
    int result = 0;
    while (n <= 100) {
        result += n;
        n++;
    }
    System.out.println(result);
}

计算 5 的阶乘

public static void main(String[] args) {
    int n = 1;
    int result = 1;
    while (n <= 5) {
        result *= n;
        n++;
    }
    System.out.println(result);
}

计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

public static void main(String[] args) {
    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);
}

这里我们发现, 当一个代码中带有多重循环的时候, 代码的复杂程度就大大提高了. 而比较复杂的代码就更容易出错.

注意事项

• 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 { }
• 和 if 类似, while 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
• 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

public static void main(String[] args) {
    int num = 1;
    while (num <= 10); {
        System.out.println(num);
        num++;
    }
}

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.

二、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

public static void main(String[] args) {
    int num = 100;
    while (num <= 200) {
        if (num % 3 == 0) {
            System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
            break;
        }
        num++;
    }
}

执行到 break 就会让循环结束.

三、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

public static void main(String[] args) {
    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.

四、for 循环

基本语法

for(表达式1;表达式2;表达式3){ 
 循环体; 
} 

• 表达式1: 用于初始化循环变量.
• 表达式2: 循环条件
• 表达式3: 更新循环变量.

相比于 while 循环, for 循环将这三个部分合并在一起, 写代码时不容易遗漏.

代码示例

打印 1 - 10 的数字

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        System.out.println(i);
    }
}

计算 1 - 100 的和

public static void main(String[] args) {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        sum += i;
    }
    System.out.println("sum = " + sum);
}

计算 5 的阶乘

public static void main(String[] args) {
    int result = 0;
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        result *= i;
    }
    System.out.println("result = " + result);
}

计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

public static void main(String[] args) {
    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);
}

注意事项

• 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 { }
• 和 if 类似, for 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
• 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.

五、do while 循环

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

代码示例

打印 1 - 10

public static void main(String[] args) {
    int num = 1;
    do {
        System.out.println(num);
        num++;
    } while (num <= 10);
}

注意事项

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