java基础程序与循环语句



Java 循环语句

• for 循环
• while 循环
• do - while 循环
  循环结构：
• 初始化部分
• 循环条件部分
• 循环体部分
• 迭代部分

一，for 循环

1. for 循环结构

循环测试
1). Java 中规范了3种循环结构：for, while , do-while
2). 凡是循环结构，就一定会有4个要素:
① 初始化条件
② 循环条件 --> 一定是 boolen 类型的变量 或者表达式
③ 循环体
④ 迭代部分
3). for 循环的格式
for(①;②;④){
③
}

1. 我们可以在循环结构中使用break。一旦执行break，就跳出（或结束）当前循环结构。
2. 如何结束一个循环结构?
   方式1：循环条件不满足。（即循环条件执行完以后是false）
   方式2：在循环体中执行了break

2. for 循环案例: 输出5行HelloWord

1. 设置初始化变量
2. 设置循环条件
3. 输出循环体内容
4. 设置迭代部分
   然后重复 2,3,4部分 直到不满足 循环条件 跳出for 循环

输出结果:

3. for 循环案例: 写出输出的结果 (格式多样性)

这个主要是查看 for 循环格式的多样性，来看for 循环的流程
先是初始化部分，输出了一个a,然后到第二部分循环条件，num 值为1,小于3然后到循环体部分，输出b,然后到迭代部分先输出一个c，然后num + 1 现在num变成2了，再进去循环体输出b，然后再到迭代部分，输出一个c，num + 1，现在 num 变成3了，不满足循环条件，跳出 for 循环。所以输出的结果是
a,b,c,b,c

输出结果

4. for 循环案例: 遍历100以内的偶数。并获取偶数的个数，获取所有的偶数的和

结果输出： 这里太长了 我们就不全部截了，最后结果 100 以内偶数 50 个，100以内偶数的和 2550

5. for 循环案例: 输出所有的水仙花数

所谓水仙花数是指一个3位数，其各各位上数字立方和等于其本身
例如：153 = 1 * 1 * 1 + 5 * 5 * 5 + 3 * 3 * 3
我们结合分支结构使用
解题思路：首先水仙花数 是三位数，所以设置 循环初始值为 100 ，然后循环条件 i < 1000，然后我们得想办法把这个三位数的每一位数给取出来，百位 直接除以一个 100 就能得到 百位上的数，比如 300 / 100 = 3，然后十位 先除以一个 10 再取余 10 ，比如 310 / 10 % 10 = 1 我们先除以10等于31，然后31对10取余结果就是1，然后我们取各位上的数，直接对10取余，比如 31 % 10 结果就为 1，这样我们各个位置上的数都取到了，接下来 if 判断，如果这三个 位 的各自的立方，加起来的总数等于这个数，那么就是水仙花数，例如 153 = 1 * 1 *1 + 5 * 5 * 5 + 3 * 3 * 3

输出结果

6. for 循环案例: 输入两个正整数 m 和 n，求其最大公约数和最小公倍数

比如 12 和 24 的 最大公约数是 4，最小公倍数 是 60
约数：12 为例，约数有 1,2,3,4,6,12
20 为例：约数有1,2,4,5,10.20
思路我们先求最大公约数:
我们这里需要定义两个数，然后 for 循环开始，我们这里 初始值是从1开始，因为他们的公约数都是从1开始的，然后，循环条件设置为小于等于这两个数里面较小的那一个，然后 i++ ，下面是循环体内，我们判断一下，如果这两个数 分别除以那个数都能够整数，说明这就是他们的公约数，然后这里的输出的结果是从小到大的，比如他们除以1的时候都能够整数，除以2的时候也能够被整除，那么我们定义一个空的列表，把这些公约数都放进列表里，然后对这个列表里的数进行排序，取最大的一个，这里我们是直接用的取最大值，Collections.max(num) 方法，数组里取最大值,最大公约数取完了

接下来取最小公倍数：
倍数：12为例，倍数有12,24,36,48,60,72…
20为例，倍数有20,40,60,80…
也就是能够整数他们的数
思路：能够同时整数他们两个，说明至少也得是他们这两个数里最大的那个。获取n1和n2中的较大值，然后我们for 循环里的内容，首先初始值，设置为他们里最大的那个数，用了一个 max 变量去接，然后循环条件，i >= 1 因为他们的公倍数是无穷的，然后迭代 i++，然后我们循环里 if 判断，能够同时除以他们的数 那么就输出，因为我们要的是最小的公倍数，所以第一个公倍数出来的时候，我们就可以中止循环了，加上了一个break。

结果输出;

7. for 循环案例: ATM取款

声明变量balance并初始化为0，用以表示银行账户的余额，下面通过ATM机程序实现存款，取款等功能。

1.存款
2.取款
3.显示余额
4.退出
请选择(1-4):
实现思路：我们首先需求是要求有4个功能，第一个是能存款，第二个是能够取款，第三个是显示余额，第四个是退出程序，我们要去存款，肯定的从键盘输入数值，所以第一步的设置一个从键盘输入的数值的变量用来存钱的初始值，然后第二步我们进入循环里，首先是循环初始值，我们设置一个boolen类型的变量来控制循环一直运行，然后循环条件就是这个变量本身，也就是为的时候循环，然后上面的界面的内容我们得打印出来，然后用于要选择功能，所以我们要再设置一个从键盘输入的变量，来控制用户输入的选项，接下来就是 if 判断，用户输入什么数字对应进入什么功能，进入1是存款，是输入存款的金额，那我们设置个变量来存这个值，然后赋值给 balanceue, 因为他是我们设置的存钱的初始值，然后第二个是取款，我们同样的设置一个变量来接收取款的金额，然后 一样的逻辑，然后4就是退出了，这个时候我们让 循环条件 跳出循环。

结果输出:

二，while 循环

1. while 循环结构

1. Java 中规范了3种循环结构：for, while , do-while
2. 凡是循环结构，就一定会有4个要素:
   ① 初始化条件
   ② 循环条件 --> 一定是 boolen 类型的变量 或者表达式
   ③ 循环体
   ④ 迭代部分
3. while 的格式
   ①
   while(②)
   ③
   ④
4. 执行过程：① - ② -③ - ④ - ② - ③ - ④ - … - ② (和for循环过程是一样的)
5. for循环和while 循环可以相互转换
6. for循环和while循环的小区别：初始化条件的作用域范围不同，while循环中的初始化条件在while循环结束后，依然有效

2. while 循环案例：遍历100以内的偶数。并获取偶数的个数，获取所有的偶数的和

我们将这个案例，用 while 循环再实现一下
思路：while 循环和 for循环的不同点，他的初始值是在 循环体外面，我们设置一个变量值为2，因为是求偶数，然后循环条件，num2 <= 100，因为是100以内的，然后是循环体，每次 num2 += 2，
这样知道不满足 num2<=100 的时候，跳出循环，我们把所有的偶数得到了，然后要记录个数，还有偶数的和，还是一样的设置两个变量来接，每循环一次，counts++，记录个数，然后sums += num2，进行累加，然后都得到了，我这里是把所有的偶数放在列表里去了，这样比较好看。

3. while 循环案例：随机生成一个100以内的数，猜这个随机数是多少

规则：从键盘输入数，如果大了，提示大了，如果小了，提示小了，如果对了，就不在猜了，并统计一共猜了多少次。
提示：生成一个[a,b] 范围的随机数的方式：(int)(Math.ranom() * (b - a + 1) + a)
思路：首先我们用 方法生成一个 随机数，这个方法生成的数是[0,1]的随机的double值，所以我们得乘上一个100，这样生成的就是0到100的随机数了，这个是一个double数，我们在前面加上强制转换为 int 类型，然后我们从键盘输入一个0-100的数，然后我们开始写while循环，我们的初始值就是 键盘输入的值，然后循环条件是，这两个数不想当，当他们等于的时候，就跳出循环了，if 判断如果输入的数大于随机生成的数， 那么提升输入的数大了，如果输入的数小于随机生成的数，那么提示输入的数小了，然后我们在判断条件外，重新从键盘中输入一个数，然后再次判断，直到他们相等，跳出循环，我们也是定义一个变量counts，来记录猜的次数，每猜一次，counts++，这道题就完成了。

结果输出：

4. while 循环案例: 折纸珠穆朗玛峰

世界最高山峰是珠穆朗玛峰，它的高度是8848.86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，可以折叠成珠穆朗玛峰的高度?

思路：就是每次 * 2 就行了，循环，直到大于等于 8848.86 跳出循环 ,这是指数级的增长，0.1的初始值，折叠27次就到珠峰高度了。

结果输出;

5. while 循环案例: ATM取款

声明变量balance并初始化为0，用以表示银行账户的余额，下面通过ATM机程序实现存款，取款等功能。

1.存款
2.取款
3.显示余额
4.退出
请选择(1-4):

三，do-while 循环

1. do-while 循环结构

循环测试 - do-while

1. Java 中规范了3种循环结构：for, while , do-while
2. 凡是循环结构，就一定会有4个要素:
   ① 初始化条件
   ② 循环条件 --> 一定是 boolen 类型的变量 或者表达式
   ③ 循环体
   ④ 迭代部分
3. do-while 的格式
   ①初始化部分;
   do{
   ③循环体部分
   ④迭代部分
   }while(②循环条件部分)
4. 执行过程：① - ③ -④ - ② - ③ -④ - ② - ③ - ④ … - ②
   5.说明：
   do-while 循环至少会执行一次循环体
   for循环，while循环，do-while循环,三者之间是可以相互转换的
   do-while循环结构，在开发中，相较于for,while循环来讲，使用的比较少

2. do-while 循环案例:遍历100以内的偶数，并且输出偶数的个数和总和

3. do-while 循环案例: ATM取款

//do-while 实现
Scanner scan = new Scanner(System.in);
boolean tuichu = true;
double qian = scan.nextDouble();

结果输出：

四，无限循环

需求:从键盘输入不确定的整数，并判断读入的整数和负数的个数，输入为0时结束程序

结果展示：

五，嵌套循环（或多重循环）

1. 嵌套循环的使用

嵌套循环的使用

1. 嵌套循环：是指一个循环结构A的循环体是另一个循环结构B。
   外层循环：循环结构A
   内层循环：循环结构B
2. 说明:
   1）内层循环充当了外层循环的循环体
   2）对于两层嵌套循环来说，外层循环控制行数，内层循环控制列数
   3）举例：外层循环执行m次，内层循环执行n次，则内层循环的循环体共执行 m * n 次。
   4）实际开发中，我们不会出现三层以上的循环结构，三层的循环结构都很少见。

2. 嵌套循环案例：打印 * ，六列五行

思路：外层for 循环控制行数，内层for循环控制列数，我们先写外层的，要打印 5 行，i小于等于5就行了，然后是内层的，内层控制列数，要 6 列 直接 j 小于等于6就行了，然后在内层循环里面打印 *，然后这里有个细节，因为内层控制的是列，所以不要换行，一共六列，如果换行全程一行了，在在外层循环再换行。

结果输出：

3.嵌套循环案例：九九乘法表

思路：九九乘法表是 九行九列，那我们起手就是外层 循环，外层循环控制行，直接 i小于等于9，然后就是 内层循环了，操作列，这里我们要想列怎么写，内层循环的循环条件不好写，这个时候我们要找规律，可以发现，第一行只有一个 1 * 1 = 1，然后第二行是两个 2 * 1 =2，2*2 = 4，以此类推，所以我们会发现，每一行的行号是第几行那么就有多少列，我们直接就把 内层循环的循环条件设置为 j <= i 就可以了。然后打印出 是制表符 空格，然后这里也是那个细节，列数不要换行，在外层循环的时候换行。

结果输出：

4. 嵌套循环案例：打印菱形

打印下面这个图像

我们得分成两部分写：上半部分和下半部分

思路：首先写外层循环，5行，那么直接 i 小于等于 5，然后是内层循环，分为了三个部分，相当于一行由三个部分组成第一个是左边的 - 然后中间是 * 然后还有右边的 - ，这个时候我们 我们就要看内层循环 的循环条件的规律了，我们先看 * 的，可以把每一行有多少个 * 给画出来，然后看规律上面画出来了，第一行是 1 个，第二行是3个，然后每往下一行都加两个，我们这个时候总结规律，看他们两个之间的线性关系，i 和 k 的，可以看到 2 * i -1 = k 比如是第 3行，2 * 3 -1 = 5，这样就行了，的循环条件写为 ，然后就是看 - 的了，我们一样的来看规律 一共5行，第一行一个然后第五行 9 个*，然后从下到上，最后一行是没有 - 的因为占满了，然后往上一行也就是第四行有一个 -，然后第三行两个 – ，然后往上依次加1，这个时候就要看总结 - 的规律了，，然后-的循环条件写为 ，然后在外层循环换行。 然后上半部分就写完了。
注意：像这种内部的控制列，列一定不要换行。在外层循环的行换行。

上半部分图像

然后这里是下半部分的，跟上班部分是倒着的图像

下班部分图像

下面是完整的图像和代码

输出结果：

六，关键字break和continue的使用

使用 break 直接条出循环

java基础程序与循环语句

使用 continue 只是跳出符合当前条件的，类似 sql 中的

1. 了解带标签的break和continue的使用

没加标签的 break

加了标签的 break，使用方法就是 在循环前面加一个 标签，标签名随便写，然后break 后面跟上这个标签名就是退出指定的循环了，然后内层循环的时候到 4 的时候直接退出外层循环，然后外层循环只执行了一次，所以结果就是 123 了。

没加标签的 continue

七，算法练习

1. 100 以内的所有素数（质数）第一种方法

输出 100 以内的所有的素数（质数）？ 以内的呢？
质数：只能被1和它本身整除的自然数，比如：2,3,5,7,11,13,17,19,23…
：
思路：首先知道素数是什么，也就是除了1和本身，不能被任何数整除的数，所以先设置外层的初始值2，和循环条件 i 小于等于 100，然后来写内层循环，不管任何时候难写的都是内层循环，因为要了解 内层和外层的线性关系，因为是要 除了1和自身之外的，所以 j 肯定小于 i ，然后是从2开始，如果 i % j == 0 的话，那么说明，他被除1和自身之外的数整除了，用一个变量number来接收一下，然后在外层循环判定一下，如果 number 等于0的话那么说明刚刚内层里面 他没有被其他数整除，那么他就是质数，直接输出就可以了。

结果输出：可以看到这里的时间为 6330 毫秒

2. 100 以内的所有素数（质数）算法优化

优化思路：有两个地方可以优化，一个是 从2到9999是否能被除尽的时候，如果除以2除尽了说明以及不是质数了，但是他还是继续往后面判断，判断到 9999 那就没有必要，所以我们加了个判断，一旦他除尽了那么直接就break结束判断，然后还有一个优化点在 j 不用小于 i - 1,直接取 小于等于 i 的根号就可以了，比如 100 以内的质数，我们除以 2 然后另外一个约数是 50，除以4 另外一个约数 是 25，然后到10的时候也是10，所以说最中间这个也就是他的根号，那么我们就不用把所有的数判断完了，他们是对称的，这个是用来排除偶数的，可以迅速排除完，提升效率。这两个点优化之后，大概提升速度1000倍左右。

输出结果：

八，项目实战

1. 家庭记账软件

1）目 标

模拟实现一个基于文本界面的《家庭记账软件》
掌握初步的编程技巧和调试技巧
主要涉及以下知识点：

• 变量的定义
• 基本数据类型的使用
• 循环语句
• 分支语句
• 方法声明、调用和返回值的接收
• 简单的屏幕输出格式控制

2) 需求说明

• 模拟实现基于文本界面的《家庭记账软件》。
• 该软件能够记录家庭的收入、支出，并能够打印收支明细表。
• 项目采用分级菜单方式。主菜单如下：
  -----------------家庭收支记账软件-----------------
  1 收支明细
  2 登记收入
  3 登记支出
  4 退 出
  请选择(1-4)：
• 假设家庭起始的生活基本金为10000元。
• 每次登记收入（菜单2）后，收入的金额应累加到基本金上，并记 录本次收入明细，以便后续的查询。
• 每次登记支出（菜单3）后，支出的金额应从基本金中扣除，并记 录本次支出明细，以便后续的查询。
• 查询收支明细（ 菜单1）时，将显示所有的收入、支出名细列表
  需求说明1:
  “收支明细”的界面及操作过程如下所示：
  -----------------家庭收支记账软件-----------------
  1 收支明细
  2 登记收入
  3 登记支出
  4 退 出
  请选择(1-4)：1
  -----------------当前收支明细记录-----------------
  收支 账户金额 收支金额 说 明
  收入 11000 1000 劳务费
  支出 10200 800 物业费

提示：明细表格的对齐，可以简单使用制表符‘ ’来实现

需求说明2:
“登记收入”的界面及操作过程如下所示：
-----------------家庭收支记账软件-----------------
1 收支明细
2 登记收入
3 登记支出
4 退 出
请选择(1-4)：2
本次收入金额：1000
本次收入说明：劳务费

需求说明3:
“登记支出”的界面及操作过程如下所示：
-----------------家庭收支记账软件-----------------
1 收支明细
2 登记收入
3 登记支出
4 退 出
请选择(1-4)：3
本次支出金额：800
本次支出说明：物业费

需求说明4:
“退 出”的界面及操作过程如下所示：
-----------------家庭收支记账软件-----------------
1 收支明细
2 登记收入
3 登记支出
4 退 出
请选择(1-4)：4
确认是否退出(Y/N)：

3) 设计流程

基本金和收支明细的记录
基本金的记录可以使用int类型的变量来实现：
int jine= 10000;
收支明细记录可以使用Sting类型的变量来实现，其初始值"" 如果有收入或者支出那么就存到这个变量里。例如：
String info= “”;
• 在登记收支时，将收支金额与jine相加或相减，收支记录直接串接到
info 后面即可

4) 代码实现

(1) for 循环实现

实现思路：首先为我们要先写 for 循环，循环初始值设一个布尔类型的值因为我们不知道具体的循环次数，然后循环条件为true，然后循环里面放我们的软件界面，然后我们要选择我们的输入的数字，进入对应的功能界面，第一个收入支出明细，第二个是收入的记录，第三个是支出的记录，第四个是直接退出软件，然后我们要在循环的外面定义两个变量，一个 jine 用来接收金额的初始值，一个 info 定义 第一个的收支明细字符串变量。我们应该先实现第二个和第三个需求，首先我们要在这个分支里定义一个键盘控制的，收入金额，然后判断如果收入大于0那么 然后 info 也要接收信息 然后 第二个需求就完成了，接下来是第三个需求 支出和收入的逻辑是一样，定义一个输出金额，然后 判断支出大于0 然后 支出信息一样的存入 info 中 。然后现在需求1了，直接输入 info 就可以了。最后需求4，从键盘输入 Y/N ，如果是 Y 那么 退出循环。
难点： info 变量字符串接收信息

输出结果：

(2) while 循环实现

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