Java程序設(shè)計語言：第4章 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計

第4章循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計Java程序設(shè)計2學(xué)習(xí)目標熟練掌握while、do-while、for語句基本結(jié)構(gòu)的概念和使用方法掌握循環(huán)嵌套的概念和使用掌握正確使用break和continue語句Java程序設(shè)計34.1循環(huán)結(jié)構(gòu)解決的問題實際編程中有很多需要多次重復(fù)相同或相似的操作的問題，幾乎每一種高級程序設(shè)計語言都提供循環(huán)控制語句來處理重復(fù)操作。如：向計算機系統(tǒng)輸入100個學(xué)生的檔案，重復(fù)進行100次輸入操作。為全班30個學(xué)生分別計算其5門課的平均成績，重復(fù)進行30次求平均數(shù)的算術(shù)運算。求1+2+3+…+100的和，重復(fù)進行100次加法操作。檢查100名畢業(yè)生是否具有獲得學(xué)位證書的資格，重復(fù)進行100次判斷操作。Java語言提供標準的三種循環(huán)控制語句：while語句、do-while語句和for語句。Java程序設(shè)計44.1循環(huán)結(jié)構(gòu)解決的問題4.2while語句

while循環(huán)語句的語法結(jié)構(gòu)如下：while(循環(huán)繼續(xù)條件)

循環(huán)語句while循環(huán)的執(zhí)行流程Java程序設(shè)計54.2while語句while語句使用時需要注意的方面(1)while語句的循環(huán)體只能包含一條語句，當循環(huán)體需要多條語句組成時，使用語句塊。

while(i<100)while(i<100)i=i+1;{sum=sum+i;i=i+1;}(2)循環(huán)必須在重復(fù)有限的次數(shù)后結(jié)束，因此要求循環(huán)體中應(yīng)該包含使循環(huán)繼續(xù)條件最終變?yōu)閒alse的語句。

while(i<100){i=i+1;}Java程序設(shè)計64.2while語句例4-1：求1+2+3+…+100的值，使用while語句。//文件名：GaussProblemWithWhile.javapublicclassGaussProblemWithWhile{publicstaticvoidmain(String[]args){

inti=1;//變量i存儲參加累加的數(shù)，初始值為1

intsum=0;//變量sum存儲和，初始值為0

while(i<=100){sum=sum+i;//累加運算i++;//i增加1，為下次累加準備，同時也使循環(huán)繼續(xù)條件最終會變成false}

//循環(huán)結(jié)束后，執(zhí)行后面語句，輸出結(jié)果

System.out.println("sum="+sum);}}Java程序設(shè)計74.3do-while語句do-while循環(huán)語句的語法格式：do

循環(huán)語句while(循環(huán)繼續(xù)條件);do-while循環(huán)的執(zhí)行流程Java程序設(shè)計84.3do-while語句do-while語句使用時需要注意的方面(1)注意do-while語句的最后的分號表示語句結(jié)束，不能省略。

(2)每次迭代都是先執(zhí)行循環(huán)體，再計算循環(huán)繼續(xù)條件的值，若值為true，則執(zhí)行循環(huán)體；若值為false，則整個循環(huán)結(jié)構(gòu)終止，程序繼續(xù)執(zhí)行do-while語句后面的語句。do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);Java程序設(shè)計94.4for語句for循環(huán)語句的語法格式：for(初始操作;循環(huán)繼續(xù)條件;每次迭代后的操作)for循環(huán)的執(zhí)行流程Java程序設(shè)計104.4for語句for語句執(zhí)行流程對其各個組成部分進行說明（1）for語句總是從初始操作開始執(zhí)行的。改部分可以聲明變量，但是這些變量只能在for語句內(nèi)部使用；主要完成循環(huán)變量的初始化。（2）循環(huán)繼續(xù)條件是boolean類型的表達式。在初始操作部分執(zhí)行完成或每一次迭代結(jié)束后需要計算該表達式的值，若為true則循環(huán)繼續(xù)，否則終止整個循環(huán)結(jié)構(gòu)。（3）循環(huán)體也只能有一條語句，需要多條語句時使用語句塊。（4）每次迭代后的操作在循環(huán)體每次迭代后都要執(zhí)行。主要完成循環(huán)變量值的修改。Java程序設(shè)計114.4for語句例4-3：求1+2+3+…+100的值，使用for語句。//文件名：GaussProblemWithFor.javapublicclassGaussProblemWithFor{publicstaticvoidmain(String[]args){

intsum=0;for(inti=1;i<=100;i++){sum+=i;}

System.out.println("sum="+sum);}}Java程序設(shè)計124.5循環(huán)語句的比較while循環(huán)和for循環(huán)的循環(huán)繼續(xù)條件的檢查是在循環(huán)體執(zhí)行之前進行的，稱為前置檢測循環(huán)，循環(huán)體執(zhí)行次數(shù)最少為0次；do-while循環(huán)的循環(huán)繼續(xù)條件的檢查是在循環(huán)體執(zhí)行之后進行的，稱為后置檢測循環(huán)，循環(huán)體執(zhí)行次數(shù)最少為1次。三種循環(huán)語句都可以用來處理相同的需要進行重復(fù)操作的問題，一般情況下三者之間可以相互替換。Java程序設(shè)計134.5循環(huán)語句的比較編寫程序處理循環(huán)結(jié)構(gòu)時，選擇哪一種循環(huán)語句沒有嚴格規(guī)定。常用規(guī)則如下：如果循環(huán)次數(shù)已經(jīng)知道的情況使用for語句；循環(huán)次數(shù)不確定的情況使用while語句；如果需要在檢查循環(huán)繼續(xù)條件之前執(zhí)行循環(huán)體，則使用do-while語句。Java程序設(shè)計144.5循環(huán)語句的比較三種循環(huán)語句中do-while語句的后面必須使用分號結(jié)束。同時必須注意for語句和while語句循環(huán)繼續(xù)條件的括號后面不能加分號，如果不留意加了分號，可能不會有語法錯誤，但程序的執(zhí)行與預(yù)期的結(jié)果就不同了。4.6循環(huán)嵌套

一個循環(huán)語句的循環(huán)體內(nèi)包含另一個完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，稱為循環(huán)的嵌套。循環(huán)的嵌套可以有很多層，一個循環(huán)的內(nèi)嵌一層循環(huán)叫雙層循環(huán)嵌套，簡稱雙重循環(huán)；如果在雙重循環(huán)的內(nèi)層循環(huán)中再內(nèi)嵌一層循環(huán)就形成了三重循環(huán)。循環(huán)嵌套在理論上來說可以是無限的，可以形成多重循環(huán)。Java程序設(shè)計164.6循環(huán)嵌套

例4-4：在命令行窗口輸出九九乘法表。Java程序設(shè)計174.6循環(huán)嵌套

程序源碼：//文件名：MultiplicationTable.javapublicclassMultiplicationTable{publicstaticvoidmain(String[]args){

inti,j;//表示乘數(shù)、j表示被乘數(shù)for(i=1;i<=9;i++){//外層循環(huán)控制輸出行，第i次循環(huán)輸出第i行for(j=1;j<=i;j++){//內(nèi)層循環(huán)控制輸出乘法等式，第i行有i個等式

System.out.printf("%d*%d=%2d",i,j,i*j);//輸出一個乘法等式}

System.out.println();//一行輸出結(jié)束，輸出換行}}}Java程序設(shè)計184.7break和continue語句

循環(huán)語句在執(zhí)行時，預(yù)先設(shè)定的循環(huán)繼續(xù)條件的值為true循環(huán)體就完整執(zhí)行一次，直到該條件值變?yōu)閒alse時終止循環(huán)，這稱為循環(huán)的正常執(zhí)行。程序設(shè)計過程中有時會需要提前終止循環(huán)，或者跳過某次迭代中的部分語句直接進入下一次迭代。break語句和continue語句就是用于提前終止循環(huán)或提前結(jié)束循環(huán)的某次迭代。Java程序設(shè)計194.7.1break語句

break語句可以用于switch語句和循環(huán)語句中用于跳出switch語句或者提前終止循環(huán)。break語句用于循環(huán)語句的語法格式如下：break[語句標號];方括號表示其中的語句標號是可選的，語句標號的定義形式是一個合法的Java標識符后面加上一個冒號，通常放在循環(huán)語句的前面，用以指明它代表該循環(huán)語句。Java程序設(shè)計204.7.1break語句

Java程序設(shè)計214.7.1break語句

Java程序設(shè)計224.7.1break語句

Java程序設(shè)計23例4-5：判斷正整數(shù)是否為質(zhì)數(shù)。從鍵盤輸入一個正整數(shù)，判斷并輸出是否為質(zhì)數(shù)。

解題思路：根據(jù)質(zhì)數(shù)的定義，除1和本身外不能被其他整數(shù)整除的整數(shù)。因此對任意的正整數(shù)n，只需要從2開始到n-1結(jié)束，依次嘗試n是否被某個數(shù)整除即可?？梢韵燃僭O(shè)n是質(zhì)數(shù)，若找到一個數(shù)i使n%i==0，則確定n不是質(zhì)數(shù)，此時從i+1到n-1的數(shù)就不需要嘗試了，可以提前結(jié)束循環(huán)。4.7.1break語句

Java程序設(shè)計24importjava.util.Scanner;publicclassPrime{publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerinput=newScanner(System.in);

intn=input.nextInt();

boolean

isPrime=true;//假設(shè)n是質(zhì)數(shù)for(inti=2;i<n;i++){if(n%i==0){//如果條件成立，表示找到可以整除的數(shù)

isPrime=false;//確定n不是質(zhì)數(shù)break;//提前結(jié)束循環(huán)}}if(isPrime){

System.out.println(n+"是質(zhì)數(shù).");}else{

System.out.println(n+"不是質(zhì)數(shù).");}}}4.7.2continue語句

Java程序設(shè)計25continue語句實現(xiàn)提前結(jié)束循環(huán)的本次迭代，直接進入下一次迭代，其語法形式為：continue[語句標號];continue語句的語句標號使用方法與break語句相同。continute語句的作用是提前結(jié)束語句標號指明的循環(huán)的本次迭代，即跳過continue語句后面直到循環(huán)體末尾的所有語句，直接去重新判斷循環(huán)繼續(xù)條件，再決定是否開始下一次迭代。省略語句標號時針對包括continue語句的最內(nèi)層循環(huán)。4.7.2continue語句

Java程序設(shè)計264.7.2continue語句

Java程序設(shè)計274.7.2continue語句

Java程序設(shè)計28例4-7：輸出100至200之間不能被7整除的數(shù)。

解題思路：很明顯需要從100開始到200為止，依次對每個整數(shù)進行檢查能否被7整除，如果能夠被7整除則跳過輸出，直接檢查下一個數(shù)；不能整除時輸出。其中跳過輸出的操作可以由continue語句完成。4.7.2continue語句

Java程序設(shè)計29程序源碼：//文件名：OutputNumber.javapublicclassOutputNumber{publicstaticvoidmain(String[]args){//依次檢查100~200的每個數(shù)for(inti=100;i<=200;i++){if(i%7==0){continue;//如果被7整除，跳過下面的輸出語句}

System.out.println(i);}}}4.8循環(huán)結(jié)構(gòu)程序舉例

Java程序設(shè)計30例4-8：求Fibonacci數(shù)列的前20個數(shù)。該數(shù)列的特點：前兩個數(shù)F1和F2均為1，從第3個數(shù)開始，F(xiàn)n=Fn-1+Fn-2。

解題思路：要解決該問題，很明顯需要使用循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)體中重復(fù)執(zhí)行的是利用前2個數(shù)之和計算后面數(shù)。設(shè)f1表示第1個數(shù)，f2表示第2個數(shù)，則f3=f1+f2為第3個數(shù)；然后將f2賦給f1，f3賦給f2，則f1表示第2個數(shù)，f2表示第3個數(shù)，則f3=f1+f2為第4個數(shù)，依次類推。//文件名：Fibonacci.javapublicclassFibonacci{publicstaticvoidmain(String[]args){

intf1=1,f2=1,f3;//先輸出前2個數(shù)

System.out.println(f1);System.out.println(f2);//循環(huán)計算并輸出后面18個數(shù)

for(inti=0;i<18;i++){f3=f1+f2;//計算下個數(shù)

System.out.println(f3);//輸出下個數(shù)

f1=f2;f2=f3;//為下次計算準備

}}}4.8循環(huán)結(jié)構(gòu)程序舉例

Java程序設(shè)計32例4-9：求用數(shù)字0～9可以組成多少個沒有重復(fù)的三位奇數(shù)，并輸出這些三位數(shù)。解題思路：該問題的解決需要將所有滿足條件的可能情況全部列出來，需要用循環(huán)嵌套來處理，對百位、十位、個位分別采用循環(huán)。按照題意，百位數(shù)字的變化范圍是1-9，十位數(shù)字的變化范圍是0-9，個位數(shù)字的變化范圍是1-9，由于題目要求是奇數(shù)，所以個位的處理每次遞增為2。publicclassDigitCombination{publicstaticvoidmain(String[]args){

inti,j,k;intcounter=0;//外層循環(huán)控制百位數(shù)的變化

for(i=1;i<=9;i++){//中間循環(huán)控制十位數(shù)變化

for(j=0;j<=9;j++){if(i!=j){//只有在百位數(shù)與十位數(shù)不同時才考慮個位數(shù)

//最內(nèi)層循環(huán)控制個位數(shù)變化

for(k=1;k<=9;k=k+2){if(i!=k&&j!=k){//個位數(shù)與百、十都不同時

//輸出該三位數(shù)

System.out.println(i*100+j*10+k);counter++;//滿足條件的三位數(shù)的個數(shù)加1}}}}}

System.out.println("conuter="+counter);}}4.8循環(huán)結(jié)構(gòu)程序舉例

Java程序設(shè)計34例4-10：使用下列公式計算π的近似值，直到某一項的絕對值小于10-6為止。

解題思路：這是利用級數(shù)公式近似計算某個特定值的典型實例。計算結(jié)果的精度取決于累加項數(shù)越多，精度越好。因此該題目