本文中使用到的工具是Intellij IDEA和JDK 8，需要安裝兩款工具的請(qǐng)查看這兩篇教程：點(diǎn)我查看安裝JDK8/11/17教程、點(diǎn)我查看安裝Intellij IDEA教程。

假設(shè)輸出1~100之間的所有整數(shù)，正常情況下我們需要寫(xiě)100行代碼才能對(duì)所有數(shù)字輸出。

System.out.println(1);
System.out.println(2);
System.out.println(3);
System.out.println(4);
// 其他數(shù)字輸出省略...
System.out.println(100);

雖然這種辦法能達(dá)到預(yù)期的效果，但是代碼量屬實(shí)有點(diǎn)大(?_?|||)

為了解決上述問(wèn)題，Java為我們提供了一個(gè)強(qiáng)大的控制結(jié)構(gòu)——循環(huán)結(jié)構(gòu)。

循環(huán)結(jié)構(gòu)是一種常用的程序控制結(jié)構(gòu)，它允許程序在執(zhí)行的過(guò)程中反復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件為止。循環(huán)結(jié)構(gòu)可以大大簡(jiǎn)化重復(fù)性任務(wù)的編寫(xiě)，提高代碼編寫(xiě)效率和可讀性。

在Java中，循環(huán)結(jié)構(gòu)主要由while循環(huán)、do-while循環(huán)、for循環(huán)組成。

一、while循環(huán)

while循環(huán)的語(yǔ)法格式如下：

while (條件表達(dá)式) {
    執(zhí)行代碼...
}

執(zhí)行流程：如果條件表達(dá)式結(jié)果為true，此時(shí)進(jìn)入while循環(huán)內(nèi)部執(zhí)行代碼，直到while循環(huán)的條件表達(dá)式的結(jié)果為false為止。

while結(jié)構(gòu)如下圖所示：

案例1：使用while循環(huán)解決1~100的輸出和1~100的和

我們先解決1~100的輸出，使用while需要循環(huán)100次，我們可以在while循環(huán)外定義一個(gè)變量number并賦值為1，由于是1~100是遞增輸出，條件表達(dá)式需要設(shè)定為number <= 100。

在循環(huán)體中，我們先將number的值進(jìn)行輸出。但是此時(shí)number的值并沒(méi)有增加，因此每次在輸出后需要對(duì)number進(jìn)行自增1的操作，即number++，部分代碼如下：

int number = 1;
while (number <= 100) {
    System.out.println("number = " + number);
    number++;
}

這樣就完成了1~100的輸出，但是我們還需要輸出它們相加的和，我們可以對(duì)上述的代碼進(jìn)行進(jìn)一步改造：

在while循環(huán)外部再定義一個(gè)變量sum，默認(rèn)值為0，用于存儲(chǔ)數(shù)字相加的和。

在循環(huán)體中，輸出語(yǔ)句后面實(shí)現(xiàn)兩數(shù)相加的操作：sum = sum + number;（簡(jiǎn)寫(xiě)為sum += number;）

• 第一次循環(huán)：sum = 0 + 1 = 1
• 第二次循環(huán)：sum = 1 + 2 = 3
• 第三次循環(huán)：sum = 3 + 3 = 6
• 以此類(lèi)推......

在while循環(huán)內(nèi)部即可完成1~100的計(jì)算，最終sum的結(jié)果直接到while循環(huán)外部進(jìn)行輸出即可，完整代碼如下：

/**
 * while循環(huán)--輸出1~100并求和
 *
 * @author iCode504
 * @date 2023-11-30
 */
public class WhileLoop1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 定義一個(gè)變量number用于輸出數(shù)字
        int number = 1;
        // 2. 定義一個(gè)變量sum用于存儲(chǔ)1~100相加的和
        int sum = 0;
        // 3. 定義while循環(huán)，條件表達(dá)式為number <= 100，需要保證number在while循環(huán)內(nèi)相加
        while (number <= 100) {
            sum += number;
            System.out.println("number = " + number);
            number++;
        }
        System.out.println("sum = " + sum);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果符合我們的預(yù)期：

案例2：斐波那契數(shù)列

已知每對(duì)兔子（一雌一雄）每個(gè)月能生殖一對(duì)小兔子，每對(duì)兔子前兩個(gè)月沒(méi)有生育能力，從第三個(gè)月每個(gè)月能生一對(duì)小兔子，假設(shè)兔子不存在死亡現(xiàn)象，那么從第一對(duì)剛出生兔子開(kāi)始，第n個(gè)月以后會(huì)有多少只兔子？

數(shù)學(xué)解法可以看這位老師的文章：點(diǎn)我查看，我只能說(shuō)一句：太強(qiáng)了，膜拜大佬！

根據(jù)上述題意可以得出：

• 第1個(gè)月兔子無(wú)生育能力，因此兔子只有1對(duì)；
• 第2個(gè)月兔子無(wú)生育能力，此時(shí)兔子仍為1對(duì)；
• 第3個(gè)月兔子生育了一對(duì)兔子，此時(shí)兔子為2對(duì)；
• 第4個(gè)月最開(kāi)始的兔子又生育了一對(duì)兔子，此時(shí)兔子為3對(duì)；
• 第5個(gè)月，最開(kāi)始的兔子又生育了一對(duì)兔子，第三個(gè)月的兔子也生育了一對(duì)兔子，此時(shí)兔子為5對(duì)；

由此我們可以得出一個(gè)數(shù)列：

\[1,1,2,3,5…… \]

可以看出，從第三個(gè)數(shù)起，每個(gè)數(shù)都是前1個(gè)數(shù)和前兩個(gè)數(shù)相加得到的和。由此，我們可以得到一個(gè)通用公式：

\[f(n)=f(n-1)+f(n-2), n\geqslant3 \]

我們可以定義三個(gè)變量：number1、number2和totalNumber。其中number1和number2存儲(chǔ)前兩個(gè)月兔子的數(shù)量，totalNumber存儲(chǔ)前兩月兔子數(shù)量的和（也就是上述公式的實(shí)現(xiàn)），具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：

import java.util.Scanner;

/**
 * while循環(huán)解決斐波那契數(shù)列
 *
 * @author iCode504
 * @date 2023-12-11
 */
public class FibonacciSequence {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("請(qǐng)輸入月數(shù): ");
        int monthNumber = scanner.nextInt();

        // number1和number2代表前兩個(gè)月兔子的數(shù)量
        int number1 = 1, number2 = 1;
        // i的含義是從第三個(gè)月開(kāi)始繁殖。totalNumber用于計(jì)算前兩個(gè)月兔子的數(shù)量
        // totalNumber初始化值為1的目的：如果用戶輸入的月數(shù)為1或2，此時(shí)兔子對(duì)數(shù)為1
        int i = 3, totalNumber = 1;
        // 限制條件：從第三個(gè)月開(kāi)始計(jì)算到第monthNumber個(gè)月
        while (monthNumber > 2 && i <= monthNumber) {
            // 計(jì)算前兩個(gè)月兔子總數(shù)
            totalNumber = number1 + number2;
            // number1存儲(chǔ)i-2個(gè)月兔子數(shù)量，用于下一輪循環(huán)的運(yùn)算
            number1 = number2;
            // number2存儲(chǔ)i-1個(gè)月兔子數(shù)量，用于下一輪循環(huán)的運(yùn)算
            number2 = totalNumber;
            i++;
        }
        System.out.println("第" + monthNumber + "個(gè)月兔子的數(shù)量是" + totalNumber + "對(duì)");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

當(dāng)然，循環(huán)只是解決斐波那契數(shù)列的一種方式，它還可以使用遞歸的方式解決。后續(xù)講到方法的時(shí)候還會(huì)講到這個(gè)問(wèn)題的遞歸解法。

二、do-while循環(huán)

do-while循環(huán)的語(yǔ)法格式如下：

do {
    執(zhí)行代碼...
} while (條件表達(dá)式);

執(zhí)行流程：先執(zhí)行do內(nèi)部的代碼，內(nèi)部代碼執(zhí)行完畢以后，再對(duì)while中的條件表達(dá)式進(jìn)行判斷，如果條件表達(dá)式為true，再次進(jìn)入do內(nèi)部執(zhí)行代碼；如果條件表達(dá)式為false，此時(shí)就跳出do-while循環(huán)。

和while循環(huán)相比，do-while循環(huán)即使其條件表達(dá)式為false，也會(huì)執(zhí)行一次do內(nèi)部的代碼，因?yàn)樗鼤?huì)先執(zhí)行do內(nèi)部的代碼再進(jìn)行條件判斷。

do-while循環(huán)的執(zhí)行流程如下圖所示：

案例：計(jì)算一個(gè)數(shù)的所有因子之和（不包括1和自身）。輸入一個(gè)正整數(shù)，輸出其所有因子之和。

例如：

• 正整數(shù)6的所有因子是：2，3。因此所有的因子的和是\(2 + 3 = 5\)
• 正整數(shù)20的所有因子是：2，4，5，10。所有因子的和是\(2+4+5+10=21\)

如果使用do-while循環(huán)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，我們首先需要確定循環(huán)的范圍是什么？

其實(shí)題目中已經(jīng)告訴我們了一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：不包括1和自身。那么由此可以確定循環(huán)的范圍是：\([2, number)\)。

如何確定上述區(qū)間的數(shù)字是正整數(shù)number的因子呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，只需要判斷這個(gè)數(shù)字能否被number整除即可。

由于我們輸入的是正整數(shù)，需要在執(zhí)行循環(huán)做一手判斷，如果不是正整數(shù)，需要給出一個(gè)提示。

綜合上述內(nèi)容，代碼如下：

import java.util.Scanner;

/**
 * do-while解決一個(gè)數(shù)所有因子的和
 *
 * @author iCode504
 * @date 2023-12-15
 */
public class DoWhileDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("請(qǐng)輸入一個(gè)正整數(shù): ");
        int number = scanner.nextInt();
        // 正整數(shù)判斷
        if (number > 0) {
            // 定義一個(gè)變量sum，用于存儲(chǔ)所有因子的和
            int sum = 0;
            // 由于正整數(shù)中因子不包含1和數(shù)字本身，因此循環(huán)需要從2開(kāi)始，計(jì)算到number - 1
            int i = 2;
            do {
                // 判斷條件：i能被number整除的，那么i就是number的因子
                if (number % i == 0) {
                    sum += i;
                }
                i++;
            } while (i < number);
            System.out.println("正整數(shù)" + number + "所有因子的和是: " + sum);
        } else {
            System.out.println("您輸入的不是正整數(shù)！！！");
        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

在開(kāi)發(fā)中，使用do-while循環(huán)的頻率要比while循環(huán)少很多。這主要是因?yàn)?code>do-while循環(huán)本身是先執(zhí)行循環(huán)體，然后再進(jìn)行條件判斷。即使條件判斷結(jié)果是false，do-while也執(zhí)行了一次循環(huán)體，這可能會(huì)導(dǎo)致不必要的計(jì)算和操作。

三、普通for循環(huán)

普通for循環(huán)的語(yǔ)法格式如下：

for (初始化表達(dá)式; 條件表達(dá)式; 迭代表達(dá)式) {
    執(zhí)行代碼...
}

for循環(huán)的執(zhí)行流程如下圖所示：

這里解釋一下for內(nèi)部的三個(gè)表達(dá)式：

1. 初始化表達(dá)式，指的是初始化Java變量表達(dá)式，即數(shù)據(jù)類(lèi)型 變量名 = 變量值

例如：int i = 0;，或者把int i寫(xiě)到for循環(huán)之前，然后在for循環(huán)第一個(gè)位置將i = 0補(bǔ)齊即可。

當(dāng)然，初始化表達(dá)式也可以同時(shí)定義多個(gè)變量，例如：int i = 0, j = 0;

2. 條件表達(dá)式，如果計(jì)算結(jié)果為true，就進(jìn)入for循環(huán)內(nèi)部執(zhí)行代碼，如果條件表達(dá)式為false，就會(huì)跳出for循環(huán)。

一般而言，條件表達(dá)式和初始化表達(dá)式中定義的變量有關(guān)。例如：i < 100、i > -30等等。

3. 迭代表達(dá)式，絕大多數(shù)情況下針對(duì)初始化表達(dá)式定義的變量進(jìn)行增加或減少的操作。

以前面定義的初始化表達(dá)式int i = 0;為例，假設(shè)讓變量的值增加，我們可以使用如下方式：

i++;	// 自增1
++i;	// 自增1
i += number;	// 讓i每次增加number

4. 一般在寫(xiě)for循環(huán)代碼時(shí)，推薦將初始化表達(dá)式、條件表達(dá)式、迭代表達(dá)式都寫(xiě)上。

事實(shí)上，不寫(xiě)上述三個(gè)表達(dá)式也會(huì)執(zhí)行for循環(huán)代碼，但是如果在for循環(huán)內(nèi)部不寫(xiě)合理的條件判斷的話，很容易造成死循環(huán)的情況的發(fā)生。

那么for循環(huán)的執(zhí)行流程是怎么樣的呢？

• 在首次執(zhí)行for循環(huán)的時(shí)候，先執(zhí)行初始化表達(dá)式，然后根據(jù)條件表達(dá)式結(jié)果進(jìn)行判斷，如果條件表達(dá)式為true，則進(jìn)入for循環(huán)內(nèi)部執(zhí)行代碼，如果條件表達(dá)式為false就跳出for循環(huán)。在執(zhí)行完for循環(huán)內(nèi)部代碼以后，會(huì)針對(duì)前面初始化表達(dá)式的變量進(jìn)行迭代操作（常見(jiàn)的是變量相加/相減操作）。
• 后續(xù)執(zhí)行for循環(huán)的時(shí)候，就會(huì)根據(jù)for循環(huán)迭代表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果到條件表達(dá)式中進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果為true執(zhí)行for內(nèi)部代碼，反之就會(huì)跳出for循環(huán)。

這里舉兩個(gè)案例來(lái)說(shuō)明一下for循環(huán)的使用：

案例1：求1~100（包含100）所有的偶數(shù)和

解決本題的關(guān)鍵點(diǎn)是偶數(shù)的獲取，判斷一個(gè)數(shù)是否是偶數(shù)，即數(shù)字對(duì)2求余等于0，再定義一個(gè)變量sum對(duì)所有符合條件的偶數(shù)累加即可。

/**
 * for計(jì)算1~100所有偶數(shù)和
 *
 * @author iCode504
 * @date 2023-12-15
 */
public class NumberPrint {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            // 偶數(shù)判斷條件：對(duì)2求余是否等于0
            if (i % 2 == 0) {
                // 偶數(shù)累加
                sum += i;
            }
        }
        System.out.println("1~100之間所有的和: " + sum);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

案例2：水仙花數(shù)是指一個(gè)3位數(shù)，它的每個(gè)數(shù)位上的數(shù)字的3次冪之和等于這個(gè)數(shù)的本身。例如：

\[1^3 + 5^3+3^3 = 153 \]

請(qǐng)使用for循環(huán)列舉所有的水仙花數(shù)。

1. 確定范圍：水仙花是一個(gè)三位數(shù)，三位數(shù)的數(shù)字范圍在\([100, 999]\)區(qū)間內(nèi)

2. 個(gè)位、十位、百位數(shù)的獲取：

\[百位數(shù) = 數(shù)字 / 100 \]

\[十位數(shù) = 數(shù)字/10\%10 \]

\[個(gè)位數(shù)=數(shù)字\%10 \]

3. 符合水仙花數(shù)的條件：

\[數(shù)字 = 百位數(shù)^3+十位數(shù)^3+個(gè)位數(shù)^3 \]

綜合以上的分析，使用for循環(huán)的代碼如下圖所示：

/**
 * for循環(huán)列舉水仙花數(shù)
 *
 * @author iCode504
 * @date 2023-12-15
 */
public class NarcissisticNumber {
    public static void main(String[] args) {
        // 定義三個(gè)變量a, b, c分別存儲(chǔ)百位數(shù)、十位數(shù)、個(gè)位數(shù)
        int a, b, c;
        // 循環(huán)范圍設(shè)定在[100, 999] --> [100, 1000)
        for (int i = 100; i < 1000; i++) {
            // 百位數(shù)、十位數(shù)、個(gè)位數(shù)的獲取
            a = i / 100;
            b = i / 10 % 10;
            c = i % 10;
            // 水仙花數(shù)的判斷條件
            if (i == a * a * a + b * b * b + c * c * c) {
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果即\([100, 999]\)以內(nèi)的所有水仙花數(shù)：

正如這節(jié)標(biāo)題：“普通for循環(huán)”，其實(shí)JDK 5還為我們?cè)O(shè)計(jì)了foreach循環(huán)（也稱(chēng)作增強(qiáng)for循環(huán)），這類(lèi)循環(huán)主要用于遍歷數(shù)組和列表等結(jié)構(gòu)，使用foreach循環(huán)會(huì)簡(jiǎn)化代碼結(jié)構(gòu)，在后續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)組是我們會(huì)用到它，敬請(qǐng)期待°??'?'??°

四、死循環(huán)

死循環(huán)，即條件表達(dá)式計(jì)算結(jié)果恒定為true而不斷執(zhí)行循環(huán)內(nèi)部的代碼。是一種無(wú)法自行終止的循環(huán)。在死循環(huán)中，程序會(huì)反復(fù)執(zhí)行同一段代碼，而且永遠(yuǎn)無(wú)法跳出這個(gè)循環(huán)，除非手動(dòng)中斷程序或者遇到未處理的異常。

下面使用上述三種循環(huán)演示以下死循環(huán)：

// while形式的死循環(huán)
while (true) {
    System.out.println("我是死循環(huán)");
}

// do-while形式的死循環(huán)
do {
    System.out.println("我是死循環(huán)");
} while (true);

// for形式的死循環(huán)：不寫(xiě)初始化表達(dá)式和迭代表達(dá)式，條件表達(dá)式為true
for (; true; ) {
    System.out.println("我是死循環(huán)");
}

運(yùn)行代碼的過(guò)程中，如果不進(jìn)行人為停止程序，它們就會(huì)不停輸出“我是死循環(huán)”：

死循環(huán)會(huì)導(dǎo)致程序無(wú)法正常執(zhí)行其他任務(wù)，并且可能會(huì)占用大量資源。在編寫(xiě)循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，務(wù)必要保證正確設(shè)置循環(huán)條件和提供適當(dāng)?shù)奶鰴C(jī)制，以避免死循環(huán)的發(fā)生。

五、Intellij IDEA關(guān)于循環(huán)的快捷鍵

1. 在Intellij IDEA中，如果快捷生成一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)，可以輸入fori，然后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)提示，按回車(chē)即可生成一個(gè)for循環(huán)結(jié)構(gòu)。這個(gè)for循環(huán)是從0開(kāi)始的：

2. 如果想生成一個(gè)從0~n的for循環(huán)，可以使用n.for快捷生成。例如：如果我想生成0~100之間的循環(huán)，可以直接按100.for，出現(xiàn)提示后直接按回車(chē)即可生成這個(gè)區(qū)間的for循環(huán)：

3. 輸入n.forr可以生成一個(gè)從n到0依次遞減的for循環(huán)，還是以100.forr為例，生成的效果如下圖所示：

4. 在編寫(xiě)代碼的過(guò)程中，如果條件表達(dá)式可以確定的話，可以直接使用條件表達(dá)式.while快捷生成一個(gè)while循環(huán)，例如：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的入门篇-其之十-流程控制之循环结构的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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