迴圈語句

    迴圈語句在程式設計中用來描述有規則重複的流程。在實際的程式中，存在很多需要重複執行的流程，為了簡化這些重複的執行流程，在程式設計語言中新增了該類語句。

    在學習迴圈語句時，最重要的就是發現流程的規律，然後再用程式設計語言將該規律描述出來，從來實現程式要求的流程。

    迴圈語句是流程控制中最複雜，也是最有用、最難掌握的語句，在最初接觸時，首先要熟悉基本的語法，然後需要能夠快速觀察出流程的規律，這個觀察能力需要依靠大量的閱讀和編寫程式進行培養，這就是基本的邏輯思維，然後將該規律描述出來即可。所以在學習迴圈語句時，學習語法只是基本的內容，更多的是培養自己觀察規律的能力，這個才是真正學習迴圈語句時的難點，也是重點。

    本節主要講述迴圈語句的三種語法格式：while語句、do-while語句和for語句。

1、 while語句

    while關鍵字的中文意思是“當……的時候”，也就是當條件成立時迴圈執行對應的程式碼。while語句是迴圈語句中基本的結構，語法格式比較簡單。

    while語句語法格式：

    while（迴圈條件）

    迴圈體；

    為了結構清楚，並且使迴圈體部分可以書寫多行程式碼，一般把迴圈體處理成程式碼塊，則語法格式變為：

    while（迴圈條件）{

    迴圈體；

    }

    語法說明：和if語句類似，如果不是用程式碼塊的結構，則只有while後面的第一個語句是迴圈體語句。在該語法中，要求迴圈條件的型別為boolean型別，指迴圈成立的條件，迴圈體部分則是需要重複執行的程式碼。

    執行流程：在執行while語句時，首先判斷迴圈條件，如果迴圈條件為false，則直接執行while語句後續的程式碼，如果迴圈條件為true，則執行迴圈體程式碼，然後再判斷迴圈條件，一直到迴圈條件不成立為止。

    下面結合具體的示例來演示一下while語句的基本使用。首先我們來實現一個無限迴圈，也稱死迴圈，具體程式碼如下：

    while（true）{

    System.out.println（‘a’）；

    }

    下面講解一下該while語句的執行順序，首先判斷while語句的迴圈條件，條件成立，則執行迴圈體的程式碼，輸出字元a，然後再判別迴圈條件，條件成立，繼續執行迴圈體程式碼，輸出a，再判斷迴圈條件……，依次類推，因為迴圈條件一直成立，所以該程式的功能是一直輸出a，永不停止。

    說明：在控制檯下執行死迴圈的程式，可以按Ctrl+C結束迴圈，在Eclipse中執行死迴圈的程式，可以選擇執行視窗中的紅色按鈕“Terminate”結束程式。

    下面是使用while語句輸出0-9這10個數字，程式實現的原理是使用一個變數代表0-9之間的數字，每次輸出該變數的值，每次對該變數的值加1.變數的值從0開始，只要小於數字10就執行該迴圈。具體的示例程式碼如下：

    int i = 0；

    while（i < 10）{

    System.out.println（i）； //輸出變數的值

    i++； //變數的值增加1

    }

    其執行流程為：

    1、 執行int I = 0；

    2、 判斷i<10是否成立，如果不成立則結束，否則執行下一步

    3、 輸出變數i的值

    4、 i的值增加1

    5、 跳轉到步驟2繼續執行

    需要注意的是，首先while語句中的條件是迴圈成立的條件，也就是該條件成立則繼續迴圈，所以在書寫時注意。另外，內部程式碼的書寫有順序，同樣是上面的程式碼，如果調整內部程式碼的順序，如下所示：

    int i = 0；

    while（i < 10）{

    i++； //變數的值增加1

    System.out.println（i）； //輸出變數的值

    }

    則程式的執行結果將變為輸出數字1-10.所以在迴圈語句中，程式碼之間的順序也影響整個程式的邏輯。

    下面是用迴圈實現一個簡單的數學邏輯，求1-10這10個數字的和。程式的原理是這樣：宣告一個變數i，從1變化到10，在宣告一個變數sum，每次和i的值相加以後賦值給自身，下次再使用sum是變化以後的i相加，迴圈結束以後，得到的結果就是數字1-10之間所有數字的和。

    示例程式碼如下：

    int i = 1；      //迴圈變數

    int sum = 0； //數字和

    while（i <= 10）{

    sum += i；   //和當前的i值相加

    i++；       //變數i增加1

    }

    這樣，第一次迴圈是把和1相加的結果賦值給sum，然後再使用sum的值和2相加再賦值給sum，依次類推，則得到1-10之間所有變數的和。

    在使用迴圈語句時，發現規律需要的時間比編寫和除錯程式碼需要的時間多得多，所以要善於發現規律，善於思考。

2 、do-while語句

    do-while語句由關鍵字do和while組成，是迴圈語句中最典型的“先迴圈再判斷”的流程控制結構，這個和其它2個迴圈語句都不相同。

    do-while語句的語法格式為：

    do{

    迴圈體；

    }while（迴圈條件）；

    語法說明：在do-while語句中，迴圈體部分是重複執行的程式碼部分，迴圈條件指迴圈成立的條件，要求迴圈條件是boolean型別，值為true時迴圈執行，否則迴圈結束，最後整個語句以分號結束。

    執行流程：當執行到do-while語句時，首先執行迴圈體，然後再判斷迴圈條件，如果迴圈條件不成立，則迴圈結束，如果迴圈條件成立，則繼續執行迴圈體，迴圈體執行完成以後再判斷迴圈條件，依次類推。

    實現和while語句實現的類似的示例，則死迴圈的示例程式碼為：

    do{

    System.out.println（‘a’）；

    }while（true）；實現輸出0-9這10個數字的迴圈為：

    int i = 0；

    do{

    System.out.println（i）；   //輸出變數的值

    i++；                 //變數增加1

    }while（i < 10）；

    實現求1-10這10個數字的和的程式碼為：

    int i = 1；

    int sum = 0；

    do{

    sum += i； //求和

    i++；      //變數增加1

    }while（i < 10）；

    System.out.println（sum）；   //輸出和

    同理，實現求5的階乘的程式碼類似，在數學上5的階乘指1×2×3×4×5，數學上規定0的階乘等於1，在實際計算時，階乘的值增加的非常快，所以需要注意結果不能溢位。其具體程式碼為：

    int i = 1；

    int result = 1；

    do{

    result *= i；

    i++；

    }while（i <= 5）；

    System.out.println（result）；

    在實際的程式中，do-while的優勢在於實現那些先迴圈再判斷的邏輯，這個可以在一定程度上減少程式碼的重複，但是總體來說，do-while語句使用的頻率沒有其他的迴圈語句高

3 、for語句

    for關鍵字的意思是“當…的時候”，是實際開發中比較常用的迴圈語句，其語法格式相對於前面的迴圈語句來說稍顯複雜，但是在熟悉以後，將會發現其語法安排的比較條理，把迴圈控制和迴圈體很清晰的分開。

    for語句的語法格式為：

    for（初始化語句；迴圈條件；迭代語句）{

    迴圈體；

    }

    語法說明：

    1、 和其它流程控制語句一樣，語句中的大括號不是語法必須的，但是為了結構清楚以及在迴圈體部分可以書寫多行程式碼，一般使用大括號。

    2、 初始化語句作用是在迴圈開始以前執行，一般書寫變數初始化的程式碼，例如迴圈變數的宣告、賦值等。該語句可以為空。

    3、 迴圈條件是迴圈成立的條件，要求必須為boolean型別，如果該條件為空，則預設為true，即條件成立。

    4、 迭代語句是指迴圈變數變化的語句，一般書寫i++、i—這樣的結構，當然，該語句也可以為空5、 迴圈體指迴圈重複執行的功能程式碼。

    執行流程：

    1、 執行初始化語句

    2、 判斷迴圈條件，如果迴圈條件為false，則結束迴圈，否則執行下一步

    3、 執行迴圈體

    4、 執行迭代語句

    5、 跳轉到步驟2重複執行需要注意的是：for語句中的各個語句都可以為空，初始化語句在for語句執行時執行且只執行一次。

    依據for語句的語法格式，則最簡單的for語句是如下格式：for（；；）；由於迴圈條件為空時，預設為true，則迴圈條件恆成立，該迴圈的迴圈體即最後的一個分號，這樣的語句稱作空語句，則該迴圈是一個死迴圈，迴圈體是空語句。

    在實際書寫程式碼時，一般把迴圈控制部分都寫在for語句的小括號內部，而迴圈體只書寫和邏輯相關的程式碼，這種結構使邏輯顯得很清晰。

    使用for語句輸出的0-9之間數字的程式碼如下：

    for（int i = 0；i < 10；i++）{

    System.out.println（i）；

    }

    則該語句的執行流程為：

    1、 執行int i = 0；

    2、 判斷i<10，如果條件不成立則結束，否則繼續執行下一步

    3、 執行System.out.println（i）；

    4、 執行i++

    5、 跳轉到步驟2繼續執行類似的示例程式碼，實現求1-100之間數字的和，程式碼如下：

    int sum = 0；

    for（int i = 1；

    i <= 100；i++）{

    sum +=i；

    }

    System.out.println（sum）；

    這些是一些基本的for語句的使用，在通常情況下，for語句和while語句之間可以實現很簡單的轉換，例如下面是一個使用for語句書寫的while格式的程式碼：

    int i = 0；for（；i < 10；）{

    System.out.println（i）；

    i++；

    }關於for語句的深入使用請參看後續的綜合示例部分的講解。

小結

    這裡介紹了基本的迴圈控制語句的語法格式，在程式設計時，必須理解每種語句的語法格式和對應的特點，才能在實際使用時依據自己的邏輯進行靈活運用。

    和前面的條件語句一樣，在實際使用時，迴圈控制語句之間也可以進行相互的巢狀來解決複雜的邏輯，在語法上對於巢狀的層次沒有限制。

    while語句和for語句在迴圈語句中屬於“先判斷再迴圈”的結構，而do-while語句屬於“先迴圈再判斷”的結構，所以從語法角度來看，do-while語句的迴圈體至少會執行一次，在實際使用時while語句和for語句之間可以進行很方便的替換。