虽然循环看起来只是重复执行一些类似的操作而已但它其实是计算机程序解决问题的一种基本思维方式,凭借循环(当然还有别的)计算机能够非常高效的完***很難或无法完成的事情
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我们介绍了流程控制中的条件执行,根据具体条件不同执行不同操作本节我们介绍流程控制中的循环,所谓循环就是多次重复执行某些类似的操作这个操作一般不是完全一样的操作,而是类似的操莋都有哪些操作呢?这个例子太多了
- 展示照片,我们查看手机上的照片背后的程序需要将照片一张张展示给我们。
- 播放音乐我们聽音乐,背后程序按照播放列表一首首给我们放
- 查看消息,我们浏览朋友圈消息背后程序将消息一条条展示给我们。
循环除了用于重複读取或展示某个列表中的内容日常中的很多操作也要靠循环完成。
- 在文件中查找某个词,程序需要和文件中的词逐个比较(当然可能有更高效方式但也离不开循环)。
- 使用Excel对数据进行汇总比如求和或平均值,需要循环处理每个单元的数据
- 群发祝福消息给好友程序需要循环给每个好友发。
当然以上这些例子只是冰山一角,计算机程序运行时大概只能顺序执行、条件执行和循环执行顺序和条件其实没什么特别,而循环大概才是程序强大的地方凭借 循环,计算机能够非常高效的完***很难或无法完成的事情比如说,在大量文件中查找包含某个搜索词的文档对几十万条销售数据进行统计汇总等。
while和if的语法很像只是把if换成了while,它表达的含义也非常简单只要條件语句为真,就一直执行后面的代码为假就停止不做了。例如:
以上代码中我们使用类型为Scanner的reader变量从屏幕控制台接收数字,reader.nextInt()从屏幕接收一个数字如果数字不是 6789,就一直提示输入否则才跳出循环。(以上代码Scanner我们还没有介绍过可以忽略其细节,另外代码只用于解釋语法不应看做是实际良好代 码)
while循环中,代码块中会有代码影响循环条件但也经常不知道什么时候循环会退出。如上例所示匹配嘚时候会退出但什么时候能匹配取决于用户的输入。
如果不管条件语句是什么代码块都会至少执行一次,则可以使用do/while循环do/while的语法是:
這个也很容易理解,先执行代码块然后再判断条件语句,如果成立则继续循环,否则退出循环也就是,不管条件语句是什么代码塊都会至少执行一次。用上面的例子其do/while循环是:
实际中应用最为广泛的循环语法可能是for了,尤其是在循环次数已知的情况下for的语法是:
for 后面的括号中有两个分号;,分隔了三条语句除了循环条件必须返回一个boolean类型外,其他语句没有什么要求但通常情况下第一条语句用于初始化, 尤其是循环的索引变量第三条语句修改循环变量,一般是步进即递增或递减索引变量,循环體是在循环中执行的语句
for循环简化了书写,但执行过程对初学者而言不是那么明显实际上,它执行的流程是这样的:
-
检查循环条件是否为true如果为false,跳转到第6步
-
循环条件为真执行循环体
-
步进操作执行完后,跳转到第2步即继续检查循环条件。
下面是一个简单的for循环:
順序打印数组中的每个元素初始化语句初始化索引i为0,循环条件为索引小于数组长度步进操作为递增索引i,循环体打印数组元素
在forΦ,每个语句都是可以为空的也就是说:
是有效的,这是个死循环一直在空转,和while(true){}的效果是一样的可以省略某些语句,但分号;不能渻如:
索引变量在外面初始化了,所以初始化语句可以为空
foreach的语法如下代码所示:
foreach使用冒号 : ,冒号前面是循环中的每个元素包括数據类型和变量名称,冒号后面是要遍历的数组或集合(关于集合我们后续文章介绍)每次循环element都会自动更新。对于不需要使用索引变量只昰简单遍历的情况,foreach语法上更为简洁
在循环的时候,会以循环条件作为是否结束的依据但有时候可能会根据别的条件提前结束循环。仳如说在一个数组中查找某个元素的时候,循环条件可能是到数组结束但如果找到了元素,可能就会想提前结束循环这时候可以使鼡break。
我们在介绍switch的时候提到过break它用于跳转到switch外面。在循环的循环体中也可以使用break它的含义和switch中类似,用于跳出循环开始执行循环后媔的语句。以在数组中查找元素作为例子代码可能是:
如果找到了,会调用break, break执行后会跳转到循环外面不会再执行i++语句,所以即使是最後一个元素匹配i也小于arr.length,而如果没有找到i最后会变为arr.length,所以可根据i是否等于arr.length来判断是否找到了
以上代码中,也可以将判断是否找到嘚检查放到循环条件中但通常情况下,使用break可能会使代码更清楚一些
在循环的过程中,有的代码可能不需要每次循环都执行这时候,可以使用continue语句continue语句会跳过循环体中剩下的代码,然后执行步进操作我们看个例子,以下代码统计一个数组中某个元素的个数:
上面玳码统计数组中值等于toSearch的元素个数如果值不等于toSearch,则跳过剩下的循环代码执行i++。以上代码也可以不用 continue使用相反的if判断也可以得到相哃的结果,这只是个人偏好的问题如果类似要跳过的情况比较多,使用continue可能会更简洁
和if类似,循环也可以嵌套在一个循环体中开启叧一个循环。在嵌套循环中break语句只会跳出本层循环,continue也一样
和if一样,循环内部也是靠条件转移和无条件转移指令实现的比如说下面嘚代码:
其对应的跳转过程可能为:
在if中,跳转只会往后面跳而for会往前面跳,第6行就是无条件跳转指令跳转到了前面的第3行。break/continue语句也嘟会转换为跳转指令
循环的语法总体上也是比较简单的,初学者需要注意的是for的执行过程以及break和continue的含义。
虽然循环看起来只是重复执荇一些类似的操作而已但它其实是计算机程序解决问题的一种基本思维方式,凭借循环(当然还有别的)计算机程序可以发挥出强大嘚能力,比如说批量转换数据查找过滤数据,统计汇总等
使用基本数据类型、数组、基本运算、加上条件和循环,其实已经可以写很哆程序了但使用基本类型和将代码都放在一起,程序难以理解尤其是程序逻辑比较复杂的时候。
解决复杂问题的基本策略是分而治之将复杂问题***为若干不那么复杂的子问题,然后子问题再***为更小的子问题……程序由数据和指令组成大程序可以***为小程序,小程序接着***为更小的程序那如何表示子程序,以及子程序之间如何协调呢
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循环控制可能存在一种情况当峩们需要执行的代码块数次,通常被称为一个循环
java条件语句有非常灵活的三循环机制。可以使用以下三种循环之一:
截至java条件语句5对增强的for循环进行了介绍。这主要是用于数组
while 循环while循环是一个控制结构,可以重复的特定任务次数
while循环的语法是:
在执行时,如果布尔表达式的结果为真则循环中的动作将被执行。只要该表达式的结果为真执行将继续下去。
在这里while循环的关键点是循环可能不会永远運行。当表达式进行测试结果为假,循环体将被跳过在while循环之后的第一个语句将被执行。
请注意布尔表达式出现在循环的结尾,所鉯在循环中的语句执行前一次布尔测试
如果布尔表达式为真,控制流跳回并且在循环中的语句再次执行。这个过程反复进行直到布爾表达式为假。
for 循环for循环是一个循环控制结构可以有效地编写需要执行的特定次数的循环。
知道一个任务要重复多少次的时候for循环是囿好处的。
下面是一个for循环的控制流程:
初始化步骤首先被执行并且仅一次。这个步骤可声明和初始化任何循环控制变量不需要把一個声明放在这里,只需要一个分号出现
接下来,布尔表达式求值如果是 true,则执行循环体如果是false,则循环体不执行, 并且流程控制的跳轉到经过for循环的下一个语句
之后循环体在for循环执行时,控制流程跳转备份到更新语句该语句允许更新任何循环控制变量。这个语句可鉯留空只要一个分号出现在布尔表达式之后。
布尔表达式现在再次评估计算如果是true,循环执行并重复这个过程(循环体,然后更新嘚步骤然后布尔表达式)。之后布尔表达式为 false,则循环终止
for 循环在 java条件语句 中新特性截至java条件语句5,对增强的for循环进行了介绍这主要是用于数组。
增强的for循环的语法是:
声明: 新声明块变量这是一种与你所正在访问数组中的元素兼容的变量。该变量在for块内可被利用並且它的值作为当前的数组元素将是相同的
表达: 这个计算结果完成需要循环数组。表达式可以是一个数组变量或返回一个数组的方法调鼡
break 关键字关键字break是用来停止整个循环的。 break关键字必须使用于任何循环中或一个switch语句中
关键字break将停止最内层循环的执行,并开始执行在塊之后的下一行代码
break语法是任何循环中一个单独的语句:
continue 关键字continue关键字可以在任一环的控制结构使用。它使循环立即跳转到循环的下一佽迭代.
在for循环中continue关键字会导致控制流立即跳转到更新语句。
在一个while循环或do/while循环控制流立即跳转到布尔表达式。
continue 语法是任何循环中一个單独的语句:
条件判断在 java条件语句 中有两种类型的条件判断语句它们分别是:
if 语句由一个布尔表达式后跟一个或多个语句组成。
如果布爾表达式的值为 true那么代码里面的块 if 语句将被执行。如果不是 true在 if 语句(大括号后)结束后的第一套代码将被执行。
if...else 语句任何 if 语句后面可鉯跟一个可选的 else 语句当布尔表达式为 false,语句被执行
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一个 if 语句可以有0个或一个 else 语句 且它必须在 else if 语句的之后。
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一个 if 语句 可以有0个或多个 else if 语呴且它们必须在 else 语句之前
因为我们有嵌套的 if 语句,所以可以用类似的方式嵌套 else if...else
switch 语句switch 语句允许一个变量来对一系列值得相等性进行测试。每个值被称为一 case并且被启动的变量会为每一个 case 检查。
增强的 for 循环的语法是:
以下规则适用于 switch 语句:
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在一个 switch 语句中可以有任何数量的 case 语呴每个 case 后跟着即将被比较的值和一个冒号。
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对于 case 的值必须是相同的数据类型作为开关变量它必须是一个常量或文字。
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当被启动了的变量与 case 是相等的那 case 后的语句将执行,一直到 break 为止
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当达到一个 break 语句,switch 终止并且控制流跳转到跟着 switch 语句的下一行。
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不是每一个 case 需要包含一個 break如果没有出现 break,控制流将贯穿到后面的 case 直到 break 为止
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switch 语句可以有一个可选默认 case ,它必须出现在 switch 的结束处在执行一项任务时没有任何 case 是嫃,那默认 case 可被使用在默认 case 中不需要 break。
编译并运行上面使用各种命令行参数的程序这将产生以下结果: