Java 控制语句

循环语句是在一定条件下反复执行一段代码，被反复执行的程序段称为循环体，Java语言中提供的循环语句有while语句，do…while语句，for语句。

While语句

while语句的格式如下。

While（条件表达式）
{
    循环体;
}

while语句的执行首先检查条件表达式的值是否为真，若为真，则执行循环体，然后继续判断是否继续循环，直到条件表达式的值为假，执行后续语句，循环体通常是一个组合语句，在某些特殊情况下，也可以是单个语句。

[例3-3]：在3位数中找出所有水仙花数，水仙花数的条件是该数等于其各位数字的立方和。

分析

3位数的范围是从100开始到999，显然要对该范围内的所有数进行检查，因此可以设置一个循环变量，初始时让其为100，以后随着循环的进行不断增值，直到其值超出999结束循环，这里的一个难点是如何获取各位数字。

public class 循环语句 {
    public static void main(String[] args) {
        int i, j, k, n = 100, m = 1;
        while (n < 1000) {
            i = n / 100;
            j = (n - i * 100) / 10;
            k = n % 10;
            if (Math.pow(i, 3) + Math.pow(j, 3) + Math.pow(k, 3) == n)
                System.out.println("找到第 "+m+++"个水仙花数："+n);
            n++;
        }
    }
}

找到第1个水仙花数： 153
    找到第2个水仙花数： 370
        找到第3个水仙花数： 371
            找到第4个水仙花数： 407

说明

在程序中用到了Math类的一个静态方法pow()来计算某位数字的立方，第5行取最高位和第7行取最低位的方法是典型做法，但取中间那位办法变化多，第6行也可以是（n/10)%10或者（n%100)/10等。

注意

while循环的特点是"先判断，后执行"如果条件一开始就不满足。则循环执行0次。另外，在循环体中通常要执行某个操作影响循环条件的改变，如果循环条件永不改变，则循环永不终止，称此为死循环。要强制停止死循环的执行，只有按Ctrl+C快捷键。在循环程序设计中，要注意避免死循环。

[例3-4]：从键盘输入一个长整数，求其各位数字之和。

分析

这里的关键是如何得到各位数字，注意，得到一个整数的最低位数字可用除10求余数的方法，而要得到该整数的除最低为外的数只要用除10取整即可，因此，利用循环即可将一个整数的所有各位数字取出。

import javax.swing.*;
public class Ex3_4{
    public static void mian(String args[]){
        long n,m = 0;
        n = Long.parseLong(JOptionPane.showInputDialog("输入整数"));
        long a = n;
        while(a >0){
            m += a%10;// 累加计算各位数字之和。
            a = a/10;
        }
        System.out.println(n+"的各位数字之和="+m);
    }
}

说明

程序中引入了3个变量，n记下要分析的整数，m记录其各位数字之和，a记录数据的递推变化，第9行把最低位抛去后，其值越来越小，最后变为0，则不再循环。

do…while语句

如果需要再任何情况下都执行一遍循环体，则可以采用do…while循环，其格式如下：

do{
    循环体;
}while（条件表达式）;

先执行循环体的语句，再检查表达式，若表达式值为真则继续循环，否则结束循环，执行后续语句。

do…while循环的特点是"先执行，后判断"，循环体至少要执行一次，这点是与while循环的重要区别，在应用时要注意选择。

for语句

for（控制变量设定初值;循环条件;迭代部分）
{
    循环体;
}

for语句执行时，首先执行初始化操作，然后判断循环条件是否满足，如果满足，则执行循环体中的语句，最后通过执行迭代部分给控制变量增值，完成以此循环后，重新判断循环条件。

for循环的优点在于变量计数的透明性，很容易看到控制变量的数值变化范围，使用for循环要注意以下几点：

• 初始化，循环条件以及迭代部分都可以为空语句（但分号不能省略），三者均为空的时候，相当于一个无限循环。
• 初始化部分和迭代部分可是使用逗号语句来进行多个操作，所谓逗号语句是用逗号分隔的语句序列，例如：

for(i = 0;i < j;i++,j--){...}

[例3-5]：求1+1/2+1/3+1/3+…+1/100的值。

public class Ex3_5{
    public static void mian(String args[]){
        double sum=1;
        for (int k=2;k<=100;k++)
            sum=sum+1.0/k;
        System.out.println("1+1/2+1/3+...+1/100="+sum);
    }
}

1+1/2+1/3+...+1/100=5.187377517639621

说明

计算结果包括小数，所以保存计算结果的变量要定义为double类型，第5行中累加项1.0/k不能写成1/k，否则就是整除运算。

[例3-6]：求Fibonacci数列的前10个数。

Fibonacci数列指的是数列的第0个元素是0，第1个元素是1，后面的每个元素都是其前面两个元素之和，程序代码如下：

public class Ex3_6{
    public static void mian(String args[]){
        int n0 = 0,n1 = 1,n2;
        System.out.print(n0+""+n1+"");
        for(int i = 0;i < 8;i++){
            n2 = n1 + n0;	// 计算。
            System.out.print(n2+"");
            n0 = n1;		// 递归。
            n1 = n2;
        }
    }
}

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

说明：在利用循环解决问题时经常要用到迭代推进的思想，根据Fibonacci数列规律，在循环内先计算n2，输出n2，后将变量n0,n1的值向前递推，以便下一轮求新值，注意循环体内语句的排列次序。

[例3-7]：利用随机函数产生10道两位数的加法测试题，根据用户的解答输入计算得分。

程序代码如下：

import javax.swing.*;
public class Ex3_7{
    public static void mian(String args[]){
        int score = 0;
        for(int i = 0;i <10;i++){
            int a = 10 + (int)(90*Math.random());
            int b = 10 + (int)(90*Math.random());
            String s = JoptionPane.showInputDialog(a+"+"+b+"=?");
            int ans = Interger.parseInt(s);
            if(a + b == ans)
                score = score+10;// 每道题10分。
        }
        JOptionPane.showMessageDialog(null,"your score="+score);
    }
}

说明：表达式"10+(int)(Math.random()*90)"产生[10,99]之间的随机数，这里，循环起计数作用，在循环内，第6,7行产生两个被加数，第8行提示用户解答，第10行判断解答的正确性，第11行通过累加分值的方法统计得分。

循环嵌套

循环嵌套就是循环体中又含循环语句.3种循环语句可以自身嵌套，也可以相互嵌套。嵌套将循环分为内外两层，外层循环每循环一次，内循环要执行一圈。注意，编写嵌套循环时不能出现内外循环的结构交叉现象。

[例3-8]：找出3~50中的所有素数，按每行5个数输出。

分析：素数是除了1和本身，不能被其他整数整除的数，因此，要判断一个数n是否为素数可用一个循环解决，用从2~(n-1）之间的数去除n，有一个能除尽，则可断定该数不是素数，这时应结束循环，引入一个标记变量f来表示这方面的信息，f为true时表示该数为素数，为false时则表示该数不是素数。

public class Ex3_8{
    public static void mian(String args[]){
        int m = 0;
        for (int n = 3; n <= 50; n++) {// 外循环。
            boolean f = true;
            int k = 2;
            while (f&&k<=(n-1)){// 内循环，从2~(n-1）去除n
                if (n%k==0)
                    f=false;// 发现有一个数能除尽n就不是素数。
                k++;
            }
            if (f){
                System.out.print("\t"+n);
                m++;
                if (m%5==0)
                    System.out.println();
            }
        }
    }
}

3	 5	7	11	13
17	19	23	29	31
37	41	43	47

说明：本例包含多种结构嵌套情况，读者需要仔细思考整个程序的组织，从循环的角度，包含一个二重循环，外层循环是有规律地变化，适合用for循环实现，内存循环要判断数n是否为素数，由于内循环的循环次数是不变的，所以采用while循环，注意循环进行的条件是f为true且控制变量<=n-1