3.4 循環(huán)語句

循環(huán)結(jié)構(gòu)用于反復執(zhí)行一個語句塊，直到滿足終止循環(huán)的條件時為止。一個循環(huán)一般包含3部分內(nèi)容。

1）初始化部分：設(shè)置初始條件，一般只執(zhí)行一次。

2）終止部分：設(shè)置終止條件，它應該是一個布爾表達式，每次循環(huán)都要求值一次，用以判斷是否滿足終止條件。

3）循環(huán)體部分：被反復執(zhí)行的語句塊。

Java語言提供4種循環(huán)結(jié)構(gòu)：當型循環(huán)、直到型循環(huán)、for循環(huán)和foreach循環(huán)。

3.4.1 while語句

1）作用：實現(xiàn)“當型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。

2）格式：while （＜表達式＞）

語句

說明：

①表達式稱為循環(huán)條件表達式，一般為關(guān)系表達式或邏輯表達式，必須用“（）”括起來；

②語句稱為循環(huán)體，可以是單個或復合語句。

3）執(zhí)行過程：先計算表達式的值，當表達式的值為true時，重復執(zhí)行指定的語句；當表達式的值為false時，結(jié)束循環(huán)，如圖3-14所示。

圖3-14 while語句執(zhí)行過程

【例3.8】用while語句計算，即求累加和：S=1+2+3+4+…+n。

流程圖如圖3-15所示，程序運行結(jié)果如圖3-16所示。

圖3-15 求累加和流程圖1

圖3-16 求累加和運行結(jié)果

說明：

①while語句是先判斷表達式i≤n是否成立，若條件成立，則將sum加i后賦給sum及i增加1；若條件不成立，則不執(zhí)行相應語句，退出循環(huán)。

②當表達式的值一開始不成立，語句一次也不執(zhí)行。如當輸入n為0時，i≤n不成立，語句sum=sum+i；和i++；一次也不執(zhí)行。

③在循環(huán)體中應有能不斷修改循環(huán)條件的語句，最終能使循環(huán)結(jié)束，否則會形成“死循環(huán)”。如i++；語句，使i不斷加1，直到大于n為止。

3.4.2 do…while語句

1）作用：實現(xiàn)“直到型”循環(huán)結(jié)構(gòu)。

2）格式：

說明：

①表達式稱為循環(huán)條件表達式，一般為關(guān)系表達式或邏輯表達式，必須用“（）”括起來；

②語句稱為循環(huán)體，可以是單個語句或復合語句；

③do…while語句以分號結(jié)束。

3）執(zhí)行過程：先執(zhí)行語句，然后計算表達式的值，當表達式的值為true時，就重復執(zhí)行語句；直到表達式值為false才結(jié)束循環(huán)，如圖3-17所示。

【例3.9】用do…while語句計算，即求S=1+2+3+4+…+n。

圖3-17 直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)

流程圖如圖3-18所示，程序運行結(jié)果如圖3-16所示。

說明：

①do…while語句是先執(zhí)行sum=sum+i；和i++；語句，后判斷表達式i≤n是否成立。若條件成立，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體；若條件不成立，則不執(zhí)行相應語句，退出循環(huán)。

②即使表達式的值一開始就不成立，語句仍要執(zhí)行一次。如當輸入n為0時，i≤n不成立，但語句sum=sum+i；和i++；也要執(zhí)行一次。

③在循環(huán)體中應有能不斷修改循環(huán)條件的語句，最終能使循環(huán)結(jié)束，否則會形成“死循環(huán)”。

圖3-18 求累加和流程圖2

3.4.3 for語句

1.for語句格式

for （＜表達式1＞；＜表達式2＞；＜表達式3＞）

＜語句＞

說明：

①表達式1稱為循環(huán)初始化表達式，通常為賦值表達式，簡單情況下為循環(huán)變量賦初值。

②表達式2稱為循環(huán)條件表達式，通常為關(guān)系表達式或邏輯表達式，簡單情況下為循環(huán)結(jié)束條件。

③表達式3稱為循環(huán)增量表達式，通常為賦值表達式，簡單情況下為循環(huán)變量增量。

④語句部分為循環(huán)體，它可以是單個或復合語句。

2.for語句的執(zhí)行過程

1）計算表達式1的值。

2）計算表達式2的值，若表達式2的值為“真”時，則轉(zhuǎn)到（3）；若表達式2的值為“假”時，則結(jié)束循環(huán)。

3）執(zhí)行循環(huán)體語句。

4）計算表達式3的值，返回（2）繼續(xù)執(zhí)行。

for語句的執(zhí)行過程如圖3-19與圖3-20所示。

for語句可以和下列while語句等效：

圖3-19 for語句執(zhí)行過程1

【例3.10】用for語句計算。

流程圖如圖3-21所示，運行結(jié)果如圖3-16所示。

圖3-21 求累加和流程圖3

在上例中，表達式1：i=1完成對循環(huán)變量i的初始化賦值工作，使i的初值為1；表達式2：i＜=n判斷循環(huán)變量i的值是否小于或等于n，若不成立則結(jié)束循環(huán)，若成立則執(zhí)行sum=sum+i；語句；再執(zhí)行表達式3：i++，使用循環(huán)變量i加1，轉(zhuǎn)表達式2繼續(xù)判斷i＜=n是否成立。

說明：

①for語句中的3個表達式都可省略，但其中的兩個分號不能省略。

②若表達式1省略，則應在for語句之前給循環(huán)變量賦初值。例如：

③若表達式2省略，則不判斷循環(huán)條件，循環(huán)無終止地進行下去，形成“死循環(huán)”，即認為表達式2始終為真，因此表達式2通常不能省略。

④若表達式3省略，則在循環(huán)體中應有能不斷修改循環(huán)條件的語句。例如：

⑤若省略表達式1和表達式3，只有表達式2，即只給出循環(huán)條件。例如：

此時，for語句和while語句完全相同。上述語句相當于：

⑥表達式1和表達式3可以是一個簡單的表達式，也可以是其他表達式，當然可以是逗號表達式，即用逗號“，”隔開的多個簡單表達式，它們的運算順序是從左到右順序進行。

for（sum=0，i=1；i＜=n；i++）

sum += i；

由此可見，用for語句比用while語句書寫更簡潔。

【例3.11】計算，即求：。

分析：求解該題仍采用求累加和的思想，即用循環(huán)語句將級數(shù)中各項值：t=1.0/（i*（i+1））依次加入累加和sum中。程序如下：

程序執(zhí)行后輸出：

和是：0.9523809523809522