3.4 循环语句

循环结构用于反复执行一个语句块，直到满足终止循环的条件时为止。一个循环一般包含3部分内容。

1）初始化部分：设置初始条件，一般只执行一次。

2）终止部分：设置终止条件，它应该是一个布尔表达式，每次循环都要求值一次，用以判断是否满足终止条件。

3）循环体部分：被反复执行的语句块。

Java语言提供4种循环结构：当型循环、直到型循环、for循环和foreach循环。

3.4.1 while语句

1）作用：实现“当型”循环结构。

2）格式：while （＜表达式＞）

语句

说明：

①表达式称为循环条件表达式，一般为关系表达式或逻辑表达式，必须用“（）”括起来；

②语句称为循环体，可以是单个或复合语句。

3）执行过程：先计算表达式的值，当表达式的值为true时，重复执行指定的语句；当表达式的值为false时，结束循环，如图3-14所示。

图3-14 while语句执行过程

【例3.8】用while语句计算，即求累加和：S=1+2+3+4+…+n。

流程图如图3-15所示，程序运行结果如图3-16所示。

图3-15 求累加和流程图1

图3-16 求累加和运行结果

说明：

①while语句是先判断表达式i≤n是否成立，若条件成立，则将sum加i后赋给sum及i增加1；若条件不成立，则不执行相应语句，退出循环。

②当表达式的值一开始不成立，语句一次也不执行。如当输入n为0时，i≤n不成立，语句sum=sum+i；和i++；一次也不执行。

③在循环体中应有能不断修改循环条件的语句，最终能使循环结束，否则会形成“死循环”。如i++；语句，使i不断加1，直到大于n为止。

3.4.2 do…while语句

1）作用：实现“直到型”循环结构。

2）格式：

说明：

①表达式称为循环条件表达式，一般为关系表达式或逻辑表达式，必须用“（）”括起来；

②语句称为循环体，可以是单个语句或复合语句；

③do…while语句以分号结束。

3）执行过程：先执行语句，然后计算表达式的值，当表达式的值为true时，就重复执行语句；直到表达式值为false才结束循环，如图3-17所示。

【例3.9】用do…while语句计算，即求S=1+2+3+4+…+n。

图3-17 直到型循环结构

流程图如图3-18所示，程序运行结果如图3-16所示。

说明：

①do…while语句是先执行sum=sum+i；和i++；语句，后判断表达式i≤n是否成立。若条件成立，则继续执行循环体；若条件不成立，则不执行相应语句，退出循环。

②即使表达式的值一开始就不成立，语句仍要执行一次。如当输入n为0时，i≤n不成立，但语句sum=sum+i；和i++；也要执行一次。

③在循环体中应有能不断修改循环条件的语句，最终能使循环结束，否则会形成“死循环”。

图3-18 求累加和流程图2

3.4.3 for语句

1.for语句格式

for （＜表达式1＞；＜表达式2＞；＜表达式3＞）

＜语句＞

说明：

①表达式1称为循环初始化表达式，通常为赋值表达式，简单情况下为循环变量赋初值。

②表达式2称为循环条件表达式，通常为关系表达式或逻辑表达式，简单情况下为循环结束条件。

③表达式3称为循环增量表达式，通常为赋值表达式，简单情况下为循环变量增量。

④语句部分为循环体，它可以是单个或复合语句。

2.for语句的执行过程

1）计算表达式1的值。

2）计算表达式2的值，若表达式2的值为“真”时，则转到（3）；若表达式2的值为“假”时，则结束循环。

3）执行循环体语句。

4）计算表达式3的值，返回（2）继续执行。

for语句的执行过程如图3-19与图3-20所示。

for语句可以和下列while语句等效：

图3-19 for语句执行过程1

【例3.10】用for语句计算。

流程图如图3-21所示，运行结果如图3-16所示。

图3-21 求累加和流程图3

在上例中，表达式1：i=1完成对循环变量i的初始化赋值工作，使i的初值为1；表达式2：i＜=n判断循环变量i的值是否小于或等于n，若不成立则结束循环，若成立则执行sum=sum+i；语句；再执行表达式3：i++，使用循环变量i加1，转表达式2继续判断i＜=n是否成立。

说明：

①for语句中的3个表达式都可省略，但其中的两个分号不能省略。

②若表达式1省略，则应在for语句之前给循环变量赋初值。例如：

③若表达式2省略，则不判断循环条件，循环无终止地进行下去，形成“死循环”，即认为表达式2始终为真，因此表达式2通常不能省略。

④若表达式3省略，则在循环体中应有能不断修改循环条件的语句。例如：

⑤若省略表达式1和表达式3，只有表达式2，即只给出循环条件。例如：

此时，for语句和while语句完全相同。上述语句相当于：

⑥表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是其他表达式，当然可以是逗号表达式，即用逗号“，”隔开的多个简单表达式，它们的运算顺序是从左到右顺序进行。

for（sum=0，i=1；i＜=n；i++）

sum += i；

由此可见，用for语句比用while语句书写更简洁。

【例3.11】计算，即求：。

分析：求解该题仍采用求累加和的思想，即用循环语句将级数中各项值：t=1.0/（i*（i+1））依次加入累加和sum中。程序如下：

程序执行后输出：

和是：0.9523809523809522