51.Java循环

循环语句的功能是在循环条件满足的情况下，反复执行一段代码，直到不再满足循环条件为止。

 

这个类型的工作恐怕是现在计算机最适合去做的事情之一了。无论哪个人在勤恳，重复做同样一件事情总是会新生倦怠的，这是谁也避免不了的。并且还不能保证重复做得每一次都是保证同样的质量和结果。

 

但是计算机就不同了，或者说机器就是不同了，它们非常适合做这类重复性的活动。

 

循环语句一般由下述四部分组成：
初始化部分（init_statement）：一条或多条语句，用来做一些初始化工作，例如设置计数器初值等；

循环条件部分（test_exp）：这是一个boolean类型的表达式，根据它的值来判断是否继续进行下一次循环；
循环体部分（body_statement）：将被循环执行的目标代码，可以是一条语句，也可以是一个语句块；
迭代部分（alter_statement）：在一次循环结束后，下一次循环开始前执行的语句，通常用于修改循环计数器的值。

循环语句使语句或块的执行得以重复进行。

 

Java编程语言支持三种循环构造类型：for, while和do while。三种循环结构均通过一个条件表达式来控制。

 

在while()和for()结构中，条件判断均先于语句块执行，所以，有可能语句块一次也不执行。

在do…while()中，语句块先于条件判断，所以，语句块至少执行一次。

 

这里先来看for循环的使用。

 

for语句的基本格式如下：
  for ( init_expr ; boolean test_expr ; alter_expr){
   statement or block;
  }

其中：init_expr表示初始化代码，而test_expr是用于条件判断的表达式，如果表达式的值为true，则执行后面的语句，接下来进行后面的步进代码alter_expr。如果条件判断表达式test_expr第一次求值就为false，那么for循环不会进行任何的迭代，后面的statement也不会进行任何的操作。

程序执行遇到for语句时，首先执行初始化部分（init_statement）的语句，然后计算循环条件表达式test_exp的值，如为true，则执行循环体部分的语句（body_statement），否则结束循环。

一次循环结束后，下一次循环开始前，执行迭代部分的语句（alter_statement），然后判断循环条件表达式test_exp的值，决定是否进行下一次循环。

请看下面这个for循环的例子：
 int result = 1;
 for (int k = 5;k>1;k--) {
  result = result * k;
 }

上面这个程序片断的作用是实现一个简单的阶乘运算：n*(n-1)*(n-2)*…*1，在这里，n的值为5，因此，它运算的结果是5*(5-1)*(5-2)*(5-3)*(5-4)=5*4*3*2*1=120。

 

上面的例子中，init_expr只有一个初始化的值，条件判断表达式也只有一个条件，步进代码也是每次递减一个数字。但是，其实Java允许在for语句的循环控制的各个部分放置任何表达式，如下例：
 for(int b = 0,s = 0,p = 0;(b<10)&&(s<4)&&(p<10);p++){
  //代码块
  //更新b和s 的值
 }

在这个例子中，初始化的变量有三个，但是，只能有一个声明语句，所以，如果需要在初始化表达式init_expr中声明多个变量，那么这些变量必须是同一种数据类型的。

for循环并没有限制在它的for语句的每一部分都必须提供一个表达式，这三个部分其实都可以为空，此时，是一个无限的循环。这在语法上是没有错误的，只是这种循环在实际应用中会引起很多的问题，我们应该避免这种会引起无限循环的for语句。

下面来看一个例子，来了解一下for语句中各部分为空时的控制情况：
 int sum=0;
 //注意看这个for语句，它的步进部分是空的
 for (int i=1;i<=n;){
  sum=sum+i;
  //将步进放到了for程序块中
  i++;
 }

注意这个for语句，它的步进部分是空的，我们将这个步进运算放到了程序块中。

 

一个无限for循环的例子如下：
 for(;;){
  //程序块
 }

这种情况一般是要避免的，我们不应该让程序出现这种无限循环的情况。

在for语句内定义的变量，它的作用范围仅限于for语句块、表达式以及for子句的语句部分。在for循环终止后，它们将不可被访问。如果需要在for循环外部使用循环计数器的值，可以将这个变量定义在for循环体外，如下：
 int k;
 for(k = 0;k<10;k++){
  //statements
 }

 //此时可以再使用变量k

另外，如果变量定义在for循环体内，则在另外一个循环体中还可以使用相同的变量名称，如下：
 for(int k=0;k<10;k++) {
  … …
 }
 
 for(int k = 100;k>0;k--) {
  … …
 }

上面的代码段是合法的。

 

 

while循环语句的格式：
 init_statement
 while ( boolean_expr ){
  statement or block;
  alter_expr;
 }

while语句首先测试boolean_expr表达式的值，如果为true，则运行代码块中的程序，并且一般需要进行迭代运算，以改变boolean_expr表达式中的变量的值，直到表达式中的值变为false。

如果刚开始条件表达式就为false，则while循环永远也不会被执行。

来看一个while循环的例子：
 … …
 //while循环
 int result1=0;
 int result2=0;
 //初始化一个变量
 int i=1;
 //利用这个变量构成一个条件表达式
 while(i<=10) {
  result1=result1+i;
  //将i加1
  i=i+1;
 }
 System.out.println("After the While Loop,the result1 is:"+result1);
 … …

for循环和while循环是等价的，我们可以将如下的for循环：
for(init_expr;test_expr;alter_expr){
 statements;
}

改写成如下的while循环方式：
init_expr;
while(test_expr){
 statements;
 alter_expr;
}

这两种方式是完全可以相互替换的。for循环和其他两个循环控制语句不同的地方在于，它可以在控制表达式中定义变量，而while/do…while不能这样做。