Java 的循環語句有for,while 和 do-while 。這些語句創造了我們通常所稱的循環(loops)。你可能知道,一個循環重復執行同一套指令直到一個結束條件出現。你將看到,Java 有
Java 的循環語句有for,while 和 do-while 。這些語句創造了我們通常所稱的循環(loops)。你可能知道,一個循環重復執行同一套指令直到一個結束條件出現。你將看到,Java 有適合任何編程所需要的循環結構。
5.2.1 while 語句
while 語句是Java 最基本的循環語句。當它的控制表達式是真時,while 語句重復執行一個語句或語句塊。它的通用格式如下:
while(condition) {
// body of loop
}
條件condition 可以是任何布爾表達式。只要條件表達式為真,循環體就被執行。當條件condition 為假時,程序控制就傳遞到循環后面緊跟的語句行。如果只有單個語句需要重復,大括號是不必要的。
下面的while 循環從10開始進行減計數,打印出10行“tick”。
// Demonstrate the while loop.
class While {
public static void main(String args[]) {
int n = 10;
while(n > 0) {
System.out.println("tick " + n);
n--;
}
}
}
當你運行這個程序,它將“tick”10次:
tick 10
tick 9
tick 8
tick 7
tick 6
tick 5
tick 4
tick 3
tick 2
tick 1
因為while 語句在循環一開始就計算條件表達式,若開始時條件為假,則循環體一次也不會執行。例如,下面的程序中,對println( ) 的調用從未被執行過:
int a = 10, b = 20;
while(a > b)
System.out.println("This will not be displayed");
while 循環(或Java 的其他任何循環)的循環體可以為空。這是因為一個空語句(null statement) (僅由一個分號組成的語句)在Java 的語法上是合法的。例如,下面的程序:
// The target of a loop can be empty.
class NoBody {
public static void main(String args[]) {
int i, j;
i = 100;
j = 200;
// find midpoint between i and j
while(++i < --j) ; // no body in this loop
System.out.println("Midpoint is " + i);
}
}
該程序找出變量i和變量j的中間點。它產生的輸出如下:
Midpoint is 150
該程序中的while 循環是這樣執行的。值i自增,而值j自減,然后比較這兩個值。如果新的值i仍比新的值j小,則進行循環。如果i等于或大于j,則循環停止。在退出循環前,i 將保存原始i和j的中間值(當然,這個程序只有在開始時i比j小的情況下才執行)。正如你看到的,這里不需要循環體。所有的行為都出現在條件表達式自身內部。在專業化的Java 代碼中,一些可以由控制表達式本身處理的短循環通常都沒有循環體。
5.2.2 do-while 循環
如你剛才所見,如果while 循環一開始條件表達式就是假的,那么循環體就根本不被執行。然而,有時需要在開始時條件表達式即使是假的情況下,while 循環至少也要執行一次。換句話說,有時你需要在一次循環結束后再測試中止表達式,而不是在循環開始時。幸運的是,Java 就提供了這樣的循環:do-while 循環。do-while 循環總是執行它的循環體至少一次,因為它的條件表達式在循環的結尾。它的通用格式如下:
do {
// body of loop
} while (condition);
do-while 循環總是先執行循環體,然后再計算條件表達式。如果表達式為真,則循環繼續。否則,循環結束。對所有的Java 循環都一樣,條件condition 必須是一個布爾表達式。下面是一個重寫的“tick”程序,用來演示do-while 循環。它的輸出與先前程序的輸出相同。
// Demonstrate the do-while loop.
class DoWhile {
public static void main(String args[]) {
int n = 10;
do {
System.out.println("tick " + n);
n--;
} while(n > 0);
}
}
該程序中的循環雖然在技術上是正確的,但可以像如下這樣編寫更為高效:
do {
System.out.println("tick " + n);
} while(--n > 0);
在本例中,表達式“-- n > 0 ”將n值的遞減與測試n是否為0組合在一個表達式中。它的執行過程是這樣的。首先,執行-- n 語句,將變量n遞減,然后返回n的新值。這個值再與0比較,如果比0大,則循環繼續。否則結束。
do-while 循環在你編制菜單選擇時尤為有用,因為通常都想讓菜單循環體至少執行一次。下面的程序是一個實現Java 選擇和重復語句的很簡單的幫助系統:
// Using a do-while to process a menu selection
class Menu {
public static void main(String args[])
throws java.io.IOException {
char choice;
do {
System.out.println("Help on:");
System.out.println(" 1. if");
System.out.println(" 2. switch");
System.out.println(" 3. while");
System.out.println(" 4. do-while");
System.out.println(" 5. for ");
System.out.println("Choose one:");
choice = (char) System.in.read();
} while( choice < '1' || choice > '5');
System.out.println(" ");
switch(choice) {
case '1':
System.out.println("The if: ");
System.out.println("if(condition) statement;");
System.out.println("else statement;");
break;
case '2':
System.out.println("The switch: ");
System.out.println("switch(expression) {");
System.out.println(" case constant:");
System.out.println(" statement sequence");
System.out.println(" break;");
System.out.println(" // ...");
System.out.println("}");
break;
case '3':
System.out.println("The while: ");
System.out.println("while(condition) statement;");
break;
case '4':
System.out.println("The do-while: ");
System.out.println("do {");
System.out.println(" statement;");
System.out.println("} while (condition);");
break;
case '5':
System.out.println("The for: ");
System.out.print("for(init; condition; iteration)");
System.out.println(" statement;");
break;
}
}
}
下面是這個程序執行的一個樣本輸出:
Help on:
1. if
2. switch
3. while
4. do-while
5. for
Choose one:
4
The do-while:
do {
statement;
} while (condition);
在程序中,do-while 循環用來驗證用戶是否輸入了有效的選擇。如果沒有,則要求用戶重新輸入。因為菜單至少要顯示一次,do-while 循環是完成此任務的合適語句。
關于此例的其他幾點:注意從鍵盤輸入字符通過調用System.in.read( ) 來讀入。這是一個Java 的控制臺輸入函數。盡管Java 的終端 I/O (輸入/輸出)方法將在第12章中詳細討論,在這里使用System.in.read ( ) 來讀入用戶的選擇。它從標準的輸入讀取字符(返回整數,因此將返回值choice 定義為字符型)。默認地,標準輸入是按行進入緩沖區的,因此在你輸入的任何字符被送到你的程序以前,必須按回車鍵。
Java 的終端輸入功能相當有限且不好使用。進一步說,大多數現實的Java 程序和applets (小應用程序)都具有圖形界面并且是基于窗口的。因此,這本書使用終端的輸入并不多。然而,它在本例中是有用的。另外一點:因為使用System.in.read ( ) ,程序必須指定throws java.io.IOException 子句。這行代碼對于處理輸入錯誤是必要的。這是Java 的異常處理的一部分,將在第10章討論。
5.2.3 for 循環
在第2章曾使用過一個for循環的簡單格式。你將看到,for循環是一個功能強大且形式靈活的結構。下面是for 循環的通用格式:
for(initialization; condition; iteration) {
// body
}
如只有一條語句需要重復,大括號就沒有必要。
for循環的執行過程如下。第一步,當循環啟動時,先執行其初始化部分。通常,這是設置循環控制變量值的一個表達式,作為控制循環的計數器。重要的是你要理解初始化表達式僅被執行一次。下一步,計算條件condition 的值。條件condition 必須是布爾表達式。它通常將循環控制變量與目標值相比較。如果這個表達式為真,則執行循環體;如果為假,則循環終止。再下一步執行循環體的反復部分。這部分通常是增加或減少循環控制變量的一個表達式。接下來重復循環,首先計算條件表達式的值,然后執行循環體,接著執行反復表達式。這個過程不斷重復直到控制表達式變為假。
下面是使用for 循環的“tick”程序:
// Demonstrate the for loop.
class ForTick {
public static void main(String args[]) {
int n;
for(n=10; n>0; n--)
System.out.println("tick " + n);
}
}
在for 循環中聲明循環控制變量
控制for循環的變量經常只是用于該循環,而不用在程序的其他地方。在這種情況下,可以在循環的初始化部分中聲明變量。例如,下面重寫了前面的程序,使變量 n 在for循環中被聲明為整型:
// Declare a loop control variable inside the for.
class ForTick {
public static void main(String args[]) {
// here, n is declared inside of the for loop
for(int n=10; n>0; n--)
System.out.printl
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