Java循环控制语句详解

# Java 循环控制语句详解 ## 1. do - while 语句 ### 1.1 基本概念 do - while 语句是一种后测试循环，与 while 语句（前测试循环）不同，后测试循环会先执行循环体，再进行条件判断，这就保证了循环体至少会执行一次。其一般格式如下： ```java do <statement> while (<boolean expression>); ``` 这里的 `<statement>` 可以是单条语句或复合语句。即便循环体中只有一条语句，也建议使用左右花括号，以增强代码的可读性。 ### 1.2 示例代码 #### 1.2.1 计算整数和 下面通过一个示例，计算从 1 开始的整数和，直到和大于 1000000 为止： ```java int sum = 0, number = 1; do { sum += number; number++; } while (sum <= 1000000); ``` 该代码的控制流程如下： ```mermaid graph TD; A[开始] --> B[初始化 sum = 0, number = 1]; B --> C{sum <= 1000000?}; C -- 是 --> D[sum += number; number++]; D --> C; C -- 否 --> E[结束]; ``` #### 1.2.2 输入年龄验证 接下来，使用 do - while 语句实现输入年龄验证，要求年龄在 0 到 130 之间： ```java do { System.out.print("Your Age (between 0 and 130): "); age = scanner.nextInt(); } while (age < 0 || age > 130); ``` 不过，此代码没有显示错误信息，用户可能会对输入不被接受感到困惑。为了提供更好的用户体验，可添加错误提示： ```java do { System.out.print("Your Age (between 0 and 130): "); age = scanner.nextInt(); if (age < 0 || age > 130) { System.out.println("An invalid age was entered. Please try again."); } } while (age < 0 || age > 130); ``` 但这种方式包含了额外的 if 语句，重复了 do - while 的布尔表达式，使代码更难理解。在这种情况下，使用 while 语句可能更合适。 ### 1.3 多条件循环与布尔变量 当循环有多个停止条件，且需要对每个条件执行不同响应时，使用布尔变量可以使循环语句更易读。例如，计算用户输入的奇数和，当输入 0、偶数或和大于 1000 时停止循环： ```java boolean repeat = true; sum = 0; do { System.out.print("Enter integer: "); num = scanner.nextInt(); if (num % 2 == 0) { System.out.print("Error: even number was entered"); repeat = false; } else if (num == 0) { System.out.print("Sum = " + sum); repeat = false; } else { sum += num; if (sum > 1000) { System.out.print("Sum became larger than 1000"); repeat = false; } } } while (repeat); ``` 使用布尔变量避免了测试条件的重复，提高了代码的可读性。 ### 1.4 最大公约数计算 下面是使用 do - while 语句实现的最大公约数计算方法： ```java public int gcd_do(int m, int n) { int r; do { r = n % m; n = m; m = r; } while (r != 0); return n; } ``` ## 2. 循环 - 半控制 ### 2.1 基本概念 循环 - 半控制是一种特殊的循环结构，它允许在循环体中间进行终止条件的测试。与 while 和 do - while 循环不同，循环 - 半控制在最后一次循环时，只执行循环体的上半部分。 ### 2.2 示例代码 #### 2.2.1 输入姓名验证 考虑以下使用 while 循环和预读的示例： ```java String name; System.out.print("Your name: "); name = scanner.next(); while (name.length() == 0) { System.out.println("Invalid entry. You must enter at least one character."); System.out.print("Your name: "); name = scanner.next(); } ``` 该代码在循环前后重复了输入提示和读取操作。使用循环 - 半结构可以避免代码重复： ```java String name; while (true) { System.out.print("Your name: "); name = scanner.next(); if (name.length() == 0) break; System.out.println("Invalid entry. You must enter at least one character."); } ``` 其控制流程如下： ```mermaid graph TD; A[开始] --> B[输出提示信息并读取输入]; B --> C{name.length() == 0?}; C -- 是 --> D[跳出循环]; C -- 否 --> E[输出错误信息]; E --> B; ``` ### 2.3 使用注意事项 使用循环 - 半控制时，需要注意以下两点： - **避免无限循环**：确保循环体中至少包含一个能跳出循环的 if 语句。 - **避免多个退出点**：尽量减少使用多个能跳出循环的 if 语句，以保持控制逻辑的简单和易读。同时，循环应尽量简短，使控制逻辑更加清晰。 ### 2.4 其他示例 #### 2.4.1 计算平均分数 以下是一个计算平均分数的示例，当输入负数时停止