Java学习笔记2.5.2 循环结构 - 计数循环

Posted 2022-03-08 howard2005

文章目录

• 零、本讲学习目标
• 一、计数循环概念
• 二、计数循环使用
• • （一）语法格式
  • （二）执行流程
  • （三）案例演示
  • • 任务1、演示死循环（永真循环）
    • 任务2、计算1 + 2 + 3 + …… + 100的值
    • 课堂练习1：编程计算1 + 3 + 5 + …… + 99的值
    • 任务3、打印全部水仙花数
    • 课堂练习2：输出指定范围内的闰年

零、本讲学习目标

1. 理解for循环的构成与执行情况
2. 学会使用for循环编程解决问题

一、计数循环概念

• 计数循环，即for循环，是最常用的循环，一般用于循环次数已知的情况，通常情况下可以代替while循环。

二、计数循环使用

（一）语法格式

for（初始化表达式; 循环条件; 操作表达式）
    执行语句
    ...
    break | continue
    ...

（二）执行流程

当循环条件成立时，执行循环，直到循环条件不成立时，终止循环。

（三）案例演示

任务1、演示死循环（永真循环）

package net.hw.lesson07;

/**
 * 功能：利用for循环实现死循环
 * 作者：华卫
 * 日期：2020年4月14日
 */
public class Example701 
    public static void main(String[] args) 
        // 理论上是死循环，但实际上会结束
        int i;
        for (i = 1; i >= 1; i = i + 10000) 
            System.out.println("i = " + i);           
        
        System.err.println("i = " + i);

        // 最直接了当的死循环，相当于while(true)
        for (; ; ) 
            System.out.println("我要出去玩！");
        
    

• 运行程序，查看结果
  
• 会一直输出“我要出去玩！”，永远都不会结束，除非我们强制终止应用程序。
  
  

任务2、计算1 + 2 + 3 + …… + 100的值

• 等差数列求和问题，公差为1，如果循环变量是i，那么循环的更新条件就是i++。
  

package net.hw.lesson07;

/**
 * 功能：计算1 + 2 + 3 + …… + 100的值
 * 作者：华卫
 * 日期：2020年4月14日
 */
public class Example702 
    public static void main(String[] args) 
        int sum = 0;

        for (int i = 1; i <= 100; i++) 
            sum += i;
        

        System.out.println("1 + 2 + 3 + …… + 100 = " + sum);
    

• 运行程序，查看结果
  
• 可以参看实现相同任务的Python代码
  

课堂练习1：编程计算1 + 3 + 5 + …… + 99的值

• 提示：有三种方法可以解决此问题。
  （1）修改循环的更新条件：i = i + 2;
  （2）在循环结构里嵌套一个过滤器：if (i % 2 == 1) sum += i;
  （3）修改循环条件：i <= 50，修改累加语句 sum += 2 * i - 1;
  

任务3、打印全部水仙花数

• 所谓水仙花数，是指等于其各位数字立方和的三位数。

\\qquad $153=1^3+5^3+3^3$
\\qquad $370=3^3+7^3+0^3$
\\qquad $371=3^3+7^3+1^3$
\\qquad $407=4^3+0^3+7^3$

• 分析问题，首先水仙花数是三位数，那么我们可以确定范围：100~999，这个我们可以通过循环结构来搞定：

for (int n = 100; n <= 999; n++) 
    ...

• 然后对于这个范围的每个数n，我们要去判断它是否等于其各位数字的立方和，这里的难点或关键在于如何分解一个三位数，得到它的每位数字。

• 假设我们已经把三位数n分解成百位数p3，十位数p2，个位数p1，
  这样我们的筛选条件就可以写出来：n == p3 * p3 * p3 + p2 * p2 * p2 + p1 * p1 * p1。

• 如何拆分一个三位数n呢？

• 首先求n的个位数：n % 10
  然后要将三位数变成两位数：n = n / 10;
  对于新的两位数n，又求它的个位数：n % 10
  然后要将两位数变成一位数：n = n / 10;

• 也就是说我们可以交替使用求余和整除运算将一个三位数拆分，得到它的个位数、十位数和百位数。当然这个分解方法可以推广到任何多位数的拆分。

package net.hw.lesson07;

/**
 * 功能：打印水仙花数
 * 作者：华卫
 * 日期：2020年4月14日
 */
public class Example703 
    public static void main(String[] args) 
        // 声明部分
        int p3; // 百位数
        int p2; // 十位数
        int p1; // 个位数

        // 处理部分
        for (int n = 100; n <= 999; n++)  // 循环头：初始条件、循环条件、更新条件
            p1 = n % 10; // 得到个位数
            p2 = n / 10 % 10; // 得到十位数
            p3 = n / 100; // 得到百位数
            if (n == p1 * p1 * p1 + p2 * p2 * p2 + p3 * p3 * p3) // if负责筛选工作
                System.out.println(n + " = " + p3 + "^3 + " + p2 + "^3 + " + p1 + "^3");
            
        
    

• 运行程序，查看结果
  

课堂练习2：输出指定范围内的闰年

• 输出2000~2500之间的所有闰年，要求每行输出5个年份，并且统计总共有多少个闰年。

• 提示：用for循环控制范围，在循环里嵌套一个选择结构负责筛选和统计闰年个数，选择结构里还要嵌套选择结构来负责每输出5个年份就换行。