循环结构

循环结构允许我们重复执行一段代码,直到满足某个特定的条件为止，这样可以避免编写大量重复的代码，提高效率。

Java 中主要有三种循环：for 循环、while 循环和 do-while 循环。

for 循环

for 循环通常用于当你事先知道循环需要执行多少次时使用，它的结构非常清晰，包含三个部分。

语法格式：

for (初始化表达式; 循环条件; 更新表达式) {
    // 循环体：要重复执行的代码
}

三个部分的含义：

1. 初始化表达式：在循环开始时，只执行一次，通常用于初始化一个循环变量（如 int i = 0;）。
2. 循环条件：在每次循环开始前都会被检查，如果条件为 true，则执行循环体；如果为 false，则循环结束。
3. 更新表达式：在每次循环体执行完毕后，执行一次，通常用于更新循环变量（如 i++）。

示例：打印 1 到 5 的数字

public class ForLoopExample {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("使用 for 循环打印 1 到 5：");
        // 初始化 i=0; 条件 i < 5; 每次循环后 i++
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            // 循环体
            System.out.println("当前数字是: " + (i + 1));
        }
    }
}

执行流程：

1. int i = 0;：i 被初始化为 0。
2. i < 5;：检查 i 是否小于 5。0 < 5 为 true，进入循环体。
3. 打印 "当前数字是: 1"。
4. i++：i 的值变为 1。
5. 再次检查 i < 5;。1 < 5 为 true，进入循环体。
6. 打印 "当前数字是: 2"。
7. i++：i 的值变为 2。
8. ... 重复此过程，直到 i 变为 5。
9. 当 i 为 5 时，i < 5 为 false，循环结束。

while 循环

while 循环在不确定循环次数，但有一个明确的循环继续条件时非常有用，它会先检查条件，如果条件为 true，才执行循环体。

语法格式：

while (循环条件) {
    // 循环体：要重复执行的代码
}

注意： while 的初始条件就是 false，那么循环体一次都不会执行。

示例：猜数字游戏（简化版）

public class WhileLoopExample {
    public static void main(String[] args) {
        int targetNumber = 10;
        int guess = 0;
        System.out.println("猜一个 1 到 20 之间的数字：");
        // 只要 guess 不等于 targetNumber，就一直循环
        while (guess != targetNumber) {
            // 假设我们猜的数字是 5
            guess = 5; 
            System.out.println("我猜的是: " + guess);
        }
        System.out.println("猜对了！");
    }
}

执行流程：

1. guess 初始为 0，targetNumber 为 10。
2. while (0 != 10)：条件为 true，进入循环。
3. guess 被赋值为 5。
4. 打印 "我猜的是: 5"。
5. 再次检查 while (5 != 10)：条件为 true，再次进入循环。
6. guess 再次被赋值为 5。
7. ... 这里会陷入无限循环，因为没有改变 guess 的值来使其等于 targetNumber，这说明了 while 循环中更新条件变量的重要性。

do-while 循环

do-while 循环和 while 循环非常相似，唯一的区别是：do-while 循环至少会执行一次循环体，因为它是在执行完循环体之后才检查条件的。

语法格式：

do {
    // 循环体：至少执行一次
} while (循环条件);

示例：要求用户输入密码，至少输入一次

public class DoWhileExample {
    public static void main(String[] args) {
        String correctPassword = "123456";
        String userInput;
        do {
            // 无论条件如何，这里的代码都会至少执行一次
            System.out.println("请输入您的密码: ");
            // 假设这里我们从控制台获取了输入
            userInput = "wrong"; // 模拟第一次输入错误
            System.out.println("您输入的是: " + userInput);
        } while (!userInput.equals(correctPassword)); // 只有当输入正确时才停止
        System.out.println("密码正确，欢迎登录！");
    }
}

执行流程：

1. 直接进入 do 块，执行里面的代码。
2. 打印提示信息,userInput 被赋值为 "wrong"。
3. 执行到 while (!userInput.equals(correctPassword));。
4. 检查条件："wrong".equals("123456") 为 false，!false 为 true。
5. 因为条件为 true，所以循环继续。
6. 再次进入 do 块...
7. 直到 userInput 的值变为 "123456"，while 条件才会为 false，循环结束。

条件判断结构 if

if 语句用于根据一个条件的真假来决定是否执行某段代码，它是程序做出决策的基础。

if 语句

最基本的 if 语句，当条件为 true 时执行代码块。

语法格式：

if (条件表达式) {
    // 如果条件为 true，则执行这里的代码
}

示例：判断年龄是否成年

int age = 20;
if (age >= 18) {
    System.out.println("您已成年。");
}

if-else 语句

当条件为 true 时执行一个代码块，为 false 时执行另一个代码块。

语法格式：

if (条件表达式) {
    // 如果条件为 true，则执行这里的代码
} else {
    // 如果条件为 false，则执行这里的代码
}

示例：判断成绩是否及格

int score = 58;
if (score >= 60) {
    System.out.println("恭喜，您及格了！");
} else {
    System.out.println("很遗憾，您未及格。");
}

if-else if-else 语句（多分支判断）

当有多个条件需要依次判断时使用,它会从上到下检查条件，一旦某个条件为 true，就执行对应的代码块，并跳过后续的 else if 和 else。

语法格式：

if (条件1) {
    // 如果条件1为 true，执行这里
} else if (条件2) {
    // 如果条件1为 false 且条件2为 true，执行这里
} else if (条件3) {
    // 如果条件1和条件2都为 false 且条件3为 true，执行这里
} else {
    // 如果以上所有条件都为 false，执行这里
}

示例：根据分数评定等级

int score = 85;
if (score >= 90) {
    System.out.println("成绩优秀");
} else if (score >= 80) {
    System.out.println("成绩良好");
} else if (score >= 60) {
    System.out.println("成绩及格");
} else {
    System.out.println("成绩不及格");
}

for 循环与 if 语句的结合使用

这是编程中最常见的组合之一,我们在一个循环中遍历一系列数据，然后使用 if 语句对每个数据进行判断和处理。

核心思想：

• for 循环：负责“遍历”（重复访问）。
• if 语句：负责“筛选”（判断是否满足某个条件）。

示例1：找出一个数组中的所有偶数

public class ForIfExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        System.out.println("数组中的偶数有：");
        // 1. 使用 for 循环遍历数组中的每一个数字
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            int currentNumber = numbers[i];
            // 2. 使用 if 语句判断当前数字是否是偶数
            // 判断偶数的条件：能被 2 整除，即除以 2 的余数为 0
            if (currentNumber % 2 == 0) {
                // 3. 如果是偶数，就打印出来
                System.out.println(currentNumber);
            }
            // 如果不是偶数，if 条件不成立，什么也不做，继续下一次循环
        }
    }
}

示例2：统计一个数组中偶数的个数

public class ForIfCountExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        // 1. 初始化一个计数器
        int evenCount = 0;
        // 2. 使用 for 循环遍历数组
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            int currentNumber = numbers[i];
            // 3. 使用 if 语句判断是否为偶数
            if (currentNumber % 2 == 0) {
                // 4. 如果是偶数，计数器加 1
                evenCount++;
            }
        }
        // 5. 循环结束后，打印最终结果
        System.out.println("数组中共有 " + evenCount + " 个偶数。");
    }
}

掌握 for 循环和 if 语句是学习 Java 编程的基石，通过它们的组合，你可以处理大量重复性的任务并根据不同的情况做出不同的反应，从而编写出功能强大的程序。