Java(day15)：while循环语句

Java 中的 while 循环详解与最佳实践

在 Java 编程语言中，while 循环是一种基本且重要的控制流语句，允许程序在满足特定条件时反复执行一段代码。深入理解 while 循环的语法和应用能够帮助开发者应对那些循环次数不确定或动态变化的情境。

while 循环的基本结构

while (condition) {
    // 代码块
}

在上述结构中，condition 为一个布尔表达式。若其结果为 true，则循环体中的“代码块”会被执行。每次执行完“代码块”后，程序会再次检查 condition 的值。只要 condition 为 true，循环体将不断重复执行，直至 condition 为 false 时终止循环。

示例 1：打印 1 到 10 的数字

int i = 1;
while (i <= 10) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

解释：在此例中，condition 是 i <= 10。只要该条件为 true，循环体中的代码就会被执行，打印当前的 i 值，然后将 i 增加 1。当 i 大于 10 时，condition 为 false，循环结束。

📊 工作流程：

i = 1 -> 检查 i <= 10 -> 打印 i -> i++ -> 继续循环，直到 i > 10

示例 2：条件不满足的情况

int i = 11;
while (i <= 10) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

解释：在此例中，i 的初始值为 11，而 condition 为 i <= 10。由于该条件一开始即为 false，循环体中的代码不会被执行。因此，程序不会打印任何内容。

避免无限循环

若在循环体内未正确更新 condition，可能会导致无限循环。例如：

int i = 1;
while (i <= 10) {
    System.out.println(i);
    // 注意，这里没有 i++
}

解释：在此例中，虽然 i 的初始值为 1，condition 为 i <= 10，但由于循环体中未更新 i，i 的值始终为 1，condition 永远为 true，从而导致无限循环。在这种情况下，程序会不断输出 1，直到手动终止。

🔄 无限循环风险提示：

• 使用 while 循环时，确保循环条件在某个时刻会变为 false，以避免无限循环。
• 一种常见做法是在循环体中对控制变量进行更新，例如递增或递减其值。

while 循环的常见应用场景

while 循环在实际编程中非常有用，尤其是在循环次数无法预知的情况下。以下是一些常见的应用场景：

1. 读取用户输入

当需要不断读取用户输入，直到输入符合某个条件时，使用 while 循环非常合适。例如：

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input = "";
while (!input.equals("exit")) {
    System.out.println("请输入一个命令（输入 'exit' 退出）：");
    input = scanner.nextLine();
}

解释：在此例中，程序不断提示用户输入，直到用户输入“exit”时结束循环。

2. 处理文件输入/输出

while 循环也常用于逐行读取文件内容，直到文件末尾。例如：

BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"));
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
    System.out.println(line);
}
reader.close();

解释：在此例中，程序使用 readLine() 方法逐行读取文件内容，直到到达文件末尾（即 readLine() 返回 null）。

while 循环与 do-while 循环的区别

Java 中还有一种类似的循环结构称为 do-while 循环。与 while 循环的主要区别在于，do-while 循环至少会执行一次代码块，因为条件判断发生在代码块执行之后。

示例：do-while 循环

int i = 11;
do {
    System.out.println(i);
    i++;
} while (i <= 10);

解释：在此例中，尽管 i 的初始值为 11，且条件 i <= 10 为 false，但代码块中的 System.out.println(i) 仍会被执行一次。因此，输出结果为 11。

循环类型	执行条件	特点
while 循环	先判断条件，再执行代码	当条件不满足时，代码块不会执行
do-while 循环	先执行代码，再判断条件	无论条件是否满足，代码块至少执行一次

小结

while 循环是 Java 编程中的一个重要工具，它提供了一种灵活的方法来反复执行某段代码，直到满足特定条件。使用 while 循环时，需要特别注意以下几点：

📌 重点：

• 确保循环条件能够在某个时刻变为 false，以避免无限循环。
• 使用 while 循环处理那些无法预知循环次数的任务，例如读取用户输入或处理文件内容。
• 了解 while 循环与 do-while 循环的区别，以便根据具体需求选择适当的循环结构。

通过合理使用 while 循环，开发者能够编写出更高效、简洁且易于维护的代码，以解决各种复杂的编程问题。