第三章《数组与循环》第3节：while循环

​在实际开发过程中，常常需要计算机完成很多重复性的工作。例如，有一个int型的数组array，它的长度为5，如果程序员希望打印出该数组的每一个元素，可以用如下代码实现：

System.out.println(array[0]);​
System.out.println(array[1]);​
System.out.println(array[2]);​
System.out.println(array[3]);​
System.out.println(array[4]);​

以上代码的重复性非常强，如果array数组的长度是100，那么就需要重复写100次输出语句。为减少这种重复性的代码编写，Java以及其他高级编程语言都引入了循环结构。循环结构可以使虚拟机反复执行某些语句。在Java语言中，共有3中类型的循环，分别是while循环、do...while循环和for循环，本小节重点介绍while循环。​

while循环的格式如下：​

在以上格式中，while关键字后面的小括号里有一个条件，专业上把这个条件称为“循环条件”。循环条件往往是一个关系表达式，关系表达式中的变量叫做“循环变量”。在循环中要执行的语句被称为“循环语句”​

while循环的工作原理是：首先判断循环条件是否成立，如果条件成立会执行循环语句。当语句执行完毕后，会重新判断条件是否仍然成立，如果条件仍然成立则再次执行语句，如此反复，直到条件不成立才退出循环。同if语句一样，while循环在条件成立的情况下也只能执行一条语句，如果希望在条件成立的情况下执行多条语句，也可以添加一对大括号把需要反复执行的语句全部用大括号括起来。​

既然while循环在条件成立的情况下会一直执行语句，就需要设法终止循环，否则虚拟机会无限次的执行循环语句，以至于程序运行无法停止，专业上把这种无法停止的循环称为“死循环”。大多数情况下，while循环在每次执行语句时都要修改循环变量的值，随着循环变量的不断被修改，总会使得循环条件不再成立，这样就能达到退出循环的目的。​

本小节一开始提到了打印全部数组元素的操作。如果希望使用while循环来完成这个操作，其基本思路如下：​

• 声明一个int型循环变量i，用它来作为数组下标​
• 设置i的初始值为0​
• 设定i<array.length为循环条件​
• 在循环语句中打印数组元素并执行i++​

以下是使用while循环打印array数组的完整代码：​

【例03_03 用while循环打印数组元素】

Exam03_03.java​

public class Exam03_03 {
  public static void main(String[] args) {
    int[] array = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    int i = 0; // 声明并初始化循环变量
    while (i < array.length) {
      System.out.println(array[i]); // 打印下标为i的元素
      i++; // 修改循环变量，否则循环条件一直成立以至于无法退出循环
    }
  }
}

在【例03_03】中，每次执行while循环语句时，都会对循环变量i进行自增操作，这样i的值会逐渐变大，当i的值达到与数组长度相等时，循环条件就不再成立，循环结束。初学Java者有时会忘记修改循环变量，这样循环条件一直都成立，以至于无法结束循环。​

使用循环还可以完成很多其他重复性操作。例如，通过循环可以完成数字的累加或阶乘的计算，下面的【例03_04】演示了如何使用while循环完成从1累加到100的计算过程。​

【例03_04用while循环累加数字】

Exam03_04.java​

public class Exam03_04 {
  public static void main(String[] args) {
    int i = 1; // 声明并初始化循环变量
    int sum = 0; // 累加和，初始值为0
    while (i <= 100) {
      sum = sum + i; // 循环完成累加
      i++; // 修改循环变量
    }
    System.out.println(sum);
  }
}

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