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Java 中的循环语句

循环语句:在某些条件满足的情况下,反复执行特定代码的功能。

循环结构分类:

  • for 循环
  • while 循环
  • do-while 循环

循环结构四要素:

  • 初始化部分
  • 循环条件部分
  • 循环体部分
  • 迭代部分

for 循环

基本语法

语法格式:

java
for (1、初始化部分; 2、循环条件部分; 4、迭代部分){
  3、循环体部分;

说明:

  • for(;;) 中的两个;不能多也不能少
  • 1、初始化部分可以声明多个变量,但必须是同一个类型,用逗号分隔
  • 2、循环条件部分为 boolean 类型表达式,当值为 false 时,退出循环。如果省略不写,那么就变成死循环。
  • 4、迭代部分可以有多个变量更新,用逗号分隔

应用举例

案例 1:

使用 for 循环重复执行某些语句

题目:输出 5 行 HelloWorld

java
public class ForTest1 {
    public static void main(String[] args) {
      // 需求 1:控制台输出 5 行 Hello World!
      // 写法 1:
      // System.out.println("Hello World!");
      // System.out.println("Hello World!");
      // System.out.println("Hello World!");
      // System.out.println("Hello World!");
      // System.out.println("Hello World!");

      // 写法 2:
      for(int i = 1;i <= 5;i++){
        System.out.println("Hello World!");
      }
    }
}

案例 2:格式的多样性

java
public class ForTest2 {
	public static void main(String[] args) {
        int num = 1;
        for(System.out.print("a");num < 3;System.out.print("c"),num++){
            System.out.print("b");

        }
    }
}

案例 3:累加的思想

题目:遍历 1-100 以内的偶数,并获取偶数的个数,获取所有的偶数的和

java
public class ForTest3 {
	public static void main(String[] args) {
        int count = 0; // 记录偶数的个数
        int sum = 0; // 记录偶数的和

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

            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
                count++;
                sum += i;
            }	

            //System.out.println("偶数的个数为:" + count);
        }

        System.out.println("偶数的个数为:" + count);	
        System.out.println("偶数的总和为:" + sum);
    }
}

案例 4:结合分支结构使用

题目:输出所有的水仙花数,所谓水仙花数是指一个 3 位数,其各个位上数字立方和等于其本身。例如: 153 = 1*1*1 + 3*3*3 + 5*5*5

java
public class ForTest4 {
	public static void main(String[] args) {
		// 定义统计变量,初始化值是 0
		int count = 0;
		
		// 获取三位数,用 for 循环实现
		for(int x = 100; x < 1000; x++) {
			// 获取三位数的个位,十位,百位
			int ge = x % 10;
			int shi = x / 10 % 10;
			int bai = x / 100;
			
			// 判断这个三位数是否是水仙花数,如果是,统计变量 ++
			if((ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai) == x) {
                System.out.println("水仙花数:" + x);
				count++;
			}
		}
		
		// 输出统计结果就可以了
		System.out.println("水仙花数共有"+count+"个");
	}
}

拓展:

打印出四位数字中“个位 + 百位”等于“十位 + 千位”并且个位数为偶数,千位数为奇数的数字,并打印符合条件的数字的个数。

案例 5:结合 break 的使用

说明:输入两个正整数 m 和 n,求其最大公约数和最小公倍数。

比如:12 和 20 的最大公约数是 4,最小公倍数是 60。

java
public class ForTest5 {
    public static void main(String[] args) {
        // 需求 1:最大公约数
        int m = 12, n = 20;
        // 取出两个数中的较小值
        int min = (m < n) ? m : n;

        for (int i = min; i >= 1; i--) { // for(int i = 1;i <= min;i++){

            if (m % i == 0 && n % i == 0) {
                System.out.println("最大公约数是:" + i); // 公约数

                break; // 跳出当前循环结构
            }
        }


        // 需求 2:最小公倍数
        // 取出两个数中的较大值
        int max = (m > n) ? m : n;

        for (int i = max; i <= m * n; i++) {

            if (i % m == 0 && i % n == 0) {

                System.out.println("最小公倍数是:" + i); // 公倍数

                break;
            }
        }

    }
}

说明:

1、我们可以在循环中**使用 break**。一旦执行 break,就跳出当前循环结构。

2、小结:如何结束一个循环结构?

​- 结束情况 1:循环结构中的**循环条件部分**返回 false。
​- 结束情况 2:循环结构中执行了 break。
- 结束情况 3:return,不再往下执行代码。

3、如果一个循环结构不能结束,那就是一个死循环!我们开发中要避免出现死循环。

练习

练习 1:打印 1~100 之间所有奇数的和

java
public class ForExer1 {

    public static void main(String[] args) {

        int sum = 0; // 记录奇数的和
        for (int i = 1; i < 100; i++) {
            if(i % 2 != 0){
                sum += i;
            }
        }
        System.out.println("奇数总和为:" + sum);
    }
}

练习 2:

打印 1~100 之间所有是 7 的倍数的整数的个数及总和(体会设置计数器的思想)

java
public class ForExer2 {

    public static void main(String[] args) {

        int sum = 0; // 记录总和
        int count = 0; // 记录个数
        for (int i = 1; i < 100; i++) {
            if(i % 7 == 0){
                sum += i;
                count++;
            }
        }
        System.out.println("1~100 之间所有是 7 的倍数的整数的和为:" + sum);
        System.out.println("1~100 之间所有是 7 的倍数的整数的个数为:" + count);
    }
}

练习 3:

编写程序从 1 循环到 150,并在每行打印一个值,另外在每个 3 的倍数行上打印出“foo”,在每个 5 的倍数行上打印“biz”,在每个 7 的倍数行上打印输出“baz”。

java
public class ForExer3 {

    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 1; i < 150; i++) {
            System.out.print(i + "\t");
            if(i % 3 == 0){
                System.out.print("foo\t");
            }
            if(i % 5 == 0){
                System.out.print("biz\t");
            }
            if(i % 7 == 0){
                System.out.print("baz\t");
            }

            System.out.println();
        }
    }
}

while 循环

基本语法

语法格式:

java
1、初始化部分
while(2、循环条件部分){
    3、循环体部分;
    4、迭代部分;
}

说明:

  • while(循环条件)循环条件必须是 boolean 类型。
  • 注意不要忘记声明4、迭代部分。否则,循环将不能结束,变成死循环。
  • for 循环和 while 循环可以相互转换。二者没有性能上的差别。实际开发中,根据具体结构的情况,选择哪个格式更合适、美观。
  • for 循环与 while 循环的区别:初始化条件部分的作用域不同。

应用举例

案例 1:输出 5 行 HelloWorld!

java
class WhileTest1 {
	public static void main(String[] args) {
		
		int i = 1;
		while(i <= 5){
			System.out.println("Hello World!");
			i++;
		}
	}
}

案例 2:

遍历 1-100 的偶数,并计算所有偶数的和、偶数的个数(累加的思想)。

java
class WhileTest2 {
	public static void main(String[] args) {
    // 初始化部分
		// 遍历 1-100 的偶数,并计算所有偶数的和、偶数的个数(累加的思想)
		int num = 1;

		int sum = 0;// 记录 1-100 所有的偶数的和
		int count = 0;// 记录 1-100 之间偶数的个数

		while(num <= 100){
			
			if(num % 2 == 0){
				System.out.println(num);
				sum += num;
				count++;
			}
			
			// 迭代条件
			num++;
		}
	
		System.out.println("偶数的总和为:" + sum);
		System.out.println("偶数的个数为:" + count);
	}
}

案例 3:猜数字游戏

随机生成一个 100 以内的数,猜这个随机数是多少?

从键盘输入数,如果大了,提示大了;如果小了,提示小了;如果对了,就不再猜了,并统计一共猜了多少次。

提示:生成一个 [a,b] 范围的随机数的方式:(int)(Math.random() * (b - a + 1) + a)

java
public class GuessNumber {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取一个随机数
        int random = (int) (Math.random() * 100) + 1;

        // 记录猜的次数
        int count = 1;

        // 实例化 Scanner
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个整数 (1-100):");
        int guess = scan.nextInt();

        while (guess != random) {

            if (guess > random) {
                System.out.println("猜大了");
            } else if (guess < random) {
                System.out.println("猜小了");
            }

            System.out.println("请输入一个整数 (1-100):");
            guess = scan.nextInt();
			//累加猜的次数
            count++;

        }

        System.out.println("猜中了!");
        System.out.println("一共猜了" + count + "次");
    }
}

案例 4:折纸珠穆朗玛峰

世界最高山峰是珠穆朗玛峰,它的高度是 8848.86 米,假如我有一张足够大的纸,它的厚度是 0.1 毫米。

请问,我折叠多少次,可以折成珠穆朗玛峰的高度?

java
public class ZFTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义一个计数器,初始值为 0
        int count = 0;

        // 定义珠穆朗玛峰的高度
        int zf = 8848860; // 单位:毫米

        double paper = 0.1; // 单位:毫米

        while(paper < zf){
            // 在循环中执行累加,对应折叠了多少次
            count++;
            paper *= 2; // 循环的执行过程中每次纸张折叠,纸张的厚度要加倍
        }

        // 打印计数器的值
        System.out.println("需要折叠:" + count + "次");
        System.out.println("折纸的高度为" + paper/1000 + "米,超过了珠峰的高度");
    }
}

练习

从键盘输入整数,输入 0 结束,统计输入的正数、负数的个数。

java
import java.util.Scanner;

public class Test05While {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);

        int positive = 0; // 记录正数的个数
        int negative = 0; // 记录负数的个数
        int num = 1; // 初始化为特殊值,使得第一次循环条件成立
        while(num != 0){
            System.out.print("请输入整数(0 表示结束):");
            num = input.nextInt();

            if(num > 0){
                positive++;
            }else if(num < 0){
                negative++;
            }
        }
        System.out.println("正数个数:" + positive);
        System.out.println("负数个数:" + negative);

        input.close();
    }
}

do-while 循环

基本语法

语法格式:

java
1、初始化部分;
do{
	2、循环体部分
	3、迭代部分
}while(3、循环条件部分);

说明:

  • 结尾 while(循环条件) 中循环条件必须是 boolean 类型
  • do{}while(); 最后有一个分号
  • do-while 结构的循环体语句是至少会执行一次,这个和 for 和 while 是不一样的
  • 循环的三个结构 for、while、do-while 三者是可以相互转换的

应用举例

案例 1:

遍历 1-100 的偶数,并计算所有偶数的和、偶数的个数(累加的思想)。

java
class DoWhileTest1 {
	public static void main(String[] args) {

		// 遍历 1-100 的偶数,并计算所有偶数的和、偶数的个数(累加的思想)
		// 初始化部分
		int num = 1;
		
		int sum = 0;// 记录 1-100 所有的偶数的和
		int count = 0;// 记录 1-100 之间偶数的个数

		do{
			// 循环体部分
			if(num % 2 == 0){
				System.out.println(num);
				sum += num;
				count++;
			}
			
			num++; // 迭代部分


		}while(num <= 100); // 循环条件部分


		System.out.println("偶数的总和为:" + sum);
		System.out.println("偶数的个数为:" + count);
	}
}

案例 2:

体会 do-while 至少会执行一次循环体。

java
class DoWhileTest2 {
	public static void main(String[] args) {
        // while 循环:
		int num1 = 10;
		while(num1 > 10){
			System.out.println("hello:while");
			num1--;
		}

		// do-while 循环:
		int num2 = 10;
		do{
			System.out.println("hello:do-while");
			num2--;
		}while(num2 > 10);

	}
}

案例 3:ATM 取款

声明变量 balance 并初始化为 0,用以表示银行账户的余额,下面通过 ATM 机程序实现存款,取款等功能。

=========ATM========
   1、存款
   2、取款
   3、显示余额
   4、退出
请选择 (1-4):
java
import java.util.Scanner;
public class ATM {
	public static void main(String[] args) {

		// 初始化条件
		double balance = 0.0; // 表示银行账户的余额
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		boolean isFlag = true; // 用于控制循环的结束

		do{
			System.out.println("=========ATM========");
			System.out.println("\t1、存款");
			System.out.println("\t2、取款");
			System.out.println("\t3、显示余额");
			System.out.println("\t4、退出");
			System.out.print("请选择 (1-4):");

			int selection = scan.nextInt();
			
			switch(selection){
				case 1:
					System.out.print("要存款的额度为:");
					double addMoney = scan.nextDouble();
					if(addMoney > 0){
						balance += addMoney;
					}
					break;
				case 2:
					System.out.print("要取款的额度为:");
					double minusMoney = scan.nextDouble();
					if(minusMoney > 0 && balance >= minusMoney){
						balance -= minusMoney;
					}else{
						System.out.println("您输入的数据非法或余额不足");
					}
					break;
				case 3:
					System.out.println("当前的余额为:" + balance);
					break;
				case 4:
					System.out.println("欢迎下次进入此系统。^_^");
					isFlag = false;
					break;
				default:
					System.out.println("请重新选择!");
					break;	
			}
		
		}while(isFlag);

		// 资源关闭
		scan.close();
		
	}
}

练习

练习 1:猜数字游戏(简洁版)

随机生成一个 100 以内的数,猜这个随机数是多少?

从键盘输入数,如果大了提示,大了;如果小了,提示小了;如果对了,就不再猜了,并统计一共猜了多少次。

TIP

通过这个例子,我们发现 do-while 循环在某些情况下比 while 循环简洁。比如完成“猜数字游戏”编程。

java
import java.util.Scanner;

public class DoWhileExer {
    public static void main(String[] args) {
        // 随机生成一个 100 以内的整数
		/*
		Math.random() ==> [0,1) 的小数
		Math.random()* 100 ==> [0,100) 的小数
		(int)(Math.random()* 100) ==> [0,100) 的整数
		*/
        int num = (int)(Math.random()* 100);
        // System.out.println(num);

        // 声明一个变量,用来存储猜的次数
        int count = 0;

        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int guess; // 提升作用域
        do{
            System.out.print("请输入 100 以内的整数:");
            guess = input.nextInt();

            // 输入一次,就表示猜了一次
            count++;

            if(guess > num){
                System.out.println("大了");
            }else if(guess < num){
                System.out.println("小了");
            }
        }while(num != guess);

        System.out.println("一共猜了:" + count+"次");

        input.close();
    }
}

对比三种循环结构

  • 三种循环结构都具有四个要素:
    • 循环变量的初始化条件
    • 循环条件
    • 循环体语句块
    • 循环变量的修改的迭代表达式
  • 从循环次数角度分析
    • do-while 循环至少执行一次循环体语句。
    • for 和 while 循环先判断循环条件语句是否成立,然后决定是否执行循环体。
  • 如何选择
    • 遍历有明显的循环次数(范围)的需求,选择 for 循环
    • 遍历没有明显的循环次数(范围)的需求,选择 while 循环
    • 如果循环体语句块至少执行一次,可以考虑使用 do-while 循环(猜数字游戏,一上来就请你猜数字,所以至少猜一次数字)
    • 本质上:三种循环之间完全可以互相转换,都能实现循环的功能

"无限"循环

基本语法

语法格式:

  • 最简单"无限"循环格式:while(true) , for(;;)

适用场景:

  • 开发中,有时并不确定需要循环多少次,需要根据循环体内部某些条件,来控制循环的结束(使用 break)。
  • 如果此循环结构不能终止,则构成了死循环!开发中要避免出现死循环。

应用举例

案例 1:实现爱你到永远...

java
public class EndlessFor1 {
    public static void main(String[] args) {
        for (;;){
            System.out.println("我爱你!");
        }
//        System.out.println("end"); // 永远无法到达的语句,编译报错
    }
}
java
public class EndlessFor2 {
    public static void main(String[] args) {
        for (; true;){ // 条件永远成立,死循环
            System.out.println("我爱你!");
        }
    }
}
java
public class EndlessFor3 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i=1; i<=10; ){ // 循环变量没有修改,条件永远成立,死循环
            System.out.println("我爱你!");
        }
    }
}

思考:如下代码执行效果

java
public class EndlessFor4 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i=1; i>=10; ){ // 一次都不执行
            System.out.println("我爱你!");
        }
    }
}

案例 2:

从键盘读入个数不确定的整数,并判断读入的正数和负数的个数,输入为 0 时结束程序。

java
import java.util.Scanner;

class PositiveNegative {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
		int positiveNumber = 0; // 统计正数的个数
		int negativeNumber = 0; // 统计负数的个数
		for(;;){  // while(true){
			System.out.println("请输入一个整数:(输入为 0 时结束程序)");
			int num = scanner.nextInt();
			if(num > 0){
				 positiveNumber++;
            }else if(num < 0){
				 negativeNumber++;
        	}else{
                System.out.println("程序结束");
				break; 
            }
         }
		 System.out.println("正数的个数为:"+ positiveNumber);
		 System.out.println("负数的个数为:"+ negativeNumber);  
        
         scanner.close();
	} 
}

嵌套循环(或多重循环)

使用说明

  • 所谓嵌套循环,是指一个循环结构 A 的循环体是另一个循环结构 B。比如,for 循环里面还有一个 for 循环,就是嵌套循环。其中,for ,while ,do-while 均可以作为外层循环或内层循环。
    • 外层循环:循环结构 A
    • 内层循环:循环结构 B
  • 实质上,嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体。只有当内层循环的循环条件为 false 时,才会完全跳出内层循环,才可结束外层的当次循环,开始下一次的外层循环。
  • 设外层循环次数为 m 次,内层为 n 次,则内层循环体实际上需要执行 m*n 次。
  • 技巧:从二维图形的角度看,外层循环控制行数,内层循环控制列数
  • 开发经验:实际开发中,我们最多见到的嵌套循环是两层。一般不会出现超过三层的嵌套循环。如果将要出现,一定要停下来重新梳理业务逻辑,重新思考算法的实现,控制在三层以内。否则,可读性会很差。

例如:两个 for 嵌套循环格式

java
for(初始化语句①; 循环条件语句②; 迭代语句⑦) {
    for(初始化语句③; 循环条件语句④; 迭代语句⑥) {
      	循环体语句⑤;
    }
}

// 执行过程:① - ② - ③ - ④ - ⑤ - ⑥ - ④ - ⑤ - ⑥ - ... - ④ - ⑦ - ② - ③ - ④ - ⑤ - ⑥ - ④..

执行特点:外层循环执行一次,内层循环执行一轮。

应用举例

案例 1:打印 5 行 6 个 *

java
class ForForTest1 {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		
		******
		******
		******
		******
		******
		
		*/
		
		for(int j = 1;j <= 5;j++){

			for(int i = 1;i <= 6;i++){
				System.out.print("*");
			}
			
			System.out.println();
		}
    }
}

案例 2:打印 5 行直角三角形

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**
***
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java
public class ForForTest2 {
    public static void main(String[] args){
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

案例 3:打印 5 行倒直角三角形

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*
java
public class ForForTest3 {
    public static void main(String[] args){
        for(int i = 1;i <= 5;i++){
			for(int j = 1;j <= 6 - i;j++){
				System.out.print("*");
			
			}
			System.out.println();
		
		}
    }
}

案例 4:打印"菱形"形状的图案

        * 
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        *
java
public class ForForTest4 {

    public static void main(String[] args) {
    /*
        上半部分		i		m(表示 - 的个数)    n(表示*的个数) 关系式:2*i + m = 10 --> m = 10 - 2*i
    --------*		   1	   8			   1							n = 2 * i - 1
    ------* * *		   2	   6			   3
    ----* * * * *	   3	   4			   5
    --* * * * * * *	   4	   2		       7
    * * * * * * * * *  5	   0			   9

        下半部分         i      m                n              关系式:m = 2 * i
    --* * * * * * *    1       2                7                     n = 9 - 2 * i
    ----* * * * *      2       4                5
    ------* * *        3       6                3
    --------*          4       8                1

            */
        //上半部分
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            //-
            for (int j = 1; j <= 10 - 2 * i; j++) {
                System.out.print(" ");
            }
            //*
            for (int k = 1; k <= 2 * i - 1; k++) {
                System.out.print("* ");
            }
            System.out.println();
        }
        //下半部分
        for (int i = 1; i <= 4; i++) {
            //-
            for (int j = 1; j <= 2 * i; j++) {
                System.out.print(" ");
            }

            //*
            for (int k = 1; k <= 9 - 2 * i; k++) {
                System.out.print("* ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

}

案例 5:九九乘法表

java
public class ForForTest5 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                System.out.print(i + "*" + j + "=" + (i * j) + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

练习

练习 1:将一天中的时间打印到控制台

java
public class ForForDemo {
	public static void main (String[] args) {
		for (int hour = 0;hour < 24 ;hour++ ) {
			for (int min = 0; min < 60 ; min++) {
				System.out.println(hour + "时" + min +"分");
			}
		}	
	}
}

关键字 break 和 continue 的使用

break 和 continue 的说明

适用范围适用范围相同点
breakswitch-case 和循环结构一旦执行,就结束(或跳出)当前循环结构此关键字的后面,不能声明语句
continue只能用在循环结构一旦执行,就结束(或跳出)当前循环结构此关键字的后面,不能声明语句

此外,很多语言都有 goto 语句,goto 语句可以随意将控制转移到程序中的任意一条语句上,然后执行它,但使程序容易出错。Java 中的 break 和 continue 是不同于 goto 的。

应用举例

java
class BreakContinueTest1 {
	public static void main(String[] args) {
	
		for(int i = 1;i <= 10;i++){
			
			if(i % 4 == 0){
				// break; // 123
				continue; // 123567910
				// 如下的语句不可能被执行,编译不通过
				// System.out.println("今晚迪丽热巴要约我吃饭");
			}

			System.out.print(i);
		}

		System.out.println("####");

		// 嵌套循环中的使用
		for(int i = 1;i <= 4;i++){
		
			for(int j = 1;j <= 10;j++){
				if(j % 4 == 0){
					//break; // 结束的是包裹 break 关键字的最近的一层循环!
					continue;// 结束的是包裹 break 关键字的最近的一层循环的当次!
				}
				System.out.print(j);
			}
			System.out.println();
		}

	}
}

带标签的使用

java
break 语句用于终止某个语句块的执行
{    ……	 
	break;
	 ……
}

break 语句出现在多层嵌套的语句块中时,可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块 
	label1: {   ……        
	label2:	     {   ……
	label3:			 {   ……
				           break label2;
				           ……
					 }
			     }
			}
  • continue 语句出现在多层嵌套的循环语句体中时,也可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环。
  • 标号语句必须紧接在循环的头部。标号语句不能用在非循环语句的前面。

举例:

java
class BreakContinueTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		l:for(int i = 1;i <= 4;i++){
		
			for(int j = 1;j <= 10;j++){
				if(j % 4 == 0){
					// break l;
					continue l;
				}
				System.out.print(j);
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

经典案例:找质数

题目:找出 100 以内所有的素数(质数)?100000 以内的呢?

目的:不同的代码的实现方式,效率差别很大。

什么是质数?

质数(Prime number),又称素数,指在大于 1 的自然数中,除了 1 和该数自身外,无法被其他自然数整除的数(也可定义为只有 1 与该数本身两个正因数的数)。

分析:只能被 1 和它本身整除的自然数。 ---> 从 2 开始,到这个数 -1 为止,此范围内没有这个数的约数。则此数是一个质数。

比如:2、3、5、7、11、13、17、19、23、...

实现方式 1:全部试除法

我们需要明确,计算机最优秀的地方在于机械地重复同一件事,针对质数的判定,正好是它的“强项”,我们只需要按照定义入手,枚举从 2 到 n 的所有数,如果能整除,就返回 false,试到最后还不能的话就返回 true。

java
class PrimeNumberExer {
	public static void main(String[] args) {

		long start = System.currentTimeMillis(); //记录当前时间距离 1970-1-1 00:00:00 的毫秒数
			
		int count = 0; // 记录质数的个数


		for(int i = 2; i <= 100000; i++){  //i

			boolean isFlag = true; // 标识数字 i 是否是质数。默认假设是质数
		
			for(int j = 2;j <= i - 1;j++){
				
				if(i % j == 0){ // 表明 i 有约数,那么它就不是质数了
					isFlag = false;
          // 不用再继续往下走了
          break;
				}
			
			}

			// 判断 i 是否是质数
			if(isFlag){ // 如果 isFlag 变量没有给修改过值,就意味着 i 没有被 j 除尽过。则 i 是一个质数
				count++;
			}
		
		}

		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("质数的个数为:" + count);
		System.out.println("执行此程序花费的秒数为:" + (end - start) / 1000.0 + " 秒"); //16628

	}
}

截图:

实现方式 2:质数筛选

方式一会多次判断 i 是否是质数。

我们这样来想,如果一个正整数 N 能够被一个数 a 整除(a < N),那一定还会有另外一个数 b 能整除 N,而且 a×b 一定等于 N。所以,我们只需要举从 2 到 N 即可。

java

class PrimeNumberExerPlus {
	public static void main(String[] args) {

		long start = System.currentTimeMillis(); //记录当前时间距离 1970-1-1 00:00:00 的毫秒数
			
		int count = 0; // 记录质数的个数


		for(int i = 2; i <= 100000; i++){  //i

			boolean isFlag = true; // 标识数字 i 是否是质数。默认假设是质数
		
			for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){
				
				if(i % j == 0){ // 表明 i 有约数,那么它就不是质数了
					isFlag = false;
          // 不用再继续往下走了
          break;
				}
			
			}

			// 判断 i 是否是质数
			if(isFlag){ // 如果 isFlag 变量没有给修改过值,就意味着 i 没有被 j 除尽过。则 i 是一个质数
				count++;
			}
		
		}

		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("质数的个数为:" + count);
		System.out.println("执行此程序花费的秒数为:" + (end - start) / 1000.0 + " 秒"); //16628

	}
}

截图:

实现方式 3:使用 continue + 标签

java

class PrimeNumberExerPlusLabel {
	public static void main(String[] args) {

		long start = System.currentTimeMillis(); //记录当前时间距离 1970-1-1 00:00:00 的毫秒数
			
		int count = 0; // 记录质数的个数


		label: for(int i = 2; i <= 100000; i++){  // i
		
			for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){
				
				if(i % j == 0){ // 表明 i 有约数,那么它就不是质数了
          // 不用再继续往下走了
          continue label; 
				} 
			
			}

      // 能走到这里,说明是质数
			count++;
		
		}

		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("质数的个数为:" + count);
		System.out.println("执行此程序花费的秒数为:" + (end - start) / 1000.0 + " 秒"); //16628

	}
}

截图:

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