Java 基础 - 10. 循环语句 do-while

1. 引入

在 Java 中，循环语句是非常常见的控制结构，用于在满足特定条件的情况下重复执行某段代码。除了 for 循环和 while 循环外，还有一种特殊的循环结构——do-while 循环。它与 while 循环非常相似，但有一个重要的区别：do-while 循环至少会执行一次循环体，无论条件是否成立。

do-while 循环非常适合于那些需要至少执行一次循环体的情况。接下来，我们将详细介绍 do-while 循环的用法和特点。

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2. 介绍

do-while 循环的基本结构如下：

语法：

do {
    // 循环体
} while (条件);

• 循环体：在每次循环时执行的代码块。
• 条件：在每次循环结束时检查。如果条件为 true，则继续执行循环；如果条件为 false，则退出循环。

与 while 循环不同的是，do-while 循环会先执行循环体，然后再判断条件是否成立。即使条件为 false，do-while 循环也会执行一次循环体。

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3. 语法 + 案例

3.1 do-while 循环的基本示例

示例：打印 1 到 5 的数字

public class DoWhileExample {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1; // 初始化变量
        do {
            System.out.println(i); // 打印数字
            i++; // 更新变量
        } while (i <= 5); // 条件检查
    }
}

运行结果：

1
2
3
4
5

在这个例子中：

• 我们先初始化了变量 i = 1。
• 循环体中的代码执行后，i 增加 1。
• 在每次循环结束时，while 会检查 i <= 5 是否为 true，如果是，则继续执行循环，否则停止循环。

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3.2 使用 do-while 循环执行多条语句

do-while 循环不仅可以执行一条语句，也可以执行多条语句，只需要使用大括号 {} 包裹起来。

示例：打印数字及其平方

public class DoWhileExample {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        do {
            System.out.println("数字: " + i);
            System.out.println("平方: " + (i * i));
            i++;
        } while (i <= 5);
    }
}

运行结果：

数字: 1
平方: 1
数字: 2
平方: 4
数字: 3
平方: 9
数字: 4
平方: 16
数字: 5
平方: 25

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3.3 do-while 循环和用户输入

do-while 循环非常适合用于需要至少执行一次循环体的情况，比如用户输入验证。

示例：输入一个数字并判断是否为正数

import java.util.Scanner;

public class DoWhileExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int number;

        do {
            System.out.print("请输入一个正数：");
            number = scanner.nextInt();
        } while (number <= 0); // 如果输入的不是正数，继续要求输入

        System.out.println("你输入的正数是：" + number);
    }
}

示例运行结果：

请输入一个正数：-3
请输入一个正数：0
请输入一个正数：5
你输入的正数是：5

在这个例子中：

• 程序要求用户至少输入一次正数。
• 如果用户输入的数字不符合要求（小于等于零），循环会一直执行，直到用户输入一个正数。

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4. 代码说明

1. 初始化部分：在 do-while 循环之前，我们初始化了变量 i = 1，确保第一次进入循环体时，变量已经有了初始值。

2. 循环体：do 后面的代码块就是我们要执行的内容。无论条件如何，do 后的语句至少会执行一次。

3. 条件部分：在循环体执行完后，while 会检查条件是否成立。如果条件为 true，则继续执行循环；如果条件为 false，则跳出循环。

4. 注意：do-while 循环的条件判断是在循环体执行之后进行的。这意味着循环体至少执行一次，即使条件一开始就是 false。

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5. 练习题（含答案）

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练习 1：打印 1 到 10 的数字

要求：编写程序，使用 do-while 循环打印从 1 到 10 的数字。

参考答案：

public class PrintNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        do {
            System.out.println(i);
            i++;
        } while (i <= 10);
    }
}

运行结果：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

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练习 2：计算 1 到 N 的和

要求：编写程序，计算从 1 到用户输入的数字 N 的和。

参考答案：

import java.util.Scanner;

public class SumUpToN {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个数字 N：");
        int N = scanner.nextInt();
        
        int sum = 0;
        int i = 1;
        do {
            sum += i;
            i++;
        } while (i <= N);
        
        System.out.println("从 1 到 " + N + " 的和是: " + sum);
    }
}

示例运行结果：

请输入一个数字 N：5
从 1 到 5 的和是: 15

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练习 3：输出从 10 到 1 的倒序数字

要求：编写程序，使用 do-while 循环输出从 10 到 1 的数字。

参考答案：

public class ReverseNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 10;
        do {
            System.out.println(i);
            i--;
        } while (i >= 1);
    }
}

运行结果：

10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

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通过这篇文章，您了解了如何使用 do-while 循环来执行至少一次的任务。do-while 循环在某些场景下非常有用，特别是当我们希望确保循环体至少执行一次时。如果您掌握了 do-while 循环的基本用法，相信您能够更加灵活地应对不同的编程需求。