Java 中的 while 和 do - while 循环

简介

在 Java 编程中，循环结构是控制程序流程的重要工具。while 循环和 do - while 循环允许程序员根据特定条件重复执行一段代码。这两种循环结构在功能上有相似之处，但也存在一些关键区别。理解它们的工作原理和适用场景，对于编写高效、简洁的 Java 代码至关重要。

while 循环基础概念

while 循环是一种先判断条件后执行循环体的循环结构。它的基本语法如下：

while (condition) {
    // 循环体代码
}

其中，condition 是一个布尔表达式，当该表达式的值为 true 时，循环体中的代码会被执行。每次循环执行完毕后，都会重新检查 condition，如果仍然为 true，则继续执行循环体，直到 condition 变为 false。

while 循环使用方法

下面通过一个简单的示例来演示 while 循环的使用：

public class WhileLoopExample {
    public static void main(String[] args) {
        int count = 0;
        while (count < 5) {
            System.out.println("Count is: " + count);
            count++;
        }
    }
}

在这个示例中，定义了一个变量 count 初始值为 0。while 循环的条件是 count < 5，只要这个条件为 true，就会执行循环体。在循环体中，打印出当前 count 的值，并将 count 加 1。当 count 达到 5 时，条件 count < 5 变为 false，循环结束。

do - while 循环基础概念

do - while 循环是一种先执行循环体，后判断条件的循环结构。它的基本语法如下：

do {
    // 循环体代码
} while (condition);

与 while 循环不同，do - while 循环会首先执行一次循环体，然后再检查 condition。如果 condition 为 true，则继续执行循环体，否则循环结束。

do - while 循环使用方法

以下是 do - while 循环的示例代码：

public class DoWhileLoopExample {
    public static void main(String[] args) {
        int count = 0;
        do {
            System.out.println("Count is: " + count);
            count++;
        } while (count < 5);
    }
}

在这个示例中，do - while 循环首先执行一次循环体，打印出 count 的初始值 0，然后检查条件 count < 5。只要条件为 true，就继续执行循环体。与前面的 while 循环示例相比，逻辑类似，但 do - while 循环确保了至少会执行一次循环体。

常见实践

输入验证

在获取用户输入时，经常需要验证输入是否符合特定格式或范围。可以使用 do - while 循环来确保用户输入有效。例如：

import java.util.Scanner;

public class InputValidationExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int number;
        do {
            System.out.print("Enter a number between 1 and 10: ");
            while (!scanner.hasNextInt()) {
                System.out.println("Invalid input. Please enter an integer.");
                scanner.nextLine();
            }
            number = scanner.nextInt();
        } while (number < 1 || number > 10);
        System.out.println("You entered a valid number: " + number);
        scanner.close();
    }
}

在这个示例中，使用 do - while 循环不断提示用户输入，直到输入一个在 1 到 10 之间的有效整数。内部的 while 循环用于处理输入不是整数的情况。

遍历集合

while 循环可以用于遍历数组或其他集合。例如，遍历一个整数数组：

public class ArrayTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        int index = 0;
        while (index < numbers.length) {
            System.out.println("Number at index " + index + " is: " + numbers[index]);
            index++;
        }
    }
}

通过 while 循环，使用索引变量 index 遍历数组中的每个元素。

最佳实践

避免无限循环

在使用 while 和 do - while 循环时，确保条件最终会变为 false，以避免无限循环。无限循环会导致程序挂起，消耗系统资源。例如：

// 避免这样的无限循环
while (true) {
    // 代码永远不会结束
}

初始化和更新循环变量

在使用循环变量时，要确保在循环开始前正确初始化，并且在循环体中适当更新。否则，可能会导致意外的行为或无限循环。例如：

// 正确初始化和更新循环变量
int i = 0;
while (i < 10) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

选择合适的循环类型

根据具体需求选择 while 循环或 do - while 循环。如果需要确保循环体至少执行一次，do - while 循环是更好的选择；如果条件可能一开始就不满足，while 循环更合适。

小结

while 和 do - while 循环是 Java 编程中强大的控制结构。while 循环先判断条件后执行循环体，而 do - while 循环先执行循环体再判断条件。了解它们的区别和适用场景，能够帮助开发者编写更高效、可靠的代码。在实际应用中，要注意避免无限循环，正确初始化和更新循环变量，并根据具体需求选择合适的循环类型。

参考资料

希望这篇博客能帮助你深入理解并高效使用 Java 中的 while 和 do - while 循环。如果有任何问题或建议，欢迎在评论区留言。