Освоение циклов while и do-while в Java: пошаговое руководство

Циклы while и do...while в Java

В этом уроке мы научимся использовать циклы while и do-while в Java с помощью примеров.

В программировании циклы используются для повторения блока кода. Например, если нужно показать сообщение 100 раз, можно использовать цикл. Это простой пример; с циклами можно сделать гораздо больше.

В предыдущем уроке вы изучили цикл for. Здесь вы узнаете о циклах while и do...while.

---

Цикл while в Java

Цикл while в Java выполняет определенный код, пока выполняется условие. Синтаксис:

while (testExpression) {
    // тело цикла
}

Здесь:

1. Цикл while вычисляет testExpression в скобках ().
2. Если testExpression — true, выполняется код внутри цикла.
3. testExpression вычисляется снова.
4. Процесс продолжается, пока testExpression не станет false.
5. Когда testExpression — false, цикл останавливается.

Подробнее об условиях: Операторы сравнения и логические операторы в Java.

---

Блок-схема цикла while

---

Пример 1: Вывод чисел от 1 до 5

// Программа для вывода чисел от 1 до 5
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // объявляем переменные
        int i = 1, n = 5;
        // while цикл от 1 до 5
        while(i <= n) {
            System.out.println(i);
            i++;
        }
    }
}

Вывод

1
2
3
4
5

Как работает эта программа:

Итерация	Переменная	Условие: i <= n	Действие
1-я	i = 1 n = 5	true	1 выведено. i увеличено до 2.
2-я	i = 2 n = 5	true	2 выведено. i увеличено до 3.
3-я	i = 3 n = 5	true	3 выведено. i увеличено до 4.
4-я	i = 4 n = 5	true	4 выведено. i увеличено до 5.
5-я	i = 5 n = 5	true	5 выведено. i увеличено до 6.
6-я	i = 6 n = 5	false	Цикл завершен

---

Пример 2: Сумма только положительных чисел

// Java программа для нахождения суммы положительных чисел
import java.util.Scanner;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        // создаем объект Scanner
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        // получаем целое число от пользователя
        System.out.println("Введите число");
        int number = input.nextInt();
        // while цикл продолжается
        // пока введенное число положительно
        while (number >= 0) {
            // добавляем только положительные числа
            sum += number;
            System.out.println("Введите число");
            number = input.nextInt();
        }
        System.out.println("Сумма = " + sum);
        input.close();
    }
}

Вывод

Введите число
25
Введите число
9
Введите число
5
Введите число
-3
Сумма = 39

В программе используется класс Scanner для ввода. Метод nextInt() считывает целое число.

Цикл while продолжается, пока пользователь вводит положительное число. На каждой итерации введенное число добавляется к переменной sum.

Когда пользователь вводит отрицательное число, цикл завершается. Наконец, выводится общая сумма.

---

Цикл do...while в Java

Цикл do...while похож на while. Однако тело do...while выполняется один раз до проверки условия. Например,

do {
    // тело цикла
} while(textExpression);

Здесь:

1. Сначала выполняется тело цикла. Затем вычисляется textExpression.
2. Если textExpression — true, тело цикла выполняется снова.
3. textExpression вычисляется снова.
4. Если textExpression — true, тело цикла выполняется снова.
5. Процесс продолжается, пока textExpression не станет false. Затем цикл останавливается.

---

Блок-схема do...while

---

Пример 3: Вывод чисел от 1 до 5

// Java программа для вывода чисел от 1 до 5
import java.util.Scanner;
// Программа для нахождения суммы натуральных чисел от 1 до 100.
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1, n = 5;
        // do...while цикл от 1 до 5
        do {
            System.out.println(i);
            i++;
        } while(i <= n);
    }
}

Вывод

1
2
3
4
5

Как работает эта программа:

Итерация	Переменная	Условие: i <= n	Действие
	i = 1 n = 5	не проверяется	1 выведено. i увеличено до 2.
1-я	i = 2 n = 5	true	2 выведено. i увеличено до 3.
2-я	i = 3 n = 5	true	3 выведено. i увеличено до 4.
3-я	i = 4 n = 5	true	4 выведено. i увеличено до 5.
4-я	i = 5 n = 5	true	5 выведено. i увеличено до 6.
5-я	i = 6 n = 5	false	Цикл завершен

---

Пример 4: Сумма положительных чисел

// Java программа для нахождения суммы положительных чисел
import java.util.Scanner;
class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        int number = 0;
        // создаем объект Scanner
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        // do...while цикл продолжается
        // пока введенное число положительно
        do {
            // добавляем только положительные числа
            sum += number;
            System.out.println("Введите число");
            number = input.nextInt();
        } while(number >= 0);
        System.out.println("Сумма = " + sum);
        input.close();
    }
}

Вывод 1

Введите число
25
Введите число
9
Введите число
5
Введите число
-3
Сумма = 39

Пользователь вводит положительное число, оно добавляется к sum. Процесс продолжается до отрицательного числа. Когда число отрицательное, цикл завершается и выводится сумма без добавления отрицательного числа.

Вывод 2

Введите число
-8
Сумма = 0

Пользователь вводит отрицательное число. Условие false, но тело цикла выполняется один раз.

---

Бесконечный цикл while

Если условие цикла всегда true, цикл выполняется бесконечно (пока не закончится память). Например,

// бесконечный while цикл
while(true){
    // тело цикла
}

Пример бесконечного do...while:

// бесконечный do...while цикл
int count = 1;
do {
    // тело цикла
} while(count == 1)

В этих программах textExpression всегда true. Поэтому тело цикла выполняется бесконечно.

---

Циклы for и while

Цикл for используется, когда число итераций известно. Например,

for (int i = 1; i <=5; ++i) {
    // тело цикла
}

А циклы while и do...while обычно применяются, когда число итераций неизвестно. Например,

while (condition) {
    // тело цикла
}