Java語言中的三種循環(huán)語句教學(xué)研究

曾新洲

摘 要： 循環(huán)語句是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基礎(chǔ)，Java程序設(shè)計語言提供了三種基本的循環(huán)語句：while循環(huán)語句、for循環(huán)語句和do…while循環(huán)語句[1]，通常情況下，這三種循環(huán)語句可互換[2]，但又略有不同，for循環(huán)語句與另外兩種循環(huán)語句相比，結(jié)構(gòu)更緊湊，編寫更方便，使用更頻繁。本文針對高職學(xué)生學(xué)習(xí)循環(huán)語句難度較大的問題，提出了一種引導(dǎo)式教學(xué)方法，通過分析一個典型案例---“求前10個自然數(shù)的和”的執(zhí)行過程，提煉出循環(huán)體、循環(huán)執(zhí)行條件等，引導(dǎo)學(xué)生自己拼湊出循環(huán)語句，同時也分析了Java語言中三種循環(huán)語句的結(jié)構(gòu)，并對三種循環(huán)語句的相同點和不同點進行了詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞： Java語言； for循環(huán)語句； while循環(huán)語句； do…while循環(huán)語句

中圖分類號：TP312 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）09-51-04

Abstract： Loop statements are the basis of object oriented programming， and the Java programming language provides three basic loop statements： while loop statement， for loop statement， and do... While loop statement， usually， these three loop statements are interchangeable， but are slightly different， for loop statement is more compact in structure， more convenient to write， and more frequently used than the other two loop statements. In order to solve the problem of Higher Vocational Students' difficulty in learning loop sentences， a guiding teaching method is put forward. By analyzing a typical case， the execution process of "the sum of the 10 natural numbers in the first place"， the body of the loop and the execution condition of the loop are extracted to guide the students to piece together the loop sentences. The structure of three loop statements in Java language is discussed， and the similarities and differences between the three loop statements are discussed in detail.

Key words： Java language； for loop statement； while loop statement； do...while loop statement

0 引言

Java語言作為目前使用最為廣泛的一種程序設(shè)計語言，有三種基本的循環(huán)語句：while循環(huán)語句、for循環(huán)語句和do…while循環(huán)語句。高職有不少學(xué)生英語和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，邏輯思維能力較弱，在學(xué)習(xí)循環(huán)語句時有點力不從心。為了讓學(xué)生盡快掌握循環(huán)語句，在教學(xué)過程中盡可能聯(lián)系實際，例如采用引導(dǎo)式教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生使用循環(huán)語句實現(xiàn)“求前10個自然數(shù)的和”；然后要求學(xué)生模仿教師的做法，使用循環(huán)語句實現(xiàn)“求前100個自然數(shù)的和”；并進行擴展練習(xí)，如使用循環(huán)語句實現(xiàn)“求2+4+6+…+18+20的和”。下面我們對Java語言中的三種循環(huán)語句進行詳細(xì)分析。

1 while循環(huán)語句

while循環(huán)語句的通用格式如下：

①

while（②）

{

③

}

④

其中①表示while循環(huán)語句之前的語句，②表示循環(huán)執(zhí)行的條件，③表示循環(huán)體[3]（滿足循環(huán)條件時，執(zhí)行循環(huán)體，循環(huán)體為重復(fù)執(zhí)行的代碼），④表示while循環(huán)語句之后的語句，while循環(huán)語句的執(zhí)行流程如圖1所示。

在教學(xué)中采用先分析執(zhí)行過程，然后再拼湊循環(huán)語句的方式進行講解，例如，采用while循環(huán)語句實現(xiàn)“求前10個自然數(shù)的和”，教學(xué)過程設(shè)計如下。

⑴ 求和運算，定義一個初始值為0的整形變量保存最終結(jié)果，如下所示：

int sum=0；

⑵ 執(zhí)行求和運算，這里采用小學(xué)生的做法，首先將自然數(shù)1加入到最終的結(jié)果中：

sum=sum+1； //語句⑴

⑶ 然后將自然數(shù)2加入到最終的結(jié)果中：

sum=sum+2； //語句⑵

依此類推：

sum=sum+3； //語句⑶

…

sum=sum+10； //語句⑽

語句⑴、⑵、⑶….⑽中的數(shù)字不相同，且相鄰語句之間的數(shù)字相差1，若采用一個整形變量i（初始值為1）來替換語句⑴中的數(shù)字1，語句⑴執(zhí)行完以后，變量i的值加1，使用變量i替換語句⑵中的數(shù)字2，語句⑵執(zhí)行完后，變量i的值再加1，使用變量i替換語句⑶中的數(shù)字3，依此類推，執(zhí)行過程如下：

int i=1；

sum=sum+i； //等同于sum=sum+1

i++；

sum=sum+i； //等同于sum=sum+2

i++；

…

sum=sum+i； //等同于sum=sum+10

i++；

上述執(zhí)行過程中，有兩條語句重復(fù)執(zhí)行：

sum=sum+i；

i++；

這部分代碼可作為while循環(huán)語句通用格式中的③，變量i的初始值為1，每執(zhí)行一次循環(huán)體③，i的值加1，最終i的值變成11，程序結(jié)束，因此，可將i<11作為while循環(huán)語句執(zhí)行的條件②。而以下兩行語句在while循環(huán)之前執(zhí)行。

int sum=0；

int i=1；

因此，可將其作為while循環(huán)之前的第①部分，引導(dǎo)學(xué)生拼湊出如下while循環(huán)語句。

int sum=0；

int i=1；

while（i<11）

{

sum=sum+i；

i++；

}

在編寫服務(wù)器程序時，經(jīng)常使用無限循環(huán)，while循環(huán)語句表示無限循環(huán)的一般格式如下：

while（true）

{

循環(huán)體；

}

上述“求前10個自然數(shù)的和”的while循環(huán)語句，可使用無限循環(huán)方式實現(xiàn)，實現(xiàn)過程如下：

int sum=0；

int i=1；

while（true）

{

if（i<11）

{

sum=sum+i；

i++；

}

else

break；

}

在上述語句中，將循環(huán)執(zhí)行的條件"i<11"放置在循環(huán)體內(nèi)，一旦循環(huán)變量i的值等于11，便結(jié)束while循環(huán)語句。

2 for循環(huán)語句

for循環(huán)語句的通用格式如下：

①

for（②； ③； ④）

{

⑤

}

⑥

其中①表示for循環(huán)語句之前的語句，②一般用來做循環(huán)變量的初始化操作，③表示循環(huán)執(zhí)行的條件，④表示循環(huán)變量的變化，⑤表示循環(huán)體[4]，⑥表示for循環(huán)語句之后的語句，for循環(huán)語句的執(zhí)行流程[5]如圖2所示。

根據(jù)while循環(huán)語句部分的分析，可通過for循環(huán)語句實現(xiàn)“求前10個自然數(shù)的和”。

int sum=0；

int i=1；

這兩條語句是while循環(huán)語句之前執(zhí)行的語句，其中變量i為循環(huán)變量，因此，可將int i=1；放在for循環(huán)語句的第②個部分（循環(huán)變量的初始化部分），int sum=0；放在for循環(huán)語句的第①個部分（for循環(huán)語句之前執(zhí)行的語句），while循環(huán)語句中的循環(huán)體包括以下兩條語句：sum=sum+i； i++；其中sum=sum+i；作為for循環(huán)語句第⑤個部分（循環(huán)體），而i++作為for循環(huán)語句的第④個部分（循環(huán)變量的變化），i<11為循環(huán)的執(zhí)行條件，作為for循環(huán)語句中的第③部分，用for循環(huán)語句實現(xiàn)“求前10個自然數(shù)的和”如下所示：

int sum=0；

for（int i=1； i<11； i++）

{

sum=sum+i；

}

實際上，for循環(huán)語句的通用格式中的第②、③、④部分都可以省略，但它們之間的分號必須保留，以“求前10個自然數(shù)的和”為例，代碼如下：

int sum=0；

int i=1

for（； ；）

{

if（i<11）

{

sum=sum+i；

i++；

}

else

break；

}

此時，for循環(huán)語句變成了一個無限循環(huán)，類似于while無限循環(huán)，將循環(huán)變量初始化操作放在for循環(huán)語句之前，循環(huán)執(zhí)行的條件和循環(huán)變量的變化放置在for循環(huán)體內(nèi)。

3 do…while循環(huán)語句

do…while循環(huán)語句的通用格式如下：

①

do

{

②

} while（③）；

④

其中①表示do…while循環(huán)語句之前的語句，②表示循環(huán)體，③表示循環(huán)執(zhí)行的條件，④表示do…while循環(huán)語句之后的語句，do..while循環(huán)語句的執(zhí)行流程如圖3所示。

在do…while循環(huán)語句中，先執(zhí)行循環(huán)體，然后再判斷循環(huán)執(zhí)行的條件，如果條件為真，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，如果條件為假，則結(jié)束整個do…while循環(huán)語句，采用do…while循環(huán)語句實現(xiàn)“求前10個自然數(shù)的和”代碼如下：

int sum=0；

int i=1；

do

{

sum=sum+i；

i++；

} while（i<11）；

這種方式跟while循環(huán)語句非常類似，只是將while循環(huán)語句中的while換成do，然后將while（i<11）放在了循環(huán)體后，并以分號結(jié)束。但do…while循環(huán)語句與while循環(huán)語句并不完全相同，因為do…while循環(huán)語句不管循環(huán)執(zhí)行的條件是否為真，都會執(zhí)行一次循環(huán)體，因此，初次判斷循環(huán)執(zhí)行的條件為真時，兩者完全相等，而初次判斷循環(huán)執(zhí)行的條件為假時，do…while循環(huán)語句與while循環(huán)語句不同，以下的do…while循環(huán)語句和while循環(huán)語句就不相同。

while循環(huán)語句如下：

int i=20；

while（i<10）

{

System.out.println（i）；

i--；

}

do…while循環(huán)語句如下：

int i=20；

do

{

System.out.println（i）；

i--；

} while（i<10）；

其中while循環(huán)語句沒有輸出，而do…while循環(huán)語句輸出20。

4 結(jié)束語

do…while循環(huán)語句不管條件如何，至少會執(zhí)行一次，while循環(huán)語句和for循環(huán)語句可互換，for循環(huán)語句與while循環(huán)語句相比，結(jié)構(gòu)更緊湊，在實際開發(fā)中，更傾向于使用for循環(huán)語句，特別是在多重循環(huán)中均采用for循環(huán)語句來實現(xiàn)。在編寫循環(huán)語句時，必須弄清循環(huán)語句的四個組成部分：循環(huán)變量的初始化、循環(huán)執(zhí)行的條件、循環(huán)體和循環(huán)變量的變化。其中循環(huán)執(zhí)行的條件和循環(huán)體最為關(guān)鍵，可采用歸納法，提取出重復(fù)執(zhí)行的部分——循環(huán)體[6]，通過分析，確定什么情況下執(zhí)行循環(huán)——循環(huán)語句的執(zhí)行條件，確定了上述兩部分內(nèi)容后，循環(huán)語句也就基本確定了。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] [美]Bruce Eckel著，陳昊鵬譯.Java編程思想（第四版）[M].機械工業(yè)出版社，2007.

[2] 李英.C語言中for循環(huán)語句教學(xué)設(shè)計[J].網(wǎng)絡(luò)與信息工程，2017.8：60-61

[3] 凱 S.霍斯特曼（Cay S.Horstmann）.Java核心技術(shù) 卷I：基礎(chǔ)知識（原書第十版）[M].機械工業(yè)出版社，2016.

[4] 張淑敏，王元芬.C語言中三種循環(huán)語句辨析[J].電腦與信息技術(shù)，2017.25（1）：26-27

[5] 明日科技.Java從入門到精通（第四版）[M].清華大學(xué)出版社，2016.

[6] 宋靈香.C語言中for循環(huán)語句教學(xué)研究[J].軟件導(dǎo)刊，2013.12（3）：184-186