7.6 循环案例练习

练习目标

通过以下练习，巩固对 Java 循环语句（for、while、do…while）以及 break 和 continue 关键字的理解和使用。

练习 1：打印图形

题目描述

使用循环打印以下图形：

*
**
***
****
*****

参考代码

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

练习 2：打印九九乘法表

题目描述

使用循环打印九九乘法表。

参考代码

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

练习 3：计算 1 到 100 的和

题目描述

使用循环计算 1 到 100 的和。

参考代码

public class Sum1To100 {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            sum += i;
        }
        System.out.println("Sum of 1 to 100: " + sum);
    }
}

练习 4：计算阶乘

题目描述

使用循环计算一个数的阶乘。例如，5 的阶乘是 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120。

参考代码

import java.util.Scanner;

public class Factorial {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter a number: ");
        int n = scanner.nextInt();
        
        int factorial = 1;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            factorial *= i;
        }
        
        System.out.println(n + "! = " + factorial);
        scanner.close();
    }
}

练习 5：猜数字游戏

题目描述

使用循环实现一个猜数字游戏：

1. 系统随机生成一个 1 到 100 之间的数字
2. 用户输入猜测的数字
3. 系统提示"Too high!"或"Too low!"
4. 直到用户猜对为止

参考代码

import java.util.Scanner;
import java.util.Random;

public class GuessNumberGame {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Random random = new Random();
        int secretNumber = random.nextInt(100) + 1;
        int guess = 0;
        int attempts = 0;
        
        System.out.println("Guess a number between 1 and 100:");
        
        while (guess != secretNumber) {
            System.out.print("Enter your guess: ");
            guess = scanner.nextInt();
            attempts++;
            
            if (guess < secretNumber) {
                System.out.println("Too low!");
            } else if (guess > secretNumber) {
                System.out.println("Too high!");
            } else {
                System.out.println("Congratulations! You guessed the number in " + attempts + " attempts.");
            }
        }
        
        scanner.close();
    }
}

练习 6：打印斐波那契数列

题目描述

使用循环打印斐波那契数列的前 10 项。斐波那契数列的定义是：前两项为 0 和 1，后续每一项都是前两项的和。

参考代码

public class Fibonacci {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 10;
        int a = 0, b = 1;
        System.out.print(a + " " + b + " ");
        
        for (int i = 3; i <= n; i++) {
            int c = a + b;
            System.out.print(c + " ");
            a = b;
            b = c;
        }
        System.out.println();
    }
}

练习 7：查找数组中的最大值

题目描述

使用循环查找数组中的最大值。

参考代码

public class FindMax {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {5, 3, 9, 1, 7, 2, 8, 4, 6};
        int max = numbers[0];
        
        for (int number : numbers) {
            if (number > max) {
                max = number;
            }
        }
        
        System.out.println("Maximum value: " + max);
    }
}

练习 8：计算平均值

题目描述

使用循环计算数组中所有元素的平均值。

参考代码

public class CalculateAverage {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {5, 3, 9, 1, 7, 2, 8, 4, 6};
        int sum = 0;
        
        for (int number : numbers) {
            sum += number;
        }
        
        double average = (double) sum / numbers.length;
        System.out.println("Average: " + average);
    }
}

练习 9：打印素数

题目描述

使用循环打印 1 到 100 之间的所有素数。素数是指只能被 1 和自身整除的正整数。

参考代码

public class PrintPrimes {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Prime numbers between 1 and 100:");
        
        for (int i = 2; i <= 100; i++) {
            boolean isPrime = true;
            for (int j = 2; j <= Math.sqrt(i); j++) {
                if (i % j == 0) {
                    isPrime = false;
                    break;
                }
            }
            if (isPrime) {
                System.out.print(i + " ");
            }
        }
        System.out.println();
    }
}

练习 10：反转字符串

题目描述

使用循环反转一个字符串。例如，将 "Hello" 反转为 "olleH"。

参考代码

import java.util.Scanner;

public class ReverseString {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter a string: ");
        String input = scanner.nextLine();
        String reversed = "";
        
        for (int i = input.length() - 1; i >= 0; i--) {
            reversed += input.charAt(i);
        }
        
        System.out.println("Reversed string: " + reversed);
        scanner.close();
    }
}

练习 11：统计字符出现次数

题目描述

使用循环统计字符串中某个字符出现的次数。

参考代码

import java.util.Scanner;

public class CountCharacter {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter a string: ");
        String input = scanner.nextLine();
        System.out.print("Enter the character to count: ");
        char target = scanner.next().charAt(0);
        int count = 0;
        
        for (int i = 0; i < input.length(); i++) {
            if (input.charAt(i) == target) {
                count++;
            }
        }
        
        System.out.println("The character '" + target + "' appears " + count + " times.");
        scanner.close();
    }
}

练习 12：打印菱形

题目描述

使用循环打印一个菱形。

参考代码

public class PrintDiamond {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 5;
        
        // 打印上半部分
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = n; j > i; j--) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int j = 1; j <= 2 * i - 1; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
        
        // 打印下半部分
        for (int i = n - 1; i >= 1; i--) {
            for (int j = n; j > i; j--) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int j = 1; j <= 2 * i - 1; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

总结

通过这些练习，你应该已经掌握了 Java 循环语句的使用方法，包括：

• for 循环：适用于已知循环次数的场景
• while 循环：适用于循环次数不确定的场景
• do…while 循环：适用于至少需要执行一次的场景
• break 和 continue 关键字：用于控制循环流程
• 嵌套循环：用于处理复杂的问题

这些循环语句是 Java 编程中的基础，掌握它们对于编写复杂的程序非常重要。