3.3 循环结构
让我们从下面的编程做起，体会循环结构的流程。
【例3.8】需求：输出从1累加到10的累加和。
分析：需要有一个变量sum，保存每次累加的结果，初值为0；需要有一个变量i，保存每次累加的那个加数，初值为1。只要加数i不超过10，就循环执行：加数累加入sum时，加数i自增1。当循环退出时，sum中保存的就是从1累加到10的累加和。
做法1的流程如图1.3.7所示。
图1.3.7 做法1
【代码3.8.1】做法1
代码3.8.1
第8行是循环语句while，控制语句从第8行到第11行循环执行，每次都先判断i＜=10是否为真，如果为真，则执行一遍下面的循环体。一直循环，直到i＜=10为假时，退出循环，执行循环语句后面的第13行语句。
while语句后面的循环条件必须写在小括号中，对于后面的循环体，如果语句多于一条，则必须写在大括号中。
【代码3.8.2】做法2
代码3.8.2
第8行是循环语句for，控制语句从第8行到第11行循环执行。在for后面的小括号中，第一个分号前面是循环之前只执行一次的语句，这里是i赋初值为1；两个分号之间的i＜=10是在每次循环之前要判断的循环条件，当条件为真时，执行一遍下面的循环体；第二个分号之后的i++是每次执行完一遍循环体后就执行一次的内容，这里是i自增1。第9行到第11行就是循环体。
for后面一定需要有一对小括号，小括号中必须有两个分号，这两个分号将小括号中的语句分隔为三部分：第一部分是循环之前只执行一次的语句，一般用于赋初值；第二部分是每次首先要进行的逻辑判断条件，当条件为真时，就执行一次循环体，直到条件为假，退出循环；第三部分是每次执行一次循环体后都要执行一次的语句，一般用于循环变量的递增（或者递减）。
做法3的流程如图1.3.8所示。
图1.3.8 做法3
【代码3.8.3】做法3
代码3.8.3
第7行是循环语句do-while，do后面大括号中的是循环体，首先执行一遍循环体，然后判断while后面小括号中的条件（第10行中的i＜=10），如果条件为真，则再执行一遍循环体，如此循环，直到条件为假，退出循环。
do-while循环是第一次不判断循环条件，在循环体首先执行一次后再判断循环条件，如果条件为真，则执行一次循环体，直到循环条件为假，退出循环。do-while循环的循环体至少会被执行一次。
【例3.9】需求：求1-2+3-4+5-6+…-10的结果。
分析：“1-2+3-4+5-6+…-10”可以看作是1到10的累加，只是每一项都乘以一个符号位，每一项的符号位是前一项的符号位变反（乘以-1）。符号位的初值是-1，这样首次变反之后是+1，也就是第一项的符号位为+1。
【代码3.9】
代码3.9
【例3.10】需求：输入一个正整数，求这个整数的各位数字之和。
分析：当一个整数的位数不确定的时候，怎样取到它的每一位数字？需要设计统一的算法，要求算法对任意位数的整数都适用。任意位数的整数除以10的余数一定是个位数字，这样就可取到个位数字；任意位数的整数除以10的商，就去掉了个位数字，如256/10等于25。不断循环这两步，就可以依次取到个位，十位，百位，…。
【代码3.10】
代码3.10
【例3.11】需求：输出九九乘法表（如图1.3.9所示）。
图1.3.9 九九乘法表
分析：观察九九乘法表的规律，它一共有9行，每一行的每个算式乘号左边的数字都相同，分别是行号（从1到9）；每一行的每个算式乘号右边的数字可以看作列号，总是从1循环到行号。
【代码3.11】
代码3.11
【例3.12】需求：求满足n！小于1 000的最大的n。
分析：n！等于（n-1）！·n，每次循环将前一项（i-1）的阶乘乘以i，就是i的阶乘。注意当阶乘超过1 000而退出循环时，满足阶乘小于1 000的i应该是i-1。
【代码3.12.1】
代码3.12.1
也可以用另一种方法实现，在循环体中用break退出循环。
【代码3.12.2】
【例3.13】需求：打印100以内的素数。
分析：最小的素数是2，从2开始循环到100，依次判断每个数是否是素数，如果是素数，就输出。
对于从2到100之间的任何一个数i，要判断i是否是素数，需要依次用从2到i-1之间的数去除以i，如果全都没有除尽（退出循环的时候，除数和i相等），则说明i是素数；如果有任何一个除数除尽了，则说明i不是素数。
当然，根据素数的判断定理，要判断i是否素数，只需要用从2到
去除以i，如果都没有除尽，那i就是素数，下面的程序没有利用这个定理。
【代码3.13.1】第一种方法
代码3.13
第10行的break语句表示退出break语句所在的第3行的for循环。
【代码3.13.2】第二种方法（用到continue语句）
continue语句表示结束本次循环，进入下一次循环。在代码3.13.2中，当执行到第12行的continue时，当次循环余下的第14行就不执行了，此时程序转至第8行，进入下一次循环。
循环结构的语法总结如下。
（1）while语句
先判断布尔表达式的值，如果值为true，则执行一遍循环体，循环以上步骤，直到布尔表达式的值为false时，就不再执行循环体，退出循环，然后接下去执行后面的语句。
（2）do-while语句
先执行一遍循环体，然后判断布尔表达式的值，如果值为true，则再执行循环体一遍，循环以上步骤，直到布尔表达式的值为false时，就不再执行循环体，退出循环，然后接下去执行后面的语句。
do-while与while的区别是do-while至少会执行一遍循环体。
（3）for语句
for后的小括号中的语句由两个分号分为三部分：第一部分只在循环语句之前执行一次（一般是进行初始化）；第二部分是布尔表达式，每次判断布尔表达式的值，如果值为true，则执行循环体一遍，如果值为false，则退出循环，接下去执行循环后面的语句；第三部分在每次执行完一遍循环体之后执行一次（一般是每次进行的更新）。因此for小括号中的三部分内容也可以改变位置。例如，求1累加到10的和的程序写法有如下三种。
写法1：
写法2：
写法3：
以上写法是等价的，不过写法1是for语句的常用写法，是比较紧凑的。当for小括号中的第一或者第三部分不只是一个语句时，多个语句要用逗号隔开。例如，
（4）break语句
跳出break语句所在的switch语句或者循环语句。
（5）continue语句
本次循环余下的语句被跳过，直接进入下次循环。