Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 課件 項目5 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計

項目5循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計學習目標知識技能目標：能正確使用關(guān)系表達式表示循環(huán)條件能正確使用邏輯表達式表示循環(huán)條件能正確使用while語句編寫循環(huán)能正確使用do...while語句實現(xiàn)循環(huán)能正確使用for語句實現(xiàn)循環(huán)能正確使用break，continue語句職業(yè)素養(yǎng)目標：具備精益求精的工匠精神，優(yōu)化循環(huán)性能，提高程序的執(zhí)行效率具備勇攀高峰的職業(yè)素養(yǎng)，探索用新技術(shù)實現(xiàn)更高效的循環(huán)實現(xiàn)課證融通學習內(nèi)容與“大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)（Java）”職業(yè)技能等級標準（初級）對應(yīng)關(guān)系工作任務(wù)職業(yè)技能要求1.2面向過程代碼編寫1.2.2能熟練運用分支、循環(huán)等流程控制完成較復(fù)雜程序設(shè)計；1.2.4能熟練利用JavaSE的StringAPI完成字符串存取和運算；任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1質(zhì)數(shù)又稱素數(shù)。一個大于1的自然數(shù)，除了1和它自身外，不能被其他自然數(shù)整除的數(shù)叫做質(zhì)數(shù)；否則稱為合數(shù)（規(guī)定1既不是質(zhì)數(shù)也不是合數(shù)）。素數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，比如在密碼學中，素數(shù)用于生成公鑰，將要傳遞的信息在編碼時加入質(zhì)數(shù)，編碼之后傳送給收信人，任何人收到此信息后，若沒有此收信人所擁有的密鑰，則需要花很長時間去解密（尋找質(zhì)數(shù)）。本任務(wù)要求：編程實現(xiàn)，鍵盤輸入一個正整數(shù)，判斷并輸出是否是質(zhì)數(shù)。判斷質(zhì)數(shù)的思路：對正整數(shù)n，如果用2到√n之間的所有整數(shù)去除，均無法整除，則n為質(zhì)數(shù)。任務(wù)詳解任務(wù)描述任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1微課1-1Java前世今生技能點1：識別循環(huán)的四個要素（1）初始條件：這是循環(huán)開始之前必須滿足的條件，它決定了循環(huán)的次數(shù)和起始狀態(tài)。（2）循環(huán)條件：這是在每次循環(huán)迭代結(jié)束時檢查的條件。如果循環(huán)條件為真，則循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行；否則，循環(huán)終止。（3）循環(huán)體：這是循環(huán)中要重復(fù)執(zhí)行的代碼塊。在每次循環(huán)迭代中，循環(huán)體中的代碼會被執(zhí)行一次或多次。（4）使循環(huán)趨于結(jié)束的語句：不允許出現(xiàn)死循環(huán)。技術(shù)準備循環(huán)的四個要素包括：任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1練一練1.寫出用循環(huán)實現(xiàn)計算1+2+...+100的累加和的循環(huán)四要素。循環(huán)的初始條件：

循環(huán)條件：

循環(huán)體：

使循環(huán)趨于結(jié)束的語句：

2.寫出用循環(huán)計算n!=1*2*3*...*n的循環(huán)的四要素循環(huán)的初始條件：

循環(huán)條件：

循環(huán)體：

使循環(huán)趨于結(jié)束的語句：

任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1技能點2：計算一個數(shù)的平方根java.lang包下的Math類提供了常用的數(shù)學函數(shù)，包括三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、基本數(shù)學函數(shù)等。技術(shù)準備案例：鍵盤輸入一個整數(shù)，計算并輸出其平方根教師演示技能點3：用while語句實現(xiàn)循環(huán)任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1語法： while(循環(huán)條件)

語句塊執(zhí)行流程：while語句先判斷循環(huán)條件，如果循環(huán)條件為false，循環(huán)體一次也不執(zhí)行；如果循環(huán)條件為true，執(zhí)行循環(huán)體，再判斷循環(huán)，直到循環(huán)條件為false，結(jié)束循環(huán)。while語句執(zhí)行流程圖技術(shù)準備技能點3：用while語句實現(xiàn)循環(huán)任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1技術(shù)準備使用說明：(1)先判斷條件，再執(zhí)行循環(huán)體，有可能一次也不執(zhí)行循環(huán)體。(2)語句塊不止一條語句，應(yīng)該用花括號括起來；(3)while(循環(huán)條件)后不應(yīng)該加分號，如果加分號，循環(huán)體就是空語句。

while(x<100);(4)循環(huán)條件的值的類型是boolean。任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1案例：設(shè)計并實現(xiàn)一程序，在屏幕上輸出5行“ILoveProgramming!”教師演示第一步：任務(wù)分析第二步：編碼實現(xiàn)第三步：運行并查看結(jié)果任務(wù)實施任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1第一步：任務(wù)分析判斷一個數(shù)num是否是素數(shù)，如果num=1，不是素數(shù)，如果num=2，是素數(shù)，若num>2，用num除2到sqrt(num)之間的任何一個數(shù)都不為0，則num是素數(shù)。因此，當num>2時，用循環(huán)實現(xiàn)，先找出循環(huán)的四個要素：循環(huán)的初始條件：用i表示除數(shù)，i=2循環(huán)條件：i<=Math.sqrt(num)循環(huán)體：判斷(num%i==0)是否成立，如果成立，終止循環(huán)。如果不成立，繼續(xù)判斷下一個數(shù)使循環(huán)趨于結(jié)束的語句：i++第二步：識別程序中的輸入、處理和輸出程序的輸入：一個正整數(shù)任務(wù)實施任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1程序要用到的變量：需要保存的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型變量名初值正整數(shù)intnum鍵盤輸入循環(huán)變量inti2處理：

判斷num是否是素數(shù)

程序的輸出：num是素數(shù)或者num不是素數(shù)任務(wù)實施任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1第三步：算法設(shè)計判斷一個數(shù)num是否是素數(shù)，如果num的值為1，num不是素數(shù)，如果num的值為2，num是素數(shù)，如果num>2，判斷[2,sqrt(num)]中是否有num的因子，如果有num不是素數(shù)，否則num是素數(shù)。算法設(shè)計掃碼查看。第四步：編碼實現(xiàn)第五步：運行和調(diào)試程序第六步：驗證程序運行結(jié)果AEBCD小組協(xié)作，完成任務(wù)評價測試任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1評價指標評價標準分值得分創(chuàng)建項目正確創(chuàng)建Java項目10

輸入正確輸入一個整數(shù)，用戶界面友好10

處理正確判斷一個正整數(shù)是否是質(zhì)數(shù)30

輸出結(jié)果正確輸出結(jié)果30

編碼規(guī)范變量命名規(guī)范、有合理的注釋20

拓展提升——直接訪問Math中的方法和常量任務(wù)5.1用while實現(xiàn)判斷一個數(shù)是否質(zhì)數(shù)1Math類中提供的方法和常量都是staitc的，訪問時通過加Math類名來訪問，比如Math.PI，Math.sqrt()。如果不想在數(shù)學方法和常量名前加Math，只需要在源文件上方加上這樣一句：importstaticjava.lang.Math.*;任務(wù)描述任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2本任務(wù)要求：用do...while語句結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，用戶可以從鍵盤輸入英文單詞，輸入后能看到所輸入單詞的長度，每次操作完根據(jù)提示選擇“繼續(xù)輸入”還是“退出操作”，如果輸入“y”則繼續(xù)單詞的輸入與求長度過程，若輸入“n”則結(jié)束單詞的輸入操作。具體任務(wù)任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2技能點1：用do...while語句實現(xiàn)循環(huán)語法：do{循環(huán)體}while(循環(huán)條件);技術(shù)準備執(zhí)行流程：（1）先執(zhí)行循環(huán)體

（2）再判斷循環(huán)條件，如果循環(huán)條件為true，轉(zhuǎn)到（1）執(zhí)行，如果循環(huán)條件為false，循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行do...while語句的下一條語句。do...while語句執(zhí)行流程任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2案例：用do...while計算1到100的累加和教師演示第一步：任務(wù)分析循環(huán)的四個要素：（1）循環(huán)變量及初始化intsum=0,num=1;（2）循環(huán)條件num<=100（3）循環(huán)體sum+=num;（4）使循環(huán)趨于結(jié)束的語句num++;

第二步：算法設(shè)計第三步：編碼實現(xiàn)第四步：運行并查看結(jié)果技能點2：while和do...while的區(qū)別任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2while語句是先判斷條件再執(zhí)行循環(huán)體，有可能一次也不執(zhí)行循環(huán)體；do...while語句先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷條件，至少要執(zhí)行一次循環(huán)體。技術(shù)準備publicstaticvoidmain(String[]args){intsum=0,num;Scannerinput=newScanner(System.in);

System.out.println("請輸入一個整數(shù):");num=input.nextInt();while(num<=10){sum+=num;num++;}System.out.println("sum="+sum);}publicstaticvoidmain(String[]args){intsum=0,num;Scannerinput=newScanner(System.in);

System.out.println("請輸入一個整數(shù):");num=input.nextInt();do{sum+=num;num++;}while(num<=10);System.out.println("sum="+sum);}當輸入整數(shù)為20時，程序運行結(jié)果分別是：

、

。任務(wù)實施任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2第一步：任務(wù)分析確定循環(huán)的四個要素：（1）循環(huán)變量及初始化：charchoice;Stringwords;（2）循環(huán)條件：choice==’y’;（3）循環(huán)體：words=input.nextLine();計算并輸出長度words.length()（4）使循環(huán)趨于結(jié)束的語句：重新輸入，為choice賦值第二步：算法設(shè)計第三步：編碼實現(xiàn)第四步：運行和調(diào)試程序第五步：驗證程序運行結(jié)果AEBCD小組協(xié)作，完成任務(wù)評價測試任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2評價指標評價標準分值得分創(chuàng)建項目正確創(chuàng)建Java項目10

輸入正確輸入一個字符串，用戶界面友好10

處理正確輸出字符串的長度，30

輸出結(jié)果正確輸出結(jié)果30

編碼規(guī)范變量命名規(guī)范、有合理的注釋20

拓展提升——創(chuàng)建和操作可變長字符串任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2“+”運算符可以實現(xiàn)字符串的拼接，JDK11之后的String類中提供的repeat(intcount)方法可以將當前字符串重復(fù)count次后返回。但由于String類定義的字符串是不能被修改的，每次拼接字符串時，都會構(gòu)建一個新的String對象，既耗時，又浪費空間。如果要對字符串進行頻繁的修改，建議使用StringBuffer類或者StringBuilder類，StringBuffer效率不如StringBuilder，不過它允許采用多線程的方式修改字符串。如果字符串的操作是在單線程中執(zhí)行，建議使用StringBuilder，這兩個類的方法是類似的。拓展提升——創(chuàng)建和操作可變長字符串任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2StringBuilder類常用的方法有：StringBuilder()：創(chuàng)建一個空的StringBuilder對象。StringBuilder(Stringstr):創(chuàng)建一個包含指定字符串的StringBuilder對象。append(Objectobj):在StringBuilder的末尾追加指定對象的內(nèi)容。insert(intindex,Objectobj):在指定位置插入指定對象的內(nèi)容。delete(intstart,intend):刪除從start位置到end-1位置的字符。reverse():反轉(zhuǎn)StringBuilder中的字符。length():返回StringBuilder中字符的數(shù)量。toString():將StringBuilder轉(zhuǎn)換為String。拓展提升——JDK15新特性：文本塊任務(wù)5.2用do...while實現(xiàn)計算多個單詞長度2JDK15中新增了文本塊特性，可以更簡潔地表示多行的字符串常量。文本塊以"""開頭，后面是一個換行符，并以"""結(jié)束。比如：Stringstr2="""HelloWorld""";該字符串等價于：Stringstr2="Hello\nWorld\n";任務(wù)描述任務(wù)5.3用for語句實現(xiàn)輸出鉆石圖案3本任務(wù)要求：編程實現(xiàn)，鍵盤輸入一個奇數(shù)n，輸出n行的鉆石圖案具體任務(wù)

*

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任務(wù)5.3用for語句實現(xiàn)輸出鉆石圖案3技能點1：用for語句實現(xiàn)循環(huán)語法：for([循環(huán)變量賦初值];[循環(huán)條件];[修改循環(huán)變量])

循環(huán)體執(zhí)行流程：

（1）先求解表達式1。（2）再求解表達式2，若其值為true，則執(zhí)行循環(huán)體，然后執(zhí)行下面第（3）步；若其值為false，則結(jié)束循環(huán)，轉(zhuǎn)到第（5）步。（3）求解表達式3。（4）轉(zhuǎn)回上面第（2）步繼續(xù)執(zhí)行。（5）循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語句下面的語句。技術(shù)準備for語句執(zhí)行流程任務(wù)5.3用for語句實現(xiàn)輸出鉆石圖案3案例：設(shè)計并實現(xiàn)一程序，要求用for循環(huán)結(jié)構(gòu)求出1-100之間所有偶數(shù)之和教師演示第一步：任務(wù)分析寫出循環(huán)的四個要素：（1）循環(huán)變量及初始化inti=1,sum=0;（2）循環(huán)條件i<=100（3）循環(huán)體if(i%2==0)sum=sum+i;（4）使循環(huán)趨于結(jié)束的語句i++

第二步：算法設(shè)計第三步：編碼實現(xiàn)第四步：運行并查看結(jié)果任務(wù)5.3用for語句實現(xiàn)輸出鉆石圖案3技能點2：用break和continue控制程序執(zhí)行流程1.break語句，可以終止switch語句和循環(huán)語句的執(zhí)行。2.continue語句，只能出現(xiàn)循環(huán)體里，它的作用是結(jié)束本次循環(huán)，進入下一次循環(huán)（不執(zhí)行continue之后的循環(huán)體語句，進入下一次循環(huán)）技術(shù)準備inti,sum=0;for(i=2;i<100;){sum+=i;if(i>50)break;i=i+2; }System.out.println("sum="+sum);inti=1;for(;i<=20;i++){System.out.printf("%d\t",i);

//如果i不是5的倍數(shù)，結(jié)束本次循環(huán)

if(i%5!=0)continue;System.out.println();//換行}實例：下列代碼實現(xiàn)輸出1到20數(shù)，每輸出5個數(shù)后換行實例：實現(xiàn)計算[2,50]之間的偶數(shù)之和技能點3：循環(huán)嵌套任務(wù)5.3用for語句實現(xiàn)輸出鉆石圖案3一個循環(huán)體中包含有另一個循環(huán)，成為循環(huán)的嵌套。外層循環(huán)每執(zhí)行一次，內(nèi)層循環(huán)會執(zhí)行完整個循環(huán)。技術(shù)準備案例：編程實現(xiàn)輸出5行，每行10個星號教師演示第一步：任務(wù)分析第三步：編碼實現(xiàn)第四步：運行程序任務(wù)5.3用for語句實現(xiàn)輸出鉆石圖案3案例：編程實現(xiàn)輸出100以內(nèi)所有的素數(shù)教師演示第一步：任務(wù)分析第三步：編碼實現(xiàn)第四步：運行程序循環(huán)的初始條件循環(huán)條件循環(huán)體使循環(huán)趨于結(jié)束的語句外層循環(huán)inti=3i<=100內(nèi)層循環(huán)i++內(nèi)層循環(huán)intj=2j<=sqrt(i)判斷i%j==0j++任務(wù)實施任務(wù)5.3用for語句實現(xiàn)輸出鉆石圖案3第一步：任務(wù)分析7行的鉆石圖案如圖所示。共有l(wèi)ines=7行，每行由不同數(shù)量的空格和星號組成。對稱圖形，行號n可以從[-3,3]表示，分析行、空格數(shù)和星號數(shù)的關(guān)系，找出這三者之間的關(guān)系，經(jīng)過分析得出三者之間的關(guān)系。行（n）空格數(shù)(sp