第8天：控制结构 - 循环
在Go语言中，循环是一种基本的控制结构，用于重复执行一段代码。今天我们将深入了解Go语言中的for循环，包括它的各种用法、语法结构、以及如何在实践中有效地应用循环。
1. for 循环的基本概念
for循环是Go语言中唯一的循环结构，功能强大且灵活。它可以用于执行代码块多次，直到满足特定条件为止。
1.1 for 循环的基本结构
for循环的基本语法结构如下：
for initialization; condition; post {
// 循环体代码
}
- initialization: 初始化语句，在循环开始前执行一次。
- condition: 循环条件，只有当该条件为
true时，循环才会继续执行。 - post: 每次循环结束后执行的语句，通常用于更新计数器。
1.2 示例代码
下面是一个使用for循环打印数字1到10的简单示例。
package main
import "fmt"
func main() {
for i := 1; i <= 10; i++ {
fmt.Println(i)
}
}
1.3 代码执行流程图
2. for 循环的其他用法
Go语言的for循环不仅限于一种形式，以下是几种常见的用法。
2.1 经典的for 循环
上面的示例已经展示了经典的for循环。除了这种形式外，Go语言还有一些变种。
2.2 只使用条件的for 循环
可以省略初始化和后缀语句，仅使用条件，形成无限循环。
package main
import "fmt"
func main() {
i := 1
for i <= 10 {
fmt.Println(i)
i++
}
}
2.3 无限循环
如果只写for而没有任何条件，就形成了一个无限循环。
package main
import "fmt"
func main() {
i := 1
for {
if i > 10 {
break // 退出循环
}
fmt.Println(i)
i++
}
}
2.4 代码执行流程图
3. 嵌套循环
程序中可以将一个for循环嵌套在另一个for循环内部。嵌套循环可以用来处理多维数据结构。
3.1 示例代码
以下示例展示了如何使用嵌套循环打印乘法表。
package main
import "fmt"
func main() {
for i := 1; i <= 9; i++ {
for j := 1; j <= 9; j++ {
fmt.Printf("%d x %d = %d\t", i, j, i*j)
}
fmt.Println()
}
}
3.2 代码执行流程图
4. 使用continue和break
在循环中，我们可以使用continue和break语句来控制循环的执行。
4.1 break 语句
break语句用于立即退出当前循环。
package main
import "fmt"
func main() {
for i := 1; i <= 10; i++ {
if i == 5 {
break // 当 i 等于 5 时退出循环
}
fmt.Println(i)
}
}
4.2 continue 语句
continue语句用于跳过当前迭代中的剩余代码，并开始下一次循环。
package main
import "fmt"
func main() {
for i := 1; i <= 10; i++ {
if i%2 == 0 {
continue // 跳过偶数
}
fmt.Println(i) // 仅打印奇数
}
}
4.3 代码执行流程图（break）
4.4 代码执行流程图（continue）
5. 实践案例
5.1 计算阶乘
通过for循环计算一个给定数字的阶乘。
package main
import "fmt"
func main() {
var n int
fmt.Print("请输入一个非负整数: ")
fmt.Scan(&n)
factorial := 1
for i := 1; i <= n; i++ {
factorial *= i
}
fmt.Printf("%d 的阶乘是: %d\n", n, factorial)
}
5.2 斐波那契数列
使用循环生成斐波那契数列的前N项。
package main
import "fmt"
func main() {
var n int
fmt.Print("请输入斐波那契数列的项数: ")
fmt.Scan(&n)
a, b := 0, 1
fmt.Print("斐波那契数列: ")
for i := 0; i < n; i++ {
fmt.Print(a, " ")
a, b = b, a+b // 计算下一个数
}
fmt.Println()
}
5.3 代码执行流程图（阶乘）
5.4 代码执行流程图（斐波那契数列）
6. 注意事项
- 使用
for循环时要注意设置合适的循环条件，避免出现无限循环。 - 在嵌套循环中，确保内层循环的条件独立管理，以免影响外层循环的结果。
break和continue在使用时要合理规划，以免影响程序的流畅性。
7. 练习题
- 编写一个程序，计算1到N的平方和。
- 使用循环找出100以内的所有素数。
- 编写程序打印一个矩形的星号图案，行和列的数量由用户输入。
- 求斐波那契数列的和，直到某个数达到N。
8. 总结
在本章中，我们详细探讨了Go语言中的for循环，展示了其基本用法、常见变种以及如何灵活使用continue和break控制循环的执行。通过代码示例和流程图，帮助大家更好地理解循环的工作原理。掌握这些内容后，你将能够熟练地在Go程序中应用循环结构，为后续的学习奠定良好的基础。
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