7.1　while语句

可用 while 语句改写本书前面的 countdown 方法：

  1. public static void countdown(int n) {
  2.     while (n > 0) {
  3.         System.out.println(n);
  4.         n = n - 1;
  5.     }
  6.     System.out.println("Blastoff!");
  7. }

while 语句平白如话：只要 n 大于零，就打印 n 的值并将它减 1；n 为零后，打印“Blastoff!”。

括号内的表达式称为条件；而大括号内的语句称为循环体（loop body）。while 语句的执行流程如下。

(1) 计算条件，结果为 true 或 false。

(2) 如果条件为 false，就跳过循环体，接着执行循环体后面的语句。

(3) 如果条件为 true，就执行循环体，再回到第 1 步。

这种流程被称为循环（loop），因为执行完最后一步还会再回到第一步。

循环体应修改一个或多个变量的值，让条件最终为 false，从而结束循环。否则循环将没完没了地执行，这样的循环被称为无限循环（infinite loop）。计算机科学家总喜欢拿洗发水说明开涮，说其中的“抹洗发水、冲掉、再来”就是无限循环。

就前面的 countdown 方法而言，我们能够证明其中的循环肯定会结束。但一般而言，循环会不会结束并不那么容易判断。例如，下面的循环就会不断执行，直到 n 为 1（导致条件为 false）：

  1. public static void sequence(int n) {
  2.     while (n != 1) {
  3.         System.out.println(n);
  4.         if (n % 2 == 0) {         // n为偶数
  5.             n = n / 2;
  6.         } else {                  // n为奇数
  7.             n = n * 3 + 1;
  8.         }
  9.     }
  10. }

每次执行循环时都会显示 n 的值，然后再检查它是奇数还是偶数。如果是偶数，就除以 2；如果是奇数，就将它设置为 3n+1。例如，如果起始值（传递给 sequence 的实参）为 3，将生成数列 3、10、5、16、8、4、2、1。

因为 n 时而增大时而减小，所以没有明显的证据可以证明 n 终将变成 1，从而导致这个程序终止。n 为某些值时，我们能够证明这个程序终将终止。例如，如果 n 的起始值为 2 的幂，则每次执行循环时，n 都将为偶数，并最终会变成 1。在前面的数列中，从 n 为 16 开始就是一个这样的数列。

不管 n 的初始值是多少，这个程序最终都将结束吗？这是一个难以回答的问题。到目前为止，既没人能够证明这一点，也没人能够证伪！更多详细信息请参阅 https://en.wikipedia.org/wiki/Collatz_conjecture。