1、什么是循环语句

2、什么是O(n)时间与空间消耗

1、在上面的介绍图中，我们已经可以清晰的学习到什么是循环的概念。

2、当一个循环语句执行完成的时候，其所消耗的时间，我们称之为：时间复杂度，使用一个大写的O表示。

3、在该循环语句中，内部所执行的代码，我们称之为空间复杂度，使用一个()所表示。

4、根据循环的嵌套深度，所决定该循环语句的空间复杂程度，其深度我们使用 n^深度 所表示，例如：n^2。也可以将其中的^符号省略，简写成：n2。

5、假设我们只有一个循环，并且内部并不嵌入更多的循环语句，那么完整的表达式应该为：O(n)

6、注意：在没有循环的代码中，我们也可以使用O(1)，表示该代码已优化到极致。

在实际开发中，我们应该将尽可能的降低循环深度，以提高代码性能。

下面，我们来通过一张示例图，更加清晰的学习到什么是O(n)时间空间复杂度！

这里我们先插入一段循环语句的解释代码，现在看不懂没关系，同学们学完之后可以回头理解下，现在看不懂没关系，:

  1. for ($i = 0; $i < $n; $i++) {
  2.     # 时间复杂度为O(1)的程序步骤序列
  3. }
  5. while ($count < $n) {
  6.    $count = $count * 2;
  7.    # 时间复杂度为O(1)的程序步骤序列
  8.    # 由于每次count乘以2之后，就距离n更近了一分。 
  9.    # 也就是说，有多少个2相乘后大于n，则会退出循环。 
  10.    # 由2^x=n 得到x=logn。
  11.    # 所以这个循环的时间复杂度可以用 O(logn) 公式表示。
  12. }
  14. for ($i = 0; $i < $n; $i++) {
  15.     for ($j = 0; $j < $n; $j++) {
  16.         # 而对于外层的循环，不过是内部这个时间复杂度为O(n)的语句，再循环n次。
  17.         # 所以这段代码嵌套了1个循环，时间复杂度为 O(n^2)。
  18.     }
  19. }
  21. for ($i = 0; $i < $m; $i++) {
  22.     for ($j = 0; $j < $n; $j++) {
  23.         # 基于上面的代码，我们将外层的$n改成了$m
  24.         # 所以这段代码嵌套了1个循环，时间复杂度为 O(m*n)。
  25.     }
  26. }

3、for数字循环

for()循环，是在您已经提前确定了脚本循环的次数的前提下，所优先选择的一种循环语句。

其语法介绍如下：

  1. 语法介绍如下：
  3. 表达式1：初始化循环计数器的值
  4. 表达式2：循环条件判断,true继续循环,false结束循环
  5. 表达式3：计数器的值加减变化
  7. for (表达式1; 表达式2; 表达式3) {
  8.   每次循环时，需要执行的代码
  9. }

假设，我们要循环显示 1*9 的数字，示例代码如下：

  1. <?php
  2. # 共循环9次
  3. for ($i=1; $i<=9; $i++) {
  4.     echo '1*' .$i. '=' .(1*$i). '<br/>';
  5. }
  6. # 该循环的性能优化程度为O(n)

A、continue;跳出当次循环

在循环语句中，如果你在某些场景下，想跳过这一次的循环语句，直接进入下一次循环，可以使用continue关键字。

假设，我们要循环显示 1*9 的数字，但当循环到第5次的时候，我们会跳出这一次循环，不显示数字，示例代码如下：

  1. <?php
  2. # 共循环9次，第5次直接跳过
  3. for ($i=1; $i<=9; $i++) {
  4.     if ($i==5) {
  5.         continue; // 直接跳过当次循环，进入下一次循环
  6.     }
  7.     echo '1*' .$i. '=' .(1*$i). '<br/>';
  8. }
  9. # 该循环的性能优化程度为O(n)

B、break;终止循环

在循环语句中，如果你在某些场景下，想直接结束后面的所有循环语句，可以使用break关键字。

假设，我们要循环显示 1*9 的数字，但当循环到第3次的时候，我们会会直接结束后面的所有循环，示例代码如下：

  1. <?php
  2. # 共循环9次，第3次直接结束后面的所有循环
  3. for ($i=1; $i<=9; $i++) {
  4.     if ($i==3) {
  5.         break; // 直接结束后面的所有循环
  6.     }
  7.     echo '1*' .$i. '=' .(1*$i). '<br/>';
  8. }
  9. # 该循环的性能优化程度为O(n)

老师提醒：注意，break与continue关键字，在所有循环语句中，均可以使用。

C、练习题

使用for()语句，输出正9 X 9乘法表结构，提示：可使用多个循环嵌套实现。
显示的页面排版效果，应该如下：

  1. 1x1=1;
  2. 2x1=2; 2x2=4;
  3. ...

答案：下载

D、题外话

可能有些已经做完该练习的同学会发现，实际上理解两层for()循环嵌套，可以想象成是一张平面图，最外一层for()控制横，最里面一层的for()控制列。

想象法在编程中是最常用，也是最能锻炼思维能力的一种思想方式。

而在实际开发中，程序会经常出现bug，如果每一处都需要调试才能追寻到问题的根源，那么将会严重影响工作效率。

如果用想象法在脑海中模拟代码的运行，追寻可能出现bug的地方再逐一排查，那么就可以很轻易的找出问题根源。

两层for()循环我们可以看成是一张平面图，那要是三层for()嵌套呢？一般两层以上for()嵌套的时候，我们可以想象成多维空间，用思维模拟其运行。这是一种极其锻炼思维的方法。

先天天赋不高的同学不用灰心，天赋是可以随着编程的经验和思维的锻炼逐渐提升的，一般中品灵根的学生，模拟三层for()运行是完全可以做到的事情。

4、foreach数组循环

foreach()循环语句只适用于数组，用于循环读取数组中的每个键名 和 键值。

其语法介绍如下：

  1. foreach (数组变量 as $key=>$val) {
  2.   每循环一次，读取一行数组内容，从上往下执行，直到所有循环结束
  3. }

上面语法介绍中，变量$key与$val只是示例说明，在实际开发中，你可以改写成任意变量名称；

每一次循环读取中，当前数组行数所对应的键名，会被存储在变量$key中；键值会被存储在变量$val中。

示例代码如下：

  1. <?php
  2. # 先定义一个实验数组，如果不自定义键名的情况下，PHP默认是从0开始的
  3. $data = [
  4.     1 => '小明',
  5.     2 => '宣言',
  6.     3 => '呵呵', 
  7. ];
  9. # 使用foreach()语句循环读取数组内容
  10. foreach ($data as $k=>$v) {
  11.     echo '键名：' .$k. ',键值：' .$v. '<br/>';
  12. }
  14. # 在某些情况下，如果你不需要用到键名，你可以使用下列方式，简写foreach()语句，默认$v部分只会读取键值
  15. foreach ($data as $v) {
  16.     echo '键值：' .$v. '<br/>';
  17. }

A、练习题

定义一个二维数组，使用foreach()语句，结合之前对array数据类型的操作课程，实现循环输出二维数组里的键名 与 键值。

显示的页面排版效果，应该如下：

  1. 键名：1，键值：小明
  2. ...

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5、while逻辑循环

当我们需要循环无限的执行下去，直到不再符合我们需要的条件时，才终止循环。这时候就可以使用到while系列的循环语句

A、while()

while()循环语句，是只要表达式一直为true时，循环就会无限的执行下去，其表达式如下：

  1. while (表达式为true时) {
  2.   要执行的代码块;
  3. }

假设，我们要循环显示 1*9 的数字，示例代码如下：

  1. <?php
  2. $i = 1; // 先定义初始数
  4. # 共循环9次
  5. while ($i<=9) {
  6.     echo '1*' .$i. '=' .(1*$i). '<br/>';
  7.     # $i自增1，到10的时候循环表达式将为false，自动结束循环
  8.     $i++; 
  9. }
  10. # 该循环的性能优化程度为O(n)

B、do{…}while()

do{...}while()和while()循环语句的区别是在于，do{...}while()语句会?先执行一次循环，然后再检测表达式是否为true，才会进入下一次循环，其表达式如下：

  1. do {
  2.   要执行的代码块;
  3. } while (表达式为true时);

假设，我们要循环显示 1*9 的数字，示例代码如下：

  1. <?php
  2. $i = 1; // 先定义初始数
  4. # 共循环9次
  5. do {
  6.     echo '1*' .$i. '=' .(1*$i). '<br/>';
  7.     # $i自增1，到10的时候循环表达式将为false，自动结束循环
  8.     $i++; 
  9. } while ($i<=9);
  10. # 该循环的性能优化程度为O(n)

老师提醒：不理解两种表达式的同学，可以尝试将上面的表达式直接修改为false，然后运行查看效果即可。

C、课后练习题

使用while()语句，输出正9 X 9乘法表结构。

显示的页面排版效果，应该如下：

  1. 1x1=1;
  2. 2x1=2; 2x2=4;
  3. ...

答案：下载