【Java se】程序逻辑控制
一、顺序结构
顺序结构 比较简单，按照代码书写的顺序一行一行执行。
System.out.println("aaa");
System.out.println("bbb");
System.out.println("ccc");
// 运行结果
aaa
bbb
ccc 如果调整代码的书写顺序 , 则执行顺序也发生变化
System.out.println("aaa");
System.out.println("ccc");
System.out.println("bbb");
// 运行结果
aaa
ccc
bbb二、分支结构
2.1. if语句
1. 语法格式 1
if ( 布尔表达式 ){// 语句}
如果布尔表达式结果为 true ，执行 if 中的语句，否则不执行。
比如：小明，如果这次考试考到 90 分或以上，给你奖励一个鸡腿。
int score = 92;
if(score >= 90){
System.out.println("吃个大鸡腿!!!");
} 2. 语法格式 2
if ( 布尔表达式 ){// 语句 1} else {// 语句 2}
如果布尔表达式结果为true，则执行if中语句，否则执行else中语句。
比如：小明，如果这次考到90分以上，给你奖励一个大鸡腿，否则奖你一个大嘴巴子。
int score = 92;
if(score >= 90){
System.out.println("吃个大鸡腿!!!");
}else{
System.out.println("挨大嘴巴子!!!");
}3. 语法格式3
if(布尔表达式1){
// 语句 1} else if ( 布尔表达式 2 ){// 语句 2} else {// 语句 3}
表达式1成立，执行语句1，否则表达式2成立，执行语句2，否则执行语句3
比如：考虑到学生自尊，不公开分数排名，因此：分数在 [90, 100] 之间的，为优秀分数在 [80, 90) 之前的，为良好分数在 [70, 80) 之间的，为中等分数在 [60, 70) 之间的，为及格分数在 [ 0, 60) 之间的，为不及格错误数据
按照上述办法通知学生成绩。
if(score >= 90){
System.out.println("优秀");
}else if(score >= 80 && score < 90){
System.out.println("良好");
}else if(score >= 70 && score < 80){
System.out.println("中等");
}else if(score >= 60 && score < 70){
System.out.println("及格");
}else if(score >= 0 && score < 60){
System.out.println("不及格");
}else{
System.out.println("错误数据");
} 【 练习 】
1. 判断一个数字是奇数还是偶数
int num = 10;
if (num % 2 == 0) {
System.out.println("num 是偶数");
} else {
System.out.println("num 是奇数");
} 2. 判断一个数字是正数，负数，还是零
int num = 10;
if (num > 0) {
System.out.println("正数");
} else if (num < 0) {
System.out.println("负数");
} else {
System.out.println("0");
}3. 判断一个年份是否为闰年
int year = 2000;
if (year % 100 == 0) {
// 判定世纪闰年
if (year % 400 == 0) {
System.out.println("是闰年");
} else {
System.out.println("不是闰年");
}
} else {
// 普通闰年
if (year % 4 == 0) {
System.out.println("是闰年");
} else {
System.out.println("不是闰年");
}
}【注意事项】
代码风格
// 风格 1-----> 推荐int x = 10 ;if ( x == 10 ) {// 语句 1} else {// 语句 2}// 风格 2int x = 10 ;if ( x == 10 ){// 语句 1}else{// 语句 2}
虽然两种方式都是合法的, 但是 Java 中更推荐使用风格1, { 放在 if / else 同一行. 代码跟紧凑。
分号问题
int x = 20 ;if ( x == 10 );{System . out . println ( "hehe" );}// 运行结果hehe
此处多写了一个 分号, 导致分号成为了 if 语句的语句体, 而 { } 中的代码已经成为了和一个 if 无关的代码块.
悬垂 else 问题
int x = 10 ;int y = 10 ;if ( x == 10 )if ( y == 10 )System . out . println ( "aaa" );elseSystem . out . println ( "bbb" );
if / else 语句中可以不加 大括号 . 但是也可以写语句 ( 只能写一条语句 ). 此时 else 是和最接近的 if 匹配 .但是实际开发中我们 不建议 这么写 . 最好加上大括号。
2.2switch 语句
基本语法
switch ( 表达式 ){case 常量值 1 :{语句 1 ;[ break ;]}case 常量值 2 :{语句 2 ;[ break ;]}...default :{内容都不满足时执行语句 ;[ break ;]}}
执行流程：
1. 先计算表达式的值
2. 和 case 依次比较，一旦有响应的匹配就执行该项下的语句，直到遇到 break 时结束
3. 当表达式的值没有与所列项匹配时，执行 default
代码示例: 根据 day 的值输出星期
int day = 1;
switch(day) {
case 1:
System.out.println("星期一");
break;
case 2:
System.out.println("星期二");
break;
case 3:
System.out.println("星期三");
break;
case 4:
System.out.println("星期四");
break;
case 5:
System.out.println("星期五");
break;
case 6:
System.out.println("星期六");
break;
case 7:
System.out.println("星期日");
break;
default:
System.out.println("输入有误");
break;
} 【 注意事项 】
1.多个 case 后的常量值不可以重复
2.switch 的括号内只能是以下类型的表达式：
基本类型：byte 、 char 、 short 、 int ，注意不能是 long 类型
引用类型：String 常量串、枚举类型
double num = 1.0;
switch(num) {
case 1.0:
System.out.println("hehe");
break;
case 2.0:
System.out.println("haha");
break;
}
// 编译出错
Test.java:4: 错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失
switch(num) {
^
1 个错误 3.break 不要遗漏 , 否则会失去 " 多分支选择 " 的效果
int day = 1;
switch(day) {
case 1:
System.out.println("星期一");
// break;
case 2:
System.out.println("星期二");
break;
}
// 运行结果
星期一
星期二4.switch不能表达复杂的语句
// 例如 : 如果 num 的值在 10 到 20 之间 , 就打印 hehe// 这样的代码使用 if 很容易表达 , 但是使用 switch 就无法表示 .if ( num > 10 && num < 20 ) {System . out . println ( "hehe" );}
5.switch 虽然支持嵌套 , 但是很丑，一般不推荐 ~
int x = 1;
int y = 1;
switch(x) {
case 1:
switch(y) {
case 1:
System.out.println("hehe");
break;
}
break;
case 2:
System.out.println("haha");
break;
} 代码的美观程度也是一个重要的标准 . 毕竟这是 看脸的世界
综上, 我们发现, switch 的使用局限性是比较大的
三、循环结构
3.1while 循环
基本语法格式:
while ( 循环条件 ){循环语句 ;}
循环条件为 true, 则执行循环语句 ; 否则结束循环 .
代码示例 1 : 打印 1 - 10 的数字
int num = 1;
while (num <= 10) {
System.out.println(num);
num++;
} 代码示例 2: 计算 1 - 100 的和
int n = 1;
int result = 0;
while (n <= 100) {
result += n;
n++;
}
System.out.println(num);
// 执行结果
5050 代码示例 3: 计算 5 的阶乘
int n = 1;
int result = 1;
while (n <= 5) {
result *= n;
n++;
}
System.out.println(num);
// 执行结果
120 代码示例 4: 计算 1! + 2! + 3! +5！
int num = 1;
int sum = 0;
// 外层循环负责求阶乘的和
while (num <= 5) {
int factorResult = 1;
int tmp = 1;
// 里层循环负责完成求阶乘的细节.
while (tmp <= num) {
factorResult *= tmp;
tmp++;
}
sum += factorResult;
num++;
}
System.out.println("sum = " + sum); 这里我们发现 , 当一个代码中带有多重循环的时候 , 代码的复杂程度就大大提高了 . 而比较复杂的代码就更容易出错 .后面我们会采用更简单的办法来解决这个问题。
注意事项
1. 和 if 类似 , while 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句 . 建议还是加上 { }
2. 和 if 类似 , while 后面的 { 建议和 while 写在同一行 .
3. 和 if 类似 , while 后面不要多写 分号 , 否则可能导致循环不能正确执行
int num = 1;
while (num <= 10); {
System.out.println(num);
num++;
}
// 执行结果
[无任何输出, 程序死循环] 此时 ; 为 while 的语句体 ( 这是一个空语句 ), 实际的 { } 部分和循环无关 . 此时循环条件 num <= 10 恒成立 , 导致代码死循环了
3.2 break
break 的功能是让循环提前结束 .
代码示例 : 找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数
int num = 100;
while (num <= 200) {
if (num % 3 == 0) {
System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
break;
}
num++;
}
// 执行结果
找到了 3 的倍数, 为:102 执行到 break 就会让循环结束 .
3.3 continue
continue 的功能是跳过这次循环 , 立即进入下次循环 .
代码示例 : 找到 100 - 200 中所有 3 的倍数
int num = 100;
while (num <= 200) {
if (num % 3 != 0) {
num++; // 这里的 ++ 不要忘记! 否则会死循环.
continue;
}
System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
num++;
} 执行到 continue 语句的时候 , 就会立刻进入下次循环 ( 判定循环条件 ), 从而不会执行到下方的打印语句 .
3.4 for 循环
【 基本语法 】
for ( 表达式① ; 布尔表达式② ; 表达式③ ){表达式④ ;}
表达式 1: 用于初始化循环变量初始值设置，在循环最开始时执行，且只执行一次
表达式 2: 循环条件，满则循环继续，否则循环结束
表达式 3: 循环变量更新方式
【 执行过程 】
①②③④ ---> ②③④ ---> ②③④ ---> ②③④ ---> ②③④ ---> ②③④ --->...---> ②为 false ，循环结束。
【 代码示例 】
1. 打印 1 - 10 的数字
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
System.out.println(i);
} 2. 计算 1 - 100 的和
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
sum += i;
}
System.out.println("sum = " + sum);
// 执行结果
5050 3. 计算 5 的阶乘
int result = 1;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
result *= i;
}
System.out.println("result = " + result); 4. 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
int tmp = 1;
for (int j = 1; j <= i; j++) {
tmp *= j;
}
sum += tmp;
}
System.out.println("sum = " + sum); 【 注意事项 】 ( 和 while 循环类似 )
1. 和 if 类似 , for 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句 . 建议还是加上 { }
2. 和 if 类似 , for 后面的 { 建议和 while 写在同一行 .
3. 和 if 类似 , for 后面不要多写 分号 , 否则可能导致循环不能正确执行 .
4. 和 while 循环一样，结束单趟循环用 continue，结束整个循环用break。
3.5 do while 循环(选学)
【 基本语法 】
do {循环语句 ;} while ( 循环条件 );
先执行循环语句, 再判定循环条件，循环条件成立则继续执行，否则循环结束。
例如：打印 1 - 10
int num = 1;
do {
System.out.println(num);
num++;
} while (num <= 10); 【注意事项】
1. do while 循环最后的分号不要忘记
2. 一般 do while 很少用到 , 更推荐使用 for 和 while.
四、输入输出
4.1 输出到控制台
基本语法
System . out . println ( msg ); // 输出一个字符串 , 带换行System . out . print ( msg ); // 输出一个字符串 , 不带换行System . out . printf ( format , msg ); // 格式化输出
println 输出的内容自带 \n, print 不带 \n
printf 的格式化输出方式和 C 语言的 printf 是基本一致的
代码示例
System.out.println("hello world");
int x = 10;
System.out.printf("x = %d\n", x) 格式化字符串
4.2 从键盘输入
使用 Scanner 读取字符串 / 整数 / 浮点数
import java.util.Scanner; // 需要导入 util 包
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入你的姓名：");
String name = sc.nextLine();
System.out.println("请输入你的年龄：");
int age = sc.nextInt();
System.out.println("请输入你的工资：");
float salary = sc.nextFloat();
System.out.println("你的信息如下：");
System.out.println("姓名: "+name+"\n"+"年龄："+age+"\n"+"工资："+salary);
sc.close(); // 注意, 要记得调用关闭方法
// 执行结果
请输入你的姓名：
张三
请输入你的年龄：
18
请输入你的工资：
1000
你的信息如下：
姓名: 张三
年龄：18
工资：1000.0 使用 Scanner 循环读取 N 个数字，并求取其平均值
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int sum = 0;
int num = 0;
while (sc.hasNextInt()) {
int tmp = sc.nextInt();
sum += tmp;
num++;
}
System.out.println("sum = " + sum);
System.out.println("avg = " + sum / num);
sc.close();
// 执行结果
10
40.0
50.5
^Z
sum = 150.5
avg = 30.1 注意事项 : 当循环输入多个数据的时候 , 使用 ctrl + z 来结束输入 (Windows 上使用 ctrl + z, Linux / Mac 上使用 ctrl + d).
在后续 oj 题当中，遇到 IO 类型的算法题，有各种循环输入的要求，后序给大家介绍。
五、猜数字游戏
游戏规则
系统自动生成一个随机整数 (1-100), 然后由用户输入一个猜测的数字 . 如果输入的数字比该随机数小 , 提示 " 低了", 如果输入的数字比该随机数大 , 提示 " 高了 " , 如果输入的数字和随机数相等 , 则提示 " 猜对了 " .
参考代码
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;;
class Test {
public static void main(String[] args) {
Random random = new Random(); // 默认随机种子是系统时间
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int toGuess = random.nextInt(100);
// System.out.println("toGuess: " + toGuess);
while (true) {
System.out.println("请输入要输入的数字: (1-100)");
int num = sc.nextInt();
if (num < toGuess) {
System.out.println("低了");
} else if (num > toGuess) {
System.out.println("高了");
} else {
System.out.println("猜对了");
break;
}
}
sc.close();
}
}