JavaSE——程序逻辑控制

1. 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。 例如：

 public static void main(String[] args) {
        System.out.println(111);
        System.out.println(222);
        System.out.println(333);
    }

运行结果如下：

如果调整代码的书写顺序 , 则执行顺序也发生变化 ：

2. 分支结构

分支结构包括 if 语句和 switch 语句

2.1 if 语句

2.1.1 语法格式

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。 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。

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

 2.1.2 练习

1. 判断一个数字是奇数还是偶数： 代码如下：

public static void main(String[] args) {
    int num = 10;
    if (num % 2 == 0) {
        System.out.println(num + "是偶数");
    } else {
        System.out.println(num + "是奇数");
    }
}

运行结果如下：

2. 判断一个数字是正数，负数，还是零： 代码如下：

public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        if (num > 0) {
            System.out.println(num + "是正数");
        } else if (num < 0) {
            System.out.println(num + "是负数");
        } else {
            System.out.println(num + "是0");
        }
    }

运行结果如下：

2.1.3 注意事项

1. 分号问题

代码如下

 public static void main(String[] args) {
        int x = 2;
        if (x == 1);
        {
            System.out.println("hehe");
        }
    }

运行结果如下：

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.

 2. 悬垂 else 问题

代码如下：

public static void main(String[] args) {
        int x = 10;
        int y = 10;
        if (x == 10)
            if (y == 1)
                System.out.println("aaa");
        else
                System.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

2.2 switch语句

2.2.1 基本语法形式

switch(表达式){
case 常量值1:
语句1;
break;
case 常量值2:
语句2;
break;

举例如下：

根据 day 的值输出星期几

public static void main(String[] args) {
        int day = 3;
        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;
        }
    }

输出结果如下：

2.2.2 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：

1.      基本类型：byte、char、short、int，注意不能是long类型
2.      引用类型：String常量串、枚举类型

3. break 不要遗漏, 否则会失去 "多分支选择" 的效果 

4. switch 不能表达复杂的条件   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 .

5. switch 虽然支持嵌套, 但是很丑，一般不推荐~

代码的美观程度也是一个重要的标准 .

3. 循环结构

循环结构包括 while 循环、for 循环和 do...while 循环。

3.1 while 循环

3.1.1 基本语法形式

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.

3.1.2 练习

练习1： 打印 1 - 10 的数字

public static void main(String[] args) {
    int num = 1;
    while (num <= 10) {
        System.out.print(num + " ");
        num++;
    }
}

运行结果如下：

练习2： 计算 1 - 100 的和

public static void main(String[] args) {
    int n = 1;
    int sum = 0;
    while (n <= 100) {
        sum += n;
        n++;
    }
    System.out.println(sum);
}

运行结果如下：

练习3：计算 5 的阶乘

public static void main(String[] args) {
    int n = 1;
    int sum = 1;
    while (n <= 5) {
        sum *= n;
        n++;
    }
    System.out.println(sum);
}

运行结果如下：

3.1.3 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 . 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 for 循环

3.2.1 基本语法形式

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。

   3.2.2 练习

  练习1：打印 1 - 10 的数字

  public static void main(String[] args) {
      for (int i = 1; i <= 10; i++) {
          System.out.print(i + " ");
      }
  }

  运行结果如下：

  练习2：计算 1 - 100 的和

  public static void main(String[] args) {
      int sum = 0;
      for (int i = 1; i <= 100; i++) {
          sum += i;
      }
      System.out.println("sum = " + sum);
  }
  

  运行结果如下：

  练习3：计算 5 的阶乘

  public static void main(String[] args) {
      int result = 1;
      for (int i = 1; i <= 5; i++) {
          result *= i;
      }
      System.out.println("result = " + result);
  }

  运行结果如下：

  3.2.3 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

  3.2.4 补充：for- each 语句

  for-each 语句是一种用于遍历集合或数组的循环结构。它可以简化代码，使得遍历集合或数组的过程更加直观和简洁。在不同的编程语言中，for-each的实现方式可能会有所不同。

  在Java中，语法形式为：

  for (element : collection) {
  // 执行循环体操作
  }

  注： element  是集合或数组中的每个元素， collection 是要遍历的集合或数组。 在循环体中，我们可以 对每个元素进行相应的操作，例如打印元素、修改元素值等。 循环将自动迭 代集合或数组中的每个元素，并在循环体中执行相应的操作，直到遍历完所有元素为止。

  代码示例： 

  打印数组中的数据

  public static void main(String[] args) {
      int[] array = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
      for (int x:array) {
          System.out.print(x + " ");
      }
  }

  运行结果如下：

  3.3 do...while 循环

  3.3.1 基本语法形式

  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。

  3.3.2 练习

  打印1~10的数字

  public static void main(String[] args) {
      int num = 1;
      do {
          System.out.print(num + " ");
          num++;
      } while (num <= 10);
  }

   运行结果如下：

  3.3.3 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.

  4. beark语句 

  break语句是一种在编程中常用的控制语句，它用于在循环或者switch语句中提前终止代码的执行。当程序执行到break语句时，会立即跳出当前的循环或者switch语句，继续执行后面的代码。

  在循环中，break语句通常与条件语句结合使用，用于提前结束循环。当满足某个条件时，程序会跳出循环，不再执行循环体内的代码，并继续执行循环后面的代码。

  在switch语句中，break语句用于结束当前的case分支，并跳出switch语句。如果没有使用break语句，程序会继续执行下一个case分支的代码，直到遇到break语句或者switch语句结束。

  使用break语句可以有效地控制程序的流程，提高代码的执行效率和灵活性。

  举例：找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数

  public static void main(String[] args) {
      int num = 100;
      while (num <= 200) {
          if (num % 3 == 0) {
              System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
              break;
          }
          num++;
      }
  }

  运行结果如下：

  执行到 break 就会让循环结束.

  5. continue 语句 

  continue语句是一种在循环结构中使用的控制语句，它用于跳过当前循环中的剩余代码，并开始下一次循环迭代。当程序执行到continue语句时，会立即跳过本次循环中continue语句之后的代码，直接进入下一次循环。

  continue语句通常与条件语句结合使用，用于在满足某个条件时跳过当前循环。当条件满足时，continue语句会使程序跳过本次循环的剩余代码，直接进入下一次循环。

  举例：找到 100 - 200 中所有 3 的倍数

  public static void main(String[] args) {
      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.print( num + " ");
          num++;
      }
  }

  运行结果如下：

  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.  

  6.  输入与输出

  6.1 输出的控制台

  6.1.1 基本语法形式

   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.

    6.1.2 代码示例

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world");
        int x = 10;
        System.out.printf("x = %d\n", x);
    }

     运行结果如下：

    6.2 键盘输入

    6.2.1 Scanner 的基本使用

    Scanner是Java中的一个类，用于读取用户输入或从文件中读取数据。它提供了一种简单和方便的方式来解析基本数据类型和字符串。

    Scanner类的主要方法包括：

    1. nextInt()：用于读取下一个整数。
    2. nextDouble()：用于读取下一个浮点数。
    3. next()：用于读取下一个字符串（以空格为分隔符）。
    4. nextLine()：用于读取整行文本。

       使用Scanner类需要先创建一个Scanner对象，并与输入源相关联，可以是标准输入（键盘输入）或文件输入。例如，创建一个与标准输入关联的Scanner对象:

    Scanner scanner = new Scanner(System.in);

      然后，可以使用Scanner对象的方法来获取输入的值。例如，使用nextInt()方法读取一个整数：

    int num = scanner.nextInt();

    在获取完值后，可以继续使用Scanner对象来读取其他类型的值或进行其他操作。

    注意: 使用Scanner类时要确保输入的数据类型与所调用的方法相匹配，否则可能会导致异常。此外，在使用完Scanner后，应该及时关闭它，以释放资源：

    scanner.close();

    6.2.2 代码示例

    示例1：输入个人信息 

    import java.util.Scanner;
    
    public static void main(String[] args) {
        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
    }

    运行结果如下：

     示例2：循环读取 N 个数字，并求取其平均值

    import java.util.Scanner;
    
    public static void main(String[] args) {
        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();
    }

    运行结果如下：

    注意：在cmd窗口下：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).

    7. 练习：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 " .

     代码实行步骤：

    1. 生成1~100范围内的随机数：利用 Random 生成一定范围的随机数

    2. 输入猜测的数字 toGuess ：使用 Scanner  输入

    3. 判断：如果输入的数大于随机数，就输出“大了”；如果输入的数小于随机数，就输出“小了”；如果输入的数等于随机数，就输出“猜对了”。

    代码如下：

    import java.util.Random;
    import java.util.Scanner;
    public 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();
    }
    }

    运行结果如下：

    本文是作者学习后的总结，如果有什么不恰当的地方，欢迎大佬指正！！！