Java switch case语句 和 Number & Math 类 (十)

Java switch case 语句

switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等,每个值称为一个分支。

语法

switch case 语句语法格式如下:

switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //你可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

switch case 语句有如下规则:

  • switch 语句中的变量类型可以是: byte、short、int 或者 char。从 Java SE 7 开始,switch 支持字符串 String 类型了,同时 case 标签必须为字符串常量或字面量。

  • switch 语句可以拥有多个 case 语句。每个 case 后面跟一个要比较的值和冒号。

  • case 语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同,而且只能是常量或者字面常量。

  • 当变量的值与 case 语句的值相等时,那么 case 语句之后的语句开始执行,直到 break 语句出现才会跳出 switch 语句。

  • 当遇到 break 语句时,switch 语句终止。程序跳转到 switch 语句后面的语句执行。case 语句不必须要包含 break 语句。如果没有 break 语句出现,程序会继续执行下一条 case 语句,直到出现 break 语句。

  • switch 语句可以包含一个 default 分支,该分支一般是 switch 语句的最后一个分支(可以在任何位置,但建议在最后一个)。default 在没有 case 语句的值和变量值相等的时候执行。default 分支不需要 break 语句。

switch case 执行时,一定会先进行匹配,匹配成功返回当前 case 的值,再根据是否有 break,判断是否继续输出,或是跳出判断。

实例

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      //char grade = args[0].charAt(0);
      char grade = 'C';
 
      switch(grade)
      {
         case 'A' :
            System.out.println("优秀"); 
            break;
         case 'B' :
         case 'C' :
            System.out.println("良好");
            break;
         case 'D' :
            System.out.println("及格");
            break;
         case 'F' :
            System.out.println("你需要再努力努力");
            break;
         default :
            System.out.println("未知等级");
      }
      System.out.println("你的等级是 " + grade);
   }
}

以上代码编译运行结果如下:

良好
你的等级是 C

如果 case 语句块中没有 break 语句时,JVM 并不会顺序输出每一个 case 对应的返回值,而是继续匹配,匹配不成功则返回默认 case。

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int i = 5;
      switch(i){
         case 0:
            System.out.println("0");
         case 1:
            System.out.println("1");
         case 2:
            System.out.println("2");
         default:
            System.out.println("default");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下:

default

如果 case 语句块中没有 break 语句时,匹配成功后,从当前 case 开始,后续所有 case 的值都会输出。

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int i = 1;
      switch(i){
         case 0:
            System.out.println("0");
         case 1:
            System.out.println("1");
         case 2:
            System.out.println("2");
         default:
            System.out.println("default");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下:

1
2
default

如果当前匹配成功的 case 语句块没有 break 语句,则从当前 case 开始,后续所有 case 的值都会输出,如果后续的 case 语句块有 break 语句则会跳出判断。

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int i = 1;
      switch(i){
         case 0:
            System.out.println("0");
         case 1:
            System.out.println("1");
         case 2:
            System.out.println("2");
         case 3:
            System.out.println("3"); break;
         default:
            System.out.println("default");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下:

1
2
3

Java Number & Math 类

Java Number

一般地,当需要使用数字的时候,我们通常使用内置数据类型,如:byte、int、long、double 等。

实例

int a = 5000; float b = 13.65f; byte c = 0x4a;

然而,在实际开发过程中,我们经常会遇到需要使用对象,而不是内置数据类型的情形。为了解决这个问题,Java 语言为每一个内置数据类型提供了对应的包装类。

所有的包装类(Integer、Long、Byte、Double、Float、Short)都是抽象类 Number 的子类。

类名对应基本类型描述
Bytebyte字节型包装类
Shortshort短整型包装类
Integerint整型包装类
Longlong长整型包装类
Floatfloat单精度浮点型包装类
Doubledouble双精度浮点型包装类
BigInteger-不可变任意精度整数
BigDecimal-不可变任意精度有符号十进制数

这种由编译器特别支持的包装称为装箱,所以当内置数据类型被当作对象使用的时候,编译器会把内置类型装箱为包装类。相似的,编译器也可以把一个对象拆箱为内置类型。

Number 类属于 java.lang 包。

Number 是一个抽象类,主要作用是为各种数值类型提供统一的转换方法:

public abstract class Number implements Serializable {
    // 抽象方法
    public abstract int intValue();
    public abstract long longValue();
    public abstract float floatValue();
    public abstract double doubleValue();
    
    // Java 8 新增
    public byte byteValue() {
        return (byte)intValue();
    }
    public short shortValue() {
        return (short)intValue();
    }
}

下面是一个使用 Integer 对象的实例:

public class Test{
 
   public static void main(String[] args){
      Integer x = 5;
      x =  x + 10;
      System.out.println(x); 
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

15

当 x 被赋为整型值时,由于x是一个对象,所以编译器要对x进行装箱。然后,为了使x能进行加运算,所以要对x进行拆箱。

常用方法示例

基本类型转换
Number num = 1234.56; // 实际是Double类型

System.out.println(num.intValue());    // 1234 (截断小数)
System.out.println(num.longValue());   // 1234
System.out.println(num.floatValue());  // 1234.56
System.out.println(num.doubleValue()); // 1234.56
数值比较
java
Integer x = 10;
Double y = 10.0;

// 正确比较方式:转换为同一类型后比较
System.out.println(x.doubleValue() == y.doubleValue()); // true

特殊数值处理

处理大数
BigInteger bigInt = new BigInteger("12345678901234567890");
BigDecimal bigDec = new BigDecimal("1234567890.1234567890");

// 大数运算
BigInteger sum = bigInt.add(new BigInteger("1"));
BigDecimal product = bigDec.multiply(new BigDecimal("2"));
数值格式化
NumberFormat nf = NumberFormat.getInstance();
nf.setMaximumFractionDigits(2);

System.out.println(nf.format(1234.5678)); // "1,234.57"

自动装箱与拆箱

Java 5+ 支持自动转换:

// 自动装箱
Integer autoBoxed = 42; // 编译器转换为 Integer.valueOf(42)

// 自动拆箱
int autoUnboxed = autoBoxed; // 编译器转换为 autoBoxed.intValue()

Java Math 类

Math 类是 Java 提供的数学工具类,位于 java.lang 包中,包含执行基本数值运算的静态方法。

Java 的 Math 包含了用于执行基本数学运算的属性和方法,如初等指数、对数、平方根和三角函数。

Math 的方法都被定义为 static 形式,通过 Math 类可以在主函数中直接调用。

public class Test {  
    public static void main (String []args)  
    {  
        System.out.println("90 度的正弦值:" + Math.sin(Math.PI/2));  
        System.out.println("0度的余弦值:" + Math.cos(0));  
        System.out.println("60度的正切值:" + Math.tan(Math.PI/3));  
        System.out.println("1的反正切值: " + Math.atan(1));  
        System.out.println("π/2的角度值:" + Math.toDegrees(Math.PI/2));  
        System.out.println(Math.PI);  
    }  
}

以上实例编译运行结果如下:

90 度的正弦值:1.0
0度的余弦值:1.0
60度的正切值:1.7320508075688767
1的反正切值: 0.7853981633974483
π/2的角度值:90.0
3.141592653589793

高级数学运算

1. 指数对数运算
Math.exp(1);    // e^1 ≈ 2.718
Math.log(Math.E); // ln(e) = 1
Math.log10(100); // log10(100) = 2
2. 随机数生成
// 生成[0.0, 1.0)之间的随机数
double random = Math.random(); 

// 生成[1, 100]的随机整数
int randomInt = (int)(Math.random() * 100) + 1;
3. 其他运算
Math.hypot(3, 4); // 计算sqrt(x²+y²) → 5.0
Math.IEEEremainder(10, 3); // IEEE余数 → 1.0
4. 常量字段
Math.PI;    // π ≈ 3.141592653589793
Math.E;     // 自然对数底数e ≈ 2.718281828459045

Number & Math 类方法

下面的表中列出的是 Number & Math 类常用的一些方法:

序号方法与描述
1xxxValue()
将 Number 对象转换为xxx数据类型的值并返回。
2compareTo()
将number对象与参数比较。
3equals()
判断number对象是否与参数相等。
4valueOf()
返回一个 Number 对象指定的内置数据类型
5toString()
以字符串形式返回值。
6parselint()
将字符串解析为int类型。
7abs()
返回参数的绝对值。
8ceil()
返回大于等于( >= )给定参数的的最小整数,类型为双精度浮点型。
9floor()
返回小于等于(<=)给定参数的最大整数 。
10rint()
返回与参数最接近的整数。返回类型为double。
11round()
它表示四舍五入,算法为 Math.floor(x+0.5),即将原来的数字加上 0.5 后再向下取整,所以,Math.round(11.5) 的结果为12,Math.round(-11.5) 的结果为-11。
12min()
返回两个参数中的最小值。
13max()
返回两个参数中的最大值。
14exp()
返回自然数底数e的参数次方。
15log()
返回参数的自然数底数的对数值。
16pow()
返回第一个参数的第二个参数次方。
17sqrt()
求参数的算术平方根。
18sin()
求指定double类型参数的正弦值。
19cos()
求指定double类型参数的余弦值。
20tan()
求指定double类型参数的正切值。
21asin()
求指定double类型参数的反正弦值。
22acos()
求指定double类型参数的反余弦值。
23atan()
求指定double类型参数的反正切值。
24atan2()
将笛卡尔坐标转换为极坐标,并返回极坐标的角度值。
25toDegress()
将参数转化为角度。
26toRadians()
将角度转换为弧度。
27random()
返回一个随机数。

Math 的 floor,round 和 ceil 方法实例比较

参数Math.floorMath.roundMath.ceil
1.4112
1.5122
1.6122
-1.4-2-1-1
-1.5-2-1-1
-1.6-2-2-1

public class Main {   
  public static void main(String[] args) {   
    double[] nums = { 1.4, 1.5, 1.6, -1.4, -1.5, -1.6 };   
    for (double num : nums) {   
      test(num);   
    }   
  }   
  
  private static void test(double num) {   
    System.out.println("Math.floor(" + num + ")=" + Math.floor(num));   
    System.out.println("Math.round(" + num + ")=" + Math.round(num));   
    System.out.println("Math.ceil(" + num + ")=" + Math.ceil(num));   
  }   
}

以上实例执行输出结果为:

Math.floor(1.4)=1.0
Math.round(1.4)=1
Math.ceil(1.4)=2.0
Math.floor(1.5)=1.0
Math.round(1.5)=2
Math.ceil(1.5)=2.0
Math.floor(1.6)=1.0
Math.round(1.6)=2
Math.ceil(1.6)=2.0
Math.floor(-1.4)=-2.0
Math.round(-1.4)=-1
Math.ceil(-1.4)=-1.0
Math.floor(-1.5)=-2.0
Math.round(-1.5)=-1
Math.ceil(-1.5)=-1.0
Math.floor(-1.6)=-2.0
Math.round(-1.6)=-2
Math.ceil(-1.6)=-1.0
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