Java学习笔记-day04-流程控制语句

于 2024-07-02 10:56:22 发布
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分类专栏： Java基础-学习笔记 文章标签： 学习 笔记 java
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在一个程序执行的过程中，各条语句的执行顺序对程序的结果是有直接影响的。所以，需要清楚每条语句的执行流程。而且，很多时候要通过控制语句的执行顺序来实现想要的功能。

1、顺序结构

顺序结构是程序中最简单最基本的流程控制，没有特定的语法结构，按照代码的先后顺序，从上往下依次执行，程序中大多数的代码都是这样执行的。

2、分支结构

2.1 判断语句：if

2.1.1 格式一

if (关系表达式) {
    语句体;	
}

示例：老丈人选女婿

需求：键盘录入女婿的酒量，如果大于2斤，老丈人给出回应，否则没有任何回应。

import java.util.Scanner;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入女婿的酒量：");
        int a = sc.nextInt();
        if (a > 2){
            System.out.println("小伙子真不错啊！");
        }
    }
}

注意点：

  • 如果大括号中的语句体只有一条，那么大括号可以省略不写。如果大括号省略了，那么if只能控制距离他最近的那一条语句。
  • 如果我们要对一个布尔类型的变量进行判断，不要写==，直接在小括号中只写变量。

2.1.2 格式二

if (关系表达式) {
    语句体1;	
} else {
    语句体2;	
}

练习：影院选座

需求：假设某影院售卖了100张票，票的序号为1~100。其中奇数票号坐左侧，偶数票号坐右侧。键盘录入一个整数表示电影票的票号。根据不同情况，给出不同的提示：如果票号为奇数，那么打印坐左边；如果票号为偶数，那么打印坐右边。

import java.util.Scanner;

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入电影票票号：");
        int ticket = sc.nextInt();
        //首先判断票号是否有效
        if (ticket >=0 && ticket <= 100){
            if (ticket % 2 == 1){
                System.out.println("请坐左边！");
            }else{
                System.out.println("请坐右边！");
            }
        }else{
            System.out.println("票号错误！");
        }
    }
}

2.1.3 格式三

if (关系表达式1) {
    语句体1;	
} else if (关系表达式2) {
    语句体2;	
} 
…
else {
    语句体n+1;
}

练习：考试奖励

需求：小明快要期末考试了，小明爸爸对他说，会根据他不同的考试成绩，送他不同的礼物，

假如你可以控制小明的得分，请用程序实现小明到底该获得什么样的礼物，并在控制台输出。例如：95~100 自行车一辆；90~94   游乐场玩一天；80 ~ 89 变形金刚一个；80 以下  胖揍一顿。

import java.util.Scanner;

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入小明的成绩：");
        int score = sc.nextInt();
        if (score >0 && score <= 100){
            if (score >= 95 && score <= 100){
                System.out.println("自行车一辆！");
            } else if (score >= 90 && score <= 94) {
                System.out.println("游乐场玩一天！");
            } else if (score >= 80 && score <= 89) {
                System.out.println("变形金刚一个！");
            } else {
                System.out.println("混合双打！");
            }
        } else {
            System.out.println("当前录入成绩不合法！");
        }
    }
}

2.2 switch语句

2.2.1 格式

switch (表达式) {
	case 1:
		语句体1;
		break;
	case 2:
		语句体2;
		break;
	...
	default:
		语句体n+1;
		break;
}

执行流程：

  • 首先计算出表达式的值；
  • 其次，和case依次比较，一旦有对应的值，就会执行相应的语句，在执行的过程中，遇到break就会结 束。
  • 最后，如果所有的case都和表达式的值不匹配，就会执行default语句体部分，然后程序结束掉。

格式说明：

  1. 表达式：（将要匹配的值） 取值为byte、short、int、char。JDK5以后可以是枚举，JDK7以后可以是String。
  2. default：表示所有的情况都不匹配的时候，就执行该处的内容，和if语句的else相似。
  3. case后面的值只能是字面量，不能是变量。

练习：运动计划

需求：键盘录入星期数，显示今天的减肥活动。周一：跑步；周二：游泳；周三：慢走；周四：动感单车；周五：拳击；周六：爬山；周日：好好吃一顿。

import java.util.Scanner;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入星期：");
        int week = sc.nextInt();
         switch (week){
             case 1:
                 System.out.println("今天去跑步吧！");
                 break;
             case 2:
                 System.out.println("今天去游泳吧！");
                 break;
             case 3:
                 System.out.println("今天去慢走吧！");
                 break;
             case 4:
                 System.out.println("今天去骑动感单车吧！");
                 break;
             case 5:
                 System.out.println("今天去拳击吧！");
                 break;
             case 6:
                 System.out.println("今天去爬山吧！");
                 break;
             case 7:
                 System.out.println("今天好好吃一顿吧！");
                 break;
             default:
                 System.out.println("输入有误！");
                 break;
         }
    }
}

2.2.2 扩展知识

（1）default的位置和省略情况：default可以放在任意位置，也可以省略。

（2）case穿透：不写break会引发case穿透现象。

（3）switch在JDK12的新特性

简化书写：用->省略break。

int number = 1;
switch (number) {
    case 1 -> System.out.println("一");
    case 2 -> System.out.println("二");
    case 3 -> System.out.println("三");
    default -> System.out.println("其他");
}

（4）switch和if第三种格式各自的使用场景

if的第三种格式：一般用于对一个范围进行判断。

switch语句：把有限个数据列举出来，选择其中一个执行。

练习：休息日和工作日

需求：键盘录入星期数，输出工作日、休息日。其中，(1-5) 工作日，(6-7)休息日。

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入星期");
int week = sc.nextInt();

//方法一：利用case穿透简化代码
switch (week){
    case 1:
    case 2:
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        System.out.println("今天是工作日。");
        break;
    case 6:
    case 7:
        System.out.println("今天是休息日。");
        break;
    default:
        System.out.println("输入错误，没有这个星期数！");
        break;
}

//方法二：利用JDK12简化代码书写
switch (week) {
    case 1, 2, 3, 4, 5 -> System.out.println("今天是工作日。");
    case 6, 7 -> System.out.println("今天是休息日。");
    default -> System.out.println("输入错误，没有这个星期数！");
}

3、循环结构

循环语句可以在满足循环条件的情况下，反复执行某一段代码，这段被重复执行的代码被称为循环体语句，当反复执行这个循环体时，需要在合适的时候把循环判断条件修改为false，从而结束循环，否则循环将一直执行下去，形成死循环。

3.1 for循环

3.1.1 格式

for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) {
	循环体语句;
}

执行流程：

①执行初始化语句

②执行条件判断语句，看其结果是true还是false。如果是false，循环结束；如果是true，继续执行

③执行循环体语句

④执行条件控制语句

⑤回到②继续

3.1.2 练习

练习一：求和

需求：求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        //扩展：
        //如果把求和变量定义在循环体里面，那么当前变量只能在本次循环中有效。
        //下一次循环开始时，又会重新定义一个变量。
        for (int i = 1;i <= 5;i++){
            sum = sum + i;
        }
        System.out.println("1-5之间的数据和是：" + sum);
    }
}

练习二：求偶数和

需求：求1-100之间的偶数和，并把求和结果在控制台输出 。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        //快捷写法100.fori
        for (int i = 1;i <= 100;i++){
            if (i % 2 == 0){
                sum = sum + i;
            }
        }
        System.out.println("1-100之间的偶数和是：" + sum);
    }
}

练习三：统计个数

需求：键盘录入两个数字，表示一个范围。统计这个范围中，既能被3整除，又能被5整除的数字有多少个？

import java.util.Scanner;

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.键盘录入两个数字
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数字：");
        int start = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入第二个数字：");
        int end = sc.nextInt();
        //统计变量
        int count = 0;
        //2.利用循环获取范围内的每个数字
        for (int i = start;i <= end;i++){
            //3.对每个数字进行判断，并统计个数
            if (i % 3 == 0 && i % 5 == 0){
                count++;
            }
        }
        System.out.println("符合条件的数字个数为：" + count);
    }
}

3.2 while循环

格式：

初始化语句;
while(条件判断语句){
	循环体;
	条件控制语句;
}

练习一：折纸的次数

需求：世界最高山峰是珠穆朗玛峰（8844.43米=8844430毫米），假如有一张足够大的纸，厚度为0.1毫米。请问，需要折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度？

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        double paper = 0.1;
        int count = 0;
        //循环次数和循环范围都不确定，只知道结束条件
        while (paper <= 8844430){
            paper = paper * 2;
            count++;
        }
        System.out.println("折叠次数为：" + count);  //27
    }
}

☆练习二：回文数

需求：判断一个整数x是否是回文数。例如，121是回文数，123不是回文数。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //核心思路：把数字倒过来和原来的数字进行比较
        int x = 12345;
        //定义一个临时变量记录最初x的值
        int temp = x;
        //记录倒过来之后的数值
        int number = 0;
        while(x != 0){
            //从右往左获取每一位数字
            int one = x % 10;
            x = x / 10;
            //把当前获取数字拼接到最右边
            number = number * 10 + one;
        }
        System.out.println(number);
        //进行比较并输出
        if (number == temp){
            System.out.println("这个数是回文数。");
        }else {
            System.out.println("这个数不是回文数。");
        }

    }
}

练习三：求商和余数

需求：给定两个整数分别作为被除数和除数（都是正数且不超过int的范围）。将两数相除，要求不使用乘法、除法和%运算符，得到商和余数。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //被除数
        int a = 11;
        //除数
        int b = 5;
        int shang = 0;
        while(a >= b){
            a = a - b;
            shang ++;
        }
        int yu = a;
        System.out.println("商为：" + shang);
        System.out.println("余数为：" + yu);
    }
}

3.3 do...while循环

格式：

初始化语句;
do{
    循环体;
    条件控制语句;
}while(条件判断语句);

特点：先执行后判断。

3.4 三种格式的区别

for和while的区别：for循环中，控制循环的变量在for循环结束后，就不能再次被访问到了；while循环中，控制循环的变量在循环结束后，该变量还可以继续使用。

使用场景：

for循环中：知道循环次数或者循环的范围。

while循环中：不知道循环次数和循环的范围，只知道循环的结束条件。

for和while循环，是先判断，再执行；do...while是先执行，再判断。

3.5 循环高级综合练习

3.5.1 无限循环

概念：又叫死循环，指循环一直停不下来。

for格式：

for(;;){
    System.out.println("循环执行一直在打印内容");
}

while格式：

while(true){
    System.out.println("循环执行一直在打印内容");
}

注：小括号里面不能省略，true一定要写出来，否则代码会报错。

do...while格式：

do{
    System.out.println("循环执行一直在打印内容");
}while(true);

注意事项：最为常用的格式是while；无限循环下面不能再写其他代码了，因为永远执行不到。

3.5.2 跳转控制语句

break：不能单独存在，可以用在switch和循环中，表示结束、跳出的意思。

//1.吃1~5个包子
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    System.out.println("在吃第" + i + "个包子");
    //2.吃完第三个的时候就不吃了
    if(i == 3){
        break;//结束整个循环。
    }
}

continue：不能单独存在，只能存在于循环当中。表示跳过本次循环，继续执行下次循环。

//1.吃1~5个包子
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    //2.第3个包子跳过，继续吃下面的包子
    if(i == 3){
        //跳过本次循环（本次循环中，下面的代码就不执行了），继续执行下次循环。
        continue;
    }
    System.out.println("在吃第" + i + "个包子");
}

3.5.3 练习

（1）练习一：逢7过

逢7过游戏规则：从任意一个数字开始报数，当你要报的数字是包含7或者是7的倍数时都要说过。需求：使用程序在控制台打印出1-100之间的满足逢七必过规则的数据。

//分析：
//过的情况：个位7  十位7   7倍数

//1.得到1~100之间的每一个数字
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    //2.判断每一个数字，如果符合条件，就打印过，否则就打印真实的数字
    if(i % 10 == 7 || i / 10 % 10 == 7  ||  i % 7 == 0){
        System.out.println("过");
        continue;
    }
    System.out.println(i);
}

（2）练习二：求平方根

需求：键盘录入一个大于等于2的整数x，计算并返回x的平方根 。结果只保留整数部分，小数部分将被舍去 。

// 10
// 1 * 1 = 1 < 10
// 2 * 2 = 4 < 10
// 3 * 3 = 9 < 10
// 4 * 4 = 16 > 10
//推断：10的平方根是在3~4之间。

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个整数");
int number = sc.nextInt();
for (int i = 1; i <= number; i++) {
    //用i * i 再跟number进行比较
    if(i * i == number){
        System.out.println(i + "就是" + number + "的平方根");
        //一旦找到了，循环就可以停止了，后面的数字就不需要再找了，提高代码的运行效率。
        break;
    }else if(i * i > number){
        System.out.println((i - 1) + "就是" + number + "平方根的整数部分");
        break;
    }
}

（3）练习三：判断是否为质数

需求：键盘录入一个正整数 x ，判断该整数是否为一个质数。

质数：如果一个整数只能被1和本身整除，那么这个数就是质数，否则这个数叫做合数。

tips：标记思想

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个正整数");
int number = sc.nextInt();

//定义一个变量，表示标记，标记着number是否为一个质数
//true： 是一个质数；false : 不是一个质数

//表示最初就认为number是一个质数
boolean flag = true;

//2.判断
//写一个循环，从2开始判断，一直判断到number-1为止
//看这个范围之内，有没有数字可以被number整除
for (int i = 2; i < number; i++) {
    //i 依次表示这个范围之内的每一个数字
    if(number % i == 0){
        flag = false;
        break;
    }
}

//只有当这个循环结束了，表示这个范围之内所有的数字都判断完毕，此时才能断定number是一个质数
if(flag){
    System.out.println(number + "是一个质数");
}else{
    System.out.println(number + "不是一个质数");
}

简化思路：其中一个数一定是大于等于number的平方根，另一个数一定小于等于平方根。

（4）练习四：猜数字小游戏

需求：程序自动生成一个1-100之间的随机数，在代码中使用键盘录入去猜出这个数字是多少？

获取随机数：Random

//1.导包
import java.util.Random;
//2.创建对象
Random r = new Random ();
//3.生成随机数
//随机数范围的特点：从0开始，不包含指定值。比如：参数为10，生成的范围[0,10)
//口诀：包头不包尾，包左不包右
int number = r.nextInt(随机数的范围);

tips：用来生成任意范围之间的随机数，例如7~15

  1. 让这个范围头尾都减去一个值，让这个范围从0开始     0~8
  2. 尾巴+1
  3. 最终的结果再加上第一步减去的值
//1.生成一个1-100之间的随机数
Random r = new Random();
int number = r.nextInt(100) + 1;// 0 ~ 99 + 1 --- 1 ~ 100
System.out.println(number);

//2.使用键盘录入去猜出这个数字是多少？
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while(true){
    System.out.println("请输入一个整数");
    int guessNumber = sc.nextInt();
    //3.比较
    if(guessNumber > number){
        System.out.println("您猜的数字大了");
    }else if(guessNumber < number){
        System.out.println("您猜的数字小了");
    }else{
        System.out.println("恭喜你，猜中了");
        break;
    }
}

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