Day03-流程控制_分支结构
Dy03-分支结构
不论哪一种编程语言，都会提供两种基本的流程控制结构：分支结构和循环结构。其中分支结构用于实现根据条件来选择性地执行某段代码，循环结构则用于实现根据循环条件重复执行某段代码。
流程控制语句分类：
- 顺序结构：从上而下顺序执行每一行代码
- 分支结构：或选择结构，根据条件选择执行不同的代码
- 循环结构：重复执行某一些代码
1 顺序结构
任何编程语言中最常见的程序结构就是顺序结构。顺序结构就是程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。如果main方法的多行代码之间没有任何流程控制，则程序总是从上向下依次执行，排在前面的代码先执行，排在后面的代码后执行。
顺序结构代码执行流程图：
顺序结构代码示例：
public static void main(String[] args){
//顺序执行，根据编写的顺序，从上到下运行
System.out.println("程序开始：");
int a=10;
int b=20;
int sum=a+b;
System.out.println("sum="+sum);//求两个数的和
System.out.println("程序结束！");
}
1.1 输出语句
java里的常见输出语句分为 换行输出println和不换行输出print，以及格式化输出printf这三种
- 换行输出：
System.out.println();
- 不换行输出
System.out.print();
- 格式化输出: 使用格式化占位符表示数据，再使用数据填充。
- %d：十进制整数
- %f：浮点数
- %c：单个字符
- %b：boolean值
- %s：字符串
示例代码：
/*
输出(打印) 语句的使用:
System.out.println(内容): 打印内容以后换行
System.out.print(内容): 打印内容以后不换行
System.out.printf(): 使用%占位，进行格式化输出以后不换行
*/
public class PrintDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("hello");
System.out.println("good");
System.out.print("yes");
System.out.println("ok");
String name = "坤坤";
int num = 8;
double year = 2.5;
String hobbies = "唱跳RAP篮球";
// System.out.println("大家好，我是练习长达" + year + "年的" + num + "号选手" + name + "，我喜欢" + hobbies);
/*%f 浮点数的占位符
%.nf 四舍五入保留到小数点后n位
%d 整数的占位符
%0nd 如果整数不够n位，前面使用 0 补齐
%nd 如果整数不够n位，前面使用 空格 补齐
%-nd 如果整数不够n位，后面使用 空格 补齐
%s 字符串的占位符
%o 将数字转换成为八进制输出
%x/%X 将数字转换成为十六进制输出
%% 表示一个 % 字符*/
System.out.printf("大家好，我是练习长达%.1f年的%-3d号选手%s,我喜欢%s\n", year, num, name, hobbies);
System.out.printf("%.3f --- %o --- %X\n", 3.141592653, 2179, 831);
System.out.printf("我的名字是%%d,我今年%d岁了", 18);
}
}
在Java中，有多种方法可以格式化输出。以下是一些常见的方法：
- 使用
System.out.printf
Java的 System.out.printf 方法允许你使用格式化字符串来输出数据。它与C语言的 printf 函数非常相似。
int a = 10;
double b = 20.5;
String c = "Hello";
System.out.printf("整数: %d, 浮点数: %.2f, 字符串: %s%n", a, b, c);
输出：
复制代码
整数: 10, 浮点数: 20.50, 字符串: Hello
其中，%d 表示整数，%.2f 表示保留两位小数的浮点数，%s 表示字符串，%n 表示换行。
\2. 使用 String.format
String.format 方法也可以用于格式化字符串。它返回一个格式化的字符串，而不是直接输出。
int a = 10;
double b = 20.5;
String c = "Hello";
String formattedString = String.format("整数: %d, 浮点数: %.2f, 字符串: %s", a, b, c);
System.out.println(formattedString);
输出与上面相同。
\3. 使用 DecimalFormat
DecimalFormat 是 java.text 包中的一个类，它允许你更精细地控制数字的格式。
import java.text.DecimalFormat;
double number = 12345.6789;
DecimalFormat df = new DecimalFormat("#,###.00");
String formattedNumber = df.format(number);
System.out.println(formattedNumber);
输出：
复制代码
12,345.00
在这个例子中，#,###.00 是一个模式字符串，其中 # 表示一个可选的数字，, 表示组分隔符（例如千位分隔符），而 .00 表示小数点后保留两位。
\4. 使用 SimpleDateFormat（对于日期和时间）
SimpleDateFormat 允许你格式化日期和时间。
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
Date date = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String formattedDate = sdf.format(date);
System.out.println(formattedDate);
1.2输入语句
以上程序是个求和的程序，我想在运行程序的时候，根据实际的输入的两个数，进行求和，就跟计算器一样，任意给两个数，计算得出结果，如何做？
-
完成键盘输入的代码步骤：
- （1）准备一个键盘扫描器（先导包或直接使用包名+类名）
- （2）提示要输入的信息
- （3）接收输入内容
示例代码：
52//1、准备Scanner类型的变量 //Scanner是一个引用数据类型，它的全名称是java.util.Scanner //input就是一个引用数据类型的变量了，赋给它的值是一个对象 java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in);//System.in默认代表键盘输入 //2、提示输入xx System.out.print("请输入一个整数："); //3、接收输入内容 int num = input.nextInt(); //列出各种数据类型的输入 int num = input.nextInt(); long bigNum = input.nextLong(); double d = input.nextDouble(); boolean b = input.nextBoolean(); String s = input.next(); char c = input.next().charAt(0);//先按照字符串接收，然后再取字符串的第一个字符（下标为0） -
语法案例一：改造求和案例
public static void main(String[] args){ System.out.println("程序开始："); //创建一个扫描器 java.util.Scanner sc=new java.util.Scanner(System.in); System.out.println("请输入第一个整数："); int a=sc.nextInt();//从键盘接收一个整数 System.out.println("请输入第二个整数："); int b=sc.nextInt();//从键盘接收一个整数 int sum=a+b; System.out.println("sum="+sum); System.out.println("程序结束"); } -
语法案例二：录入个人信息
class Day03_Test02_Input{ public static void main(String[] args){ //这里变量取什么名，下面就用什么. //例如：这里取名input，下面就用input. java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("请输入姓名："); String name = input.next(); System.out.print("请输入年龄："); int age = input.nextInt(); System.out.print("请输入性别："); //input.next()得到字符串，不管你输入几个字符， //.charAt(0)：从字符串中取出一个字符，(0)表示取第一个字符，(1)表示取第二个字符 //charAt(index)：也是一个方法，从第二个单词开始首字母大写，所以A是大写 char gender = input.next().charAt(0); System.out.print("请输入体重："); double weight = input.nextDouble(); System.out.print("请输入是否已婚(true/false)："); boolean isMarry = input.nextBoolean(); System.out.println("姓名：" + name); System.out.println("年龄：" + age); System.out.println("性别：" + gender); System.out.println("体重：" + weight); System.out.println("婚否：" + (isMarry?"是":"否")); } } -
语法案例三：
next()与nextLine()接收字符数据的区别
/* next()方法： 遇到空格等空白符，就认为输入结束 nextLine()方法： 遇到回车换行，就认为输入结束 如果你在键盘输入过程中，遇到java.util.InputMismatchException， 说明你输入的数据类型与接收数据的变量的类型不匹配 */ class Day03_Test04_Input2{ public static void main(String[] args){ java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("请输入姓名："); //String name = input.next();//张 三 只能接收张，后面的空格和三无法接收，被下面的输入接收 String name = input.nextLine(); System.out.println("name = " + name); System.out.print("请输入年龄："); int age = input.nextInt(); //23回车换行 这里只接收23，回车换行被下面的输入接收 input.nextLine();//读取23后面的回车换行，但是这个不需要接收，只有下面一个输入是nextLine()情况下才需要这样，如果下面的输入是next()或者是nextInt(),nextDouble()等就不需要这么干 System.out.println("age = " + age); System.out.print("请输入电话号码："); String tel = input.nextLine(); System.out.println("tel = " + tel); } }练习：
键盘录入两个数据，获取这两个数据中的最大值（使用三目运算符）
键盘录入三个数据，获取这三个数据中的最大值（使用三目运算符）
键盘录入两个数据，比较这两个数据是否相等（使用三目运算符）
1.3 Math类的使用
Java内置了Math工具类，我们可以直接进行调用，用来实现一些数学相关功能。
double d = Math.random(); // 用来生成 [0,1)的随机浮点数
System.out.println(d);
int i = (int)(Math.random() * 10); // 生成 [0,10)的随机整数
System.out.println(i);
// 思考: 怎样生成 [23,89]的随机整数?
double x = Math.sqrt(16); // 开平方根
double y = Math.pow(2,10); // 计算2的10次方
2 分支结构（选择结构）
2.1 分支结构：if语句第一种格式
-
if语句第一种格式： if
if(关系表达式)｛ 语句体; ｝ -
执行流程
①首先判断条件表达式看其结果是true还是false
②如果是true就执行语句体
③如果是false就不执行语句体
- 语法案例演示1：
public static void main(String[] args){
System.out.println("开始");
// 定义两个变量
int a = 10;
int b = 20;
//变量使用if判断
if (a == b){
System.out.println("a等于b");
}
int c = 10;
if(a == c){
System.out.println("a等于c");
}
System.out.println("结束");
}
-
语法案例演示2
案例：从键盘输入年份，请输出该年的2月份的总天数。闰年2月份29天，平年28天。
闰年条件：（1）能被4整除，不能被100整除（2）能被400整除
public class Test { public static void main(String[] args) { java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("请输入年份："); int year = input.nextInt(); int days = 28; if(year%4==0 && year%100!=0 || year%400==0){ days++; } System.out.println(year + "年的2月份共" + days + "天"); input.close(); } }public class Test { public static void main(String[] args) { java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("请输入年份："); int year = input.nextInt(); int days = 28; if(year%4==0 && year%100!=0 || year%400==0) days++;//当语句块只有一句时，可以省略{}，但是建议还是保留比较靠谱 System.out.println(year + "年的2月份共" + days + "天"); input.close(); } }
2.2 分支结构：if语句第二种格式
-
if语句第二种格式： if…else
if(关系表达式) { 语句体1; }else { 语句体2; } -
执行流程
①首先判断关系表达式看其结果是true还是false
②如果是true就执行语句体1
③如果是false就执行语句体2
-
语法案例演示1：
输入一个整数，判断是奇数还是偶数？
public static void main(String[] args){ // 判断给定的数据是奇数还是偶数 // 定义变量 int a = 1; if(a % 2 == 0) { System.out.println("a是偶数"); } else{ System.out.println("a是奇数"); } System.out.println("结束"); } -
语法案例演示2：if语句和三元运算符的互换
在某些简单的应用中，if语句是可以和三元运算符互换使用的。
求两个整数中大的一个
public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 20; //定义变量，保存a和b的较大值 int max; if(a > b) { max = a; } else { max = b; } //可以上述功能改写为三元运算符形式 max = a > b ? a : b; }public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 20; //定义变量，保存a和b的较大值 int max; if(a > b) max = a;//当语句块只有一个语句时，可以省略{}，但是不建议省略{} else max = b; //输出大的值 System.out.println(max); }
-
练习：求出最大值
从键盘输入三个数，求出最大值，用单分支if和双分支if…else来计算
class Day03_Test08_MaxValueExer{ public static void main(String[] args){ java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("请输入第1个整数："); int a = input.nextInt(); System.out.print("请输入第2个整数："); int b = input.nextInt(); System.out.print("请输入第3个整数："); int c = input.nextInt(); /* int max;//存储三个数中的最大值 if(a > b){ max = a; }else{ max = b; } if(c > max){ max = c; } */ int max = a>b ? a : b; max = max>c ? max : c; System.out.println(a+","+b+","+c+"中最大的是："+ max); } }
2.3 分支结构：if语句第三种格式
-
if语句第三种格式：
if…else if …else
if (判断条件1) { 执行语句1; } else if (判断条件2) { 执行语句2; } ... }else if (判断条件n) { 执行语句n; } else { 执行语句n+1; } -
执行流程
①首先判断关系表达式1看其结果是true还是false
②如果是true就执行语句体1，然后结束当前多分支
③如果是false就继续判断关系表达式2看其结果是true还是false
④如果是true就执行语句体2，然后结束当前多分支
⑤如果是false就继续判断关系表达式…看其结果是true还是false
⑥…
⑦如果没有任何关系表达式为true，就执行语句体n+1，然后结束当前多分支。
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语法案例演示1：
计算如下函数：x和y的关系满足如下：
（1）x>=3； y = 2x + 1;
（2）-1<=x<3； y = 2x;
（3）x<-1； y = 2x – 1;
从键盘输入x的值，计算出y的值并输出。public static void main(String[] args) { java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("请输入x的值："); int x = input.nextInt(); int y; if (x>= 3) { y = 2 * x + 1; } else if (x >= -1 && x < 3) { y = 2 * x; } else { y = 2 * x - 1; } System.out.println("y的值是："+y); }改造：
public static void main(String[] args) { java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("请输入x的值："); int x = input.nextInt(); int y; if (x>= 3) { y = 2 * x + 1; } else if (x >= -1) {//优化条件 y = 2 * x; } else { y = 2 * x - 1; } System.out.println("y的值是："+y); }
-
语法案例演示2：
通过指定考试成绩，判断学生等级
90-100 优秀
80-89 好
70-79 良
60-69 及格
60以下 不及格
public static void main(String[] args) { int score = 89； if(score<0 || score>100){ System.out.println("你的成绩是错误的"); }else if(score>=90 && score<=100){ System.out.println("你的成绩属于优秀"); }else if(score>=80 && score<90){ System.out.println("你的成绩属于好"); }else if(score>=70 && score<80){ System.out.println("你的成绩属于良"); }else if(score>=60 && score<70){ System.out.println("你的成绩属于及格"); }else { System.out.println("你的成绩属于不及格"); } }
public static void main(String[] args) { int score = 89; if(score<0 || score>100){ System.out.println("你的成绩是错误的"); }else if(score>=90){ System.out.println("你的成绩属于优秀"); }else if(score>=80){ System.out.println("你的成绩属于好"); }else if(score>=70){ System.out.println("你的成绩属于良"); }else if(score>=60){ System.out.println("你的成绩属于及格"); }else { System.out.println("你的成绩属于不及格"); } }
2.4 分支结构：if…else嵌套
在if的语句块中，或者是在else语句块中，
又包含了另外一个条件判断（可以是单分支、双分支、多分支）
执行的特点：
（1）如果是嵌套在if语句块中的
只有当外部的if条件满足，才会去判断内部的条件
（2）如果是嵌套在else语句块中的
只有当外部的if条件不满足，进入else后，才会去判断内部的条件
-
语法案例演示1:
public static void main(String[] args) { int score = 89; if(score<0 || score>100){ System.out.println("你的成绩是错误的"); }else{ if(score>=90){ System.out.println("你的成绩属于优秀"); }else if(score>=80){ System.out.println("你的成绩属于好"); }else if(score>=70){ System.out.println("你的成绩属于良"); }else if(score>=60){ System.out.println("你的成绩属于及格"); }else { System.out.println("你的成绩属于不及格"); } } }//省略{}的情况，else中嵌套了一个完整的多分支结构，也算是一个语句，称为复合语句，所以也可以省略{} public static void main(String[] args) { int score = 89; if(score<0 || score>100) System.out.println("你的成绩是错误的"); else if(score>=90){ System.out.println("你的成绩属于优秀"); }else if(score>=80){ System.out.println("你的成绩属于好"); }else if(score>=70){ System.out.println("你的成绩属于良"); }else if(score>=60){ System.out.println("你的成绩属于及格"); }else { System.out.println("你的成绩属于不及格"); } } -
语法案例演示2：
从键盘输入一个年份，和月份，输出该年份该月的总天数
要求：年份为正数，月份1-12
public static void main(String[] args){ //从键盘输入一个年份，和月份 java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in); System.out.print("年份："); int year = input.nextInt(); System.out.print("月份："); int month = input.nextInt(); if(year>0){ if(month>=1 && month<=12){ //合法的情况 int days; if(month==2){ if(year%4==0 && year%100!=0 || year%400==0){ days = 29; }else{ days = 28; } }else if(month==4 || month==6 || month==9 || month==11){ days = 30; }else{ days = 31; } System.out.println(year+"年" + month + "月有" + days +"天"); }else{ System.out.println("月份输入不合法"); } }else{ System.out.println("年份输入不合法"); } }
2.5 分支结构：switch选择结构
-
语法格式：
switch(表达式){ case 常量值1: 语句块1; break; case 常量值2: 语句块2; break; ... default: 语句块n+1; break; } -
执行过程：
-
（1）入口
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①当switch(表达式)的值与case后面的某个常量值匹配，就从这个case进入；
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②当switch(表达式)的值与case后面的所有常量值都不匹配，寻找default分支进入;不管default在哪里
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（2）一旦从“入口”进入switch，就会顺序往下执行，直到遇到“出口”，即可能发生贯穿
-
（3）出口
-
①自然出口：遇到了switch的结束}
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②中断出口：遇到了break等
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注意：
（1）switch(表达式)的值的类型，只能是：4种基本数据类型（byte,short,int,char），两种引用数据类型（JDK1.5之后枚举、JDK1.7之后String）
（2）case后面必须是常量值，而且不能重复
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语法案例演示1：
public class SwitchDemo01 { public static void main(String[] args) { //定义指定的星期 int weekday = 5; //switch语句实现选择 switch(weekday) { 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("你的数字有误"); break; } } } -
语法案例演示2：case的穿透性
在switch语句中，如果case的后面不写break，将出现穿透现象，也就是一旦匹配成功，不会在判断下一个case的值，直接向后运行，直到遇到break或者整个switch语句结束，switch语句执行终止。
练习：根据指定的月份输出对应季节（if语句）
/* * 需求：定义一个月份，输出该月份对应的季节。 * 一年有四季 * 3,4,5 春季 * 6,7,8 夏季 * 9,10,11 秋季 * 12,1,2 冬季 * * 分析： * A:指定一个月份 * B:判断该月份是几月,根据月份输出对应的季节 * if * switch */ public class SwitchTest01 { public static void main(String[] args) { //指定一个月份 int month = 5; /* if (month == 1) { System.out.println("冬季"); } else if (month == 2) { System.out.println("冬季"); } else if (month == 3) { System.out.println("春季"); } else if (month == 4) { System.out.println("春季"); } else if (month == 5) { System.out.println("春季"); } else if (month == 6) { System.out.println("夏季"); } else if (month == 7) { System.out.println("夏季"); } else if (month == 8) { System.out.println("夏季"); } else if (month == 9) { System.out.println("秋季"); } else if (month == 10) { System.out.println("秋季"); } else if (month == 11) { System.out.println("秋季"); } else if (mouth == 12) { System.out.println("冬季"); } else { System.out.println("你输入的月份有误"); } */ // 改进版 if ((month == 1) || (month == 2) || (month == 12)) { System.out.println("冬季"); } else if ((month == 3) || (month == 4) || (month == 5)) { System.out.println("春季"); } else if ((month == 6) || (month == 7) || (month == 8)) { System.out.println("夏季"); } else if ((month == 9) || (month == 10) || (month == 11)) { System.out.println("秋季"); } else { System.out.println("你输入的月份有误"); } } }练习：根据指定的月份输出对应季节（switch语句）
/* * 需求：指定一个月份，输出该月份对应的季节。 * 一年有四季 * 3,4,5 春季 * 6,7,8 夏季 * 9,10,11 秋季 * 12,1,2 冬季 * * 分析： * A:指定一个月份 * B:判断该月份是几月,根据月份输出对应的季节 * if * switch */ public class SwitchTest02 { public static void main(String[] args) { //指定一个月份 int month = 5; /* switch(month) { case 1: System.out.println("冬季"); break; case 2: System.out.println("冬季"); break; case 3: System.out.println("春季"); break; case 4: System.out.println("春季"); break; case 5: System.out.println("春季"); break; case 6: System.out.println("夏季"); break; case 7: System.out.println("夏季"); break; case 8: System.out.println("夏季"); break; case 9: System.out.println("秋季"); break; case 10: System.out.println("秋季"); break; case 11: System.out.println("秋季"); break; case 12: System.out.println("冬季"); break; default: System.out.println("你输入的月份有误"); break; } */ // 改进版 switch(month) { case 1: case 2: case 12: System.out.println("冬季"); break; case 3: case 4: case 5: System.out.println("春季"); break; case 6: case 7: case 8: System.out.println("夏季"); break; case 9: case 10: case 11: System.out.println("秋季"); break; default: System.out.println("你输入的月份有误"); break; } } } -
常见错误实现1：
switch(month){ case 3|4|5://3|4|5 用了位运算符，11 | 100 | 101结果是 111是7 System.out.println("春季"); break; case 6|7|8://6|7|8用了位运算符，110 | 111 | 1000结果是1111是15 System.out.println("夏季"); break; case 9|10|11://9|10|11用了位运算符，1001 | 1010 | 1011结果是1011是11 System.out.println("秋季"); break; case 12|1|2://12|1|2 用了位运算符，1100 | 1 | 10 结果是1111，是15 System.out.println("冬季"); break; default: System.out.println("输入有误"); } -
常见错误实现2：
//编译不通过 switch(month){ case 3,4,5: System.out.println("春季"); break; case 6,7,8: System.out.println("夏季"); break; case 9,10,11: System.out.println("秋季"); break; case 12,1,2: System.out.println("冬季"); break; default: System.out.println("输入有误"); }
2.6 if语句与switch语句比较
-
if语句的条件是一个布尔类型值，通常根据某个判断结果进入分支，使用范围更广。
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switch语句的条件是一个常量值（byte,short,int,char,枚举,String），一般条件是几个固定的常量值时使用switch语句。
-
如果根据进入分支的条件是几个固定的常量值，这时使用if和switch都可以，如果条件选项比较多时，适合使用switch语句（效率高）。
if是逐行判断 switch因为case后面是不变的常量 不会逐个判断直接定位相等的值
比如：当条件是x>0时，进入某分支执行代码，这时适合使用if语句，不适合使用switch语句。
声明：本人还是一个Java学习者如果有错误的地方还请指正，望各位大佬不吝赐教
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