Spark基础学习笔记12:Scala内建控制结构

本文详细介绍了Scala编程中的控制结构,包括条件表达式、块表达式、for循环、条件循环、异常处理、match结构、变量作用域以及相关案例演示,帮助读者深入理解Scala编程中的流程控制。

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文章目录

一、条件表达式

(一)语法格式

(二)执行情况

(三)案例演示

任务1、根据输入值的不同进行判断

任务2、编写Scala程序,判断奇偶性

二、块表达式

(一)语法格式

(二)执行情况

(三)案例演示

三、for循环

(一)单重for循环

1、语法格式

2、执行情况

3、案例演示

任务1:输出1到10

任务2、遍历字符串,输出每个字符

任务3、计算 1 + 2 + 3 + … + 100

任务4、输出列表内的偶数

任务5、输出全部两位素数

1、语法格式

2、案例演示

四、条件循环

(一)while循环

1、语法格式

2、案例演示

(二)do while循环

1、语法格式

2、案例演示

六、match结构

(一)语法格式

(二)案例演示

任务:给城市下评语

七、变量作用域

(一)Java变量作用域

1、内部能访问外部

 2、外部不能看内部

(二)Scala变量作用域

1、内部不能访问外部

2、外部不能访问内部

八、补充案例

任务:评定成绩等级

1、编写符合函数式编程风格的Sala程序

 2、函数式风格的程序有几个特点

3、非函数式风格的程序


一、条件表达式

(一)语法格式

(二)执行情况

  • 条件为真,结果是值1;条件为假,结果是值2。如果if和else的返回结果同为某种类型,那么条件表达式结果也是那种类型,否则就是Any类型

(三)案例演示

任务1、根据输入值的不同进行判断

  •  当然也可以在一个表达式中进行多次判断

  •  可以将上述条件表达式改造成嵌套的选择结构,可读性倒是提高了,但是简洁性降低了

任务2、编写Scala程序,判断奇偶性

  • 打开Scala项目ScalaDemo2022,创建net.hw.structure包,在包里创建Example01对象

package net.hw.structure

import scala.io.StdIn

object Example01 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    print("n = ")
    val n = StdIn.readLine().toInt
    if (n % 2 == 0) {
      println(n.toString + "是偶数")
    } else {
      println(n.toString + "是奇数")
    }
  }
}
  • 运行程序,查看结果

  •  利用if结构具有返回值的特性,改写程序

 

二、块表达式

(一)语法格式

  •     块表达式为包含在符号“{}”中的语句块

(二)执行情况

  •     需要注意的是,Scala中的返回值是最后一条语句的执行结果,而不需要像Java一样单独写return关键字。如果表达式中没有执行结果,就返回一个Unit对象,类似Java中的void。

(三)案例演示

  •     语句块最后一句的值就是整个块表达式的结果

  •  语句块最后一句没有执行结果,那么块表达式结果就是Unit

三、for循环

(一)单重for循环

1、语法格式

2、执行情况

  • 表示将集合或数组中的每一个值循环赋给一个变量

3、案例演示

任务1:输出1到10

  • 两种方式实现

  • Range(a, b): 从a到b,不包含b,跟Python里的range函数一样,含头不含尾
  • 1 to 10表示将1到10的所有值组成一个集合,且包括10。若不想包括10,则可使用关键字until

  • 打印字符直角三角形

  • 利用map函数产生每行星号构成的向量,然后利用foreach函数循环输出

  •  利用双重循环与流间变量

任务2、遍历字符串,输出每个字符

  • 方法一、按索引取字符串的每个字符

  • 方法二:将字符串看作一个由多个字符组成的集合


任务3、计算 1 + 2 + 3 + … + 100

  • 注意sum必须定义为var型变量

任务4、输出列表内的偶数

  • 采用两种方式来实现

任务5、输出全部两位素数

 

(二)嵌套for循环

1、语法格式

  • 传统格式
for (变量1 <- 集合或数组(条件))
    for (变量2 <- 集合或数组(条件)) {
       语句组
    }
}

  • 特有格式
for (变量1 <- 集合或数组; 变量2 <- 集合或数组 (条件)) {
   语句组
}
 

2、案例演示

任务1、打印九九表

方法一、采用双重循环来实现

  • 在项目ScalaDemo2022里创建Example02对象

package net.ydl.structure


object Example02 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    for (i <- 1 to 9) {
      for (j <- 1 to i)
        print(i.toString + "×" + j + "=" + (i * j) + "\t")
      println()
    }
  }
}

 运行程序,查看结果

方法二、采用单重循环来实现

  • 在项目ScalaDemo2022里创建Example03对象

 


package net.ydl.structure


object Example03 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    for (i <- 1 to 9; j <- 1 to i) {
      print(i.toString + "×" + j + "=" + (i * j) + "\t")
      if (i == j) println()
    }
  }
}
  • 运行程序,查看结果

方法三、采用单重循环与流间变量绑定来实现

  • 在项目ScalaDemo2022里创建Example04对象
  • 在for循环头里sep = if (i == j) "\r\n" else "\t"就是流间变量绑定


package net.ydl.structure

object Example04 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    for (i <- 1 to 9; j <- 1 to i; sep = if (i == j) "\r\n" else "\t")
      print(i.toString + "×" + j + "=" + (i * j) + sep)
  }
}
  • 运行程序,查看结果

 方法四、采用单重循环、流间变量与yield来实现

  • for循环语句本身的返回值是Unit类型,无论在循环体中返回什么都是无效的,最终得到的都是Unit的值,但是可以在循环中的循环条件和循环体之间加上yield关键字,那么就可以将循环体产生的返回值组成数组进行返回。
  • 在项目ScalaDemo2022里创建Example05对象

package net.ydl.structure


object Example05 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val list = for (i <- 1 to 9; j <- 1 to i; sep = if (i == j) "\r\n" else "\t")
      yield i.toString + "×" + j + "=" + (i * j) + sep
    for (x <- list) print(x)
  }
}

运行程序,查看结果

任务2、去掉对角线

  • 一个三阶方阵,单元格的值是行号与列号的乘积,去掉对角线,输出剩余元素

在这里插入图片描述

  •  方法一、传统双重循环

  •  方法二、特有双重循环

四、条件循环

(一)while循环

1、语法格式

  • Scala的while循环与Java类似

2、案例演示

任务1、计算1+ 2 + 3 + … + 100

  • 注意:sum必须是变量

任务2、打印全部水仙花数

  • 所谓水仙花数,是指等于其各位数字立方和的三位数。

  • 对于[100, 999]范围的每个数n,我们要去判断它是否等于其各位数字的立方和,这里的难点或关键在于如何分解一个三位数,得到它的每位数字。
  • 假设我们已经把三位数n分解成百位数p3,十位数p2,个位数p1,
  • 这样我们的筛选条件就可以写出来:n == p3 * p3 * p3 + p2 * p2 * p2 + p1 * p1 * p1。
  • 如何拆分一个三位数n呢?
  • 首先求n的个位数:n % 10
  • 然后要将三位数变成两位数:n = n / 10;
  • 对于新的两位数n,又求它的个位数:n % 10
  • 然后要将两位数变成一位数:n = n / 10;
  • 也就是说我们可以交替使用求余和整除运算将一个三位数拆分,得到它的个位数、十位数和百位数。当然这个分解方法可以推广到任何多位数的拆分。

  • net.hw.structure包里创建Example06对象


package net.ydl.structure


object Example06 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    for (n <- 100 to 999) {
      val p1 = n % 10     // 个位数
      val p2 = n / 10 % 10 // 十位数
      val p3 = n / 100     // 百位数
      if (n == p1 * p1 * p1 + p2 * p2 * p2 + p3 * p3 * p3)
        println(n.toString + " = " + p3 + "^3 + " + p2 + "^3 + " + p1 + "^3")
    }
  }
}

运行程序,查看结果

(二)do while循环

  • 与Java语言一样,do while循环与while循环类似,但是do while循环会确保至少执行一次循环。

1、语法格式

2、案例演示

任务:计算1+ 2 + 3 + … + 100

五、异常处理


(一)异常处理概述

  • Scala中继承了Java的异常机制,提供了程序中产生意外情况时处理的机制,抛出异常的过程和Java中基本一致,通过throw关键字进行:throw XxxException(),一旦抛出可以当场捕获处理或接着向上抛,捕获异常是通过 try-catch-finally来实现的。

(二)案例演示


任务:演示try-catch-finally

  • try-catch是有返回值的:如果没有异常就是try语句的返回值,如果有异常就是catch语句的返回值。注意不会是finally的返回值,finally即使有返回值,也会被抛弃,这点和Java是不同的。
  • net.hw.structure包里创建Example07对象

package net.ydl.structure

import java.io.IOException


object Example07 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var message = ""
    val result = try {
      mx()
      "恭喜,程序执行正常!"
    } catch {
      case e: NullPointerException => "空指针异常"
      case e: IOException => "呵呵,I/O异常~"
      case e: Exception => "管它呢,反正是异常~"
    } finally {
      message = "程序到此为止!"
      "无论是否有异常,都会执行finally里的语句~"
    }
    println(result)
    println(message)
  }

  def mx(): Unit = {
    throw new RuntimeException("随便抛出一个异常~")
  }
}


 

  •  执行程序,查看结果(此时有异常,result取的是catch里的返回值 - 管它呢,反正是异常~,finally语句块执行了的,因此message可以打印出来 - 程序到此为止!

  •  注释掉mx()方法里的语句

  •  执行程序,查看结果(此时有异常,result取的是try里的返回值 - 恭喜,程序执行正常!

  •  在Scala里,finally的返回值不会覆盖try和catch的返回值,这一点跟Java不同。

  •  运行程序,查看结果(此时运行test()方法,调用mx()方法抛出异常,执行catch语句块,返回异常~,但是要被finally语句块的返回值停止!覆盖,因此最终输出的就是停止!

  •  我们把mx()方法里的抛出异常的语句注释掉,此时程序正常运行,但是test()方法的返回值不会是正常~,还是会被finally语句块的返回值覆盖,成为停止!

六、match结构

(一)语法格式

  • Scala中的match类似于其他语言的switch。与Java不同的是,match语句可以应用在任何类型量或表达式上,另外需要调用break语句,match默认执行完一个case后直接跳出match结构。注意,match是具有返回值的,就是被选到的case的值。

(二)案例演示

任务:给城市下评语

  • net.hw.structure包里创建Example08对象

package net.ydl.structure

import scala.io.StdIn


object Example08 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    print("输入城市:")
    val city = StdIn.readLine();
    val comment = city match {
      case "北京" => "伟大的首都"
      case "上海" => "神奇的魔都"
      case "泸州" => "醉人的酒城"
      case _ => "一般的城市"
    }
    print(city + ": " + comment)
  }
}
  •  运行程序,查看结果

 

 

七、变量作用域

(一)Java变量作用域

  • Java中根据不同大括号区分变量作用范围,不允许有叠加,外部看不到内部,内部能看到外部。

1、内部能访问外部

 2、外部不能看内部

(二)Scala变量作用域

  • Scala中根据不同大括号区分变量作用范围,不允许有叠加,外部看不到内部,内部看不到外部。

1、内部不能访问外部

  • net.hw.structure包创建Example09对象

2、外部不能访问内部

  • net.hw.structure包创建Example10对象

八、补充案例

任务:评定成绩等级

1、编写符合函数式编程风格的Sala程序

  • net.hw.structure包里创建Example11对象

package net.ydl.structure

import scala.io.StdIn


object Example11 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    print("score = ")
    val score = StdIn.readLine().toInt

    val comment = if (score > 100) {
      "超出范围"
    } else if (score >= 90) {
      "优秀"
    } else if (score >= 80) {
      "良好"
    } else if (score >= 70) {
      "中等"
    } else if (score >= 60) {
      "及格"
    } else if (score >= 0) {
      "不及格"
    } else {
      "超出范围"
    }

    println("评语:" + comment)
  }
}
  •  运行程序,查看结果

 2、函数式风格的程序有几个特点

  • if结构像函数一样有返回值
  • if结构里除了传入参数score之外,没有别的变量。
  • -if结构里没有与外界交流,比如输入或输出或网络连接或读取文件之类。
  • 函数式编程是为了处理计算,不考虑系统的读写(I/O)。
  • 函数式编程强调没有副作用(指的是函数内部与外部互动,产生运算以外的其它结果)。函数要求独立,只返回一个值,没有其它行为,尤其不能修改外部变量的值。

3、非函数式风格的程序

  • 看看下面这个程序 - Example12

  • 虽然处理结果跟上面那个程序一样,但是并不符合函数式编程风格。因为if结构有副作用,修改了if结构之外的变量comment的值。

  • 再看看下面这个程序 - Example13

  • 不符合函数式编程风格。因为if结构有副作用,有写操作。

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