[Java基本语法] 逻辑控制与方法

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✒️ 今天开始,Java基本语法模块将进行重构.以保证文章质量.

[1. 逻辑控制](#1. 逻辑控制)
- [1.1 顺序结构](#1.1 顺序结构)
- [1.2 分支结构](#1.2 分支结构)
- - [1.2.1 if语句](#1.2.1 if语句)
  - [1.2.2 switch语句](#1.2.2 switch语句)
- [1.3 循环结构](#1.3 循环结构)
- - [1.3.1 while循环](#1.3.1 while循环)
  - [1.3.2 break](#1.3.2 break)
  - [1.3.3 continue](#1.3.3 continue)
  - [1.3.4 for循环](#1.3.4 for循环)
- [1.4 输入与输出](#1.4 输入与输出)
- - [1.4.1 输出到控制台](#1.4.1 输出到控制台)
  - [1.4.2 从键盘输入](#1.4.2 从键盘输入)
[2. 方法的使用](#2. 方法的使用)
- [2.1 方法的概念与使用](#2.1 方法的概念与使用)
- - [2.1.1 什么是方法](#2.1.1 什么是方法)
  - [2.1.2 方法的定义](#2.1.2 方法的定义)
  - [2.1.3 方法调用的执行过程](#2.1.3 方法调用的执行过程)
  - [2.1.4 实参和形参的关系](#2.1.4 实参和形参的关系)
- [2.2 方法的重载](#2.2 方法的重载)
- - [2.2.1 方法重载的概念](#2.2.1 方法重载的概念)
  - [2.2.2 方法签名](#2.2.2 方法签名)
- [2.3 递归](#2.3 递归)
- - [2.3.1 递归的概念](#2.3.1 递归的概念)
  - [2.3.2 递归执行过程分析](#2.3.2 递归执行过程分析)

1. 逻辑控制

1.1 顺序结构

顺序结构比较简单,按照代码书写一行一行地执行就可以.

java 复制代码

System.out.println("aaa");
System.out.println("bbb");
System.out.println("ccc");
 
// 运行结果
//aaa
//bbb
//ccc

1.2 分支结构

1.2.1 if语句

语法格式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.

语法格式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.

语法格式

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.

[建议] if/else语句下只有一条语句的时候,可以不加花括号,此时的else和最接近的if匹配.但是实际开发中,我们不建议这样写,最好加上大括号.

java 复制代码

int x = 10;
int y = 10;
if (x == 10) 
	if (y == 10)
	System.out.println("aaa");
else 
 System.out.println("bbb");//虽然和第3行的if对齐,但是是和第4行的if匹配.

1.2.2 switch语句

基本语法:

switch(表达式){
case 常量值1:{
语句1;
[break;]
}
case 常量值2:{
语句2;
[break;]
}
...
default:{
内容都不满足时执行语句;
[break;]
}
}
执行流程

先计算表达式的值
和case依次比较，一旦有响应的匹配就执行该项下的语句，直到遇到break时结束
当表达式的值没有与所列项匹配时，执行default.

注意事项
- 多个case后的常量值不可以重复
- switch的括号内不能是以下类型的数据:float,double,boolean,long.
- break不要遗漏,否则就会失去多分支选择的效果.

1.3 循环结构

1.3.1 while循环

语法格式

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.

[建议]

和if类似,while下面可以不写花括号,但是不写的时候只能支持一条语句,建议还是加上花括号.
和if类似,while后面的{建议和while写在同一行.

1.3.2 break

break 的功能是让循环提前结束.

示例:找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数

java 复制代码

int num = 100;
while (num <= 200) {
    if (num % 3 == 0) {
        System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
        break;
   }
    num++;
}

1.3.3 continue

continue 的功能是跳过这次循环, 立即进入下次循环.

示例:找到 100 - 200 中所有 3 的倍数

java 复制代码

int num = 100;
while (num <= 200) {
    if (num % 3 != 0) {
        num++; 
        continue;
   }
    System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
    num++;
}

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.

1.3.4 for循环

基本语法

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
[注意事项] 和while类似,不再赘述

1.4 输入与输出

1.4.1 输出到控制台

基本语法

java 复制代码

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.

示例:

java 复制代码

System.out.println("hello world");
 
int x = 10;
System.out.printf("x = %d\n", x)

1.4.2 从键盘输入

使用 Scanner 读取字符串/整数/浮点数.

举例说明:

java 复制代码

import java.util.Scanner;  // 需要导入 util 包
 
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

解释:

创建一个Scanner类型的对象,使用sc引用.
之后调用sc中的next()系列的方法.
- next():返回字符串,自动消除有效字符之前的空格,直到结束符.(换行)
- nextLine():返回字符串,不会自动消除空格,录入所有的字符,直到回车.
- nextInt():返回十进制整数.
- nextFloat():返回浮点数.
sc实质上是一个流对象的引用,我们在最后需要关闭.

2. 方法的使用

2.1 方法的概念与使用

2.1.1 什么是方法

方法就是一个代码片段. 类似于 C 语言中的 "函数".

是能够模块化的组织代码(当代码规模比较复杂的时候).
做到代码被重复使用, 一份代码可以在多个位置使用.
让代码更好理解更简单.
直接调用现有方法开发, 不必重复造轮子.

2.1.2 方法的定义

语法格式

修饰符返回值类型方法名称([参数类型形参 ...]){
方法体代码;
[return 返回值];
}

示例:判断一个年份是否是闰年

java 复制代码

public class Method{
	    // 方法定义
    public static boolean isLeapYear(int year){
		if((0 == year % 4 && 0 != year % 100) || 0 == year % 400){
		   return true;
		 }else{
		   return false;
		 }
	 }
}

[注意事项]

修饰符：现阶段直接使用public static 固定搭配
返回值类型：如果方法有返回值，返回值类型必须要与返回的实体类型一致，如果没有返回值，必须写成void,注意这里的返回值和c语言有所不同,这里返回的参数还可以是数组类型.
方法名字：采用小驼峰命名
参数列表：如果方法没有参数，()中什么都不写，如果有参数，需指定参数类型，多个参数之间使用逗号隔开
方法体：方法内部要执行的语句
在java当中，方法必须写在类当中
在java当中，方法不能嵌套定义.

2.1.3 方法调用的执行过程

调用方法--->传递参数--->找到方法地址--->执行被调方法的方法体--->被调方法结束返回--->回到主调方法继续往下执行

方法参数传递的注意事项

匹配参数的个数
匹配参数的类型
匹配参数的顺序
匹配返回值的类型

2.1.4 实参和形参的关系

方法的形参相当于数学函数中的自变量，比如：1 + 2 + 3 + ... + n的公式为sum(n) = (1+n)*n/2.
Java中方法的形参就相当于sum函数中的自变量n，用来接收sum函数在调用时传递的值的。形参的名字可以随意取，对方法都没有任何影响，形参只是方法在定义时需要借助的一个变量，用来保存方法在调用时传递过来的值.

java 复制代码

public static int getSum(int N){    // N是形参
    return (1+N)*N / 2;
}
getSum(10);      // 10是实参,在方法调用时，形参N用来保存10
getSum(100);     // 100是实参，在方法调用时，形参N用来保存100

[注意] 在Java中，实参的值永远都是临时拷贝到形参中 ,形参和实参本质是两个实体.

代码实例:交换两个整形变量.

java 复制代码

public class TestMethod {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;
		int b = 20;
		swap(a, b);
		System.out.println("main: a = " + a + " b = " + b);
	}
	
	public static void swap(int x, int y) {
		int tmp = x;
		x = y;
		y = tmp;
		System.out.println("swap: x = " + x + " y = " + y);
	}
}
 
// 运行结果
//swap: x = 20 y = 10
//main: a = 10 b = 20

可以看到，在swap函数交换之后，形参x和y的值发生了改变，但是main方法中a和b还是交换之前的值，即没有交换成功.

原因解释:
实参a和b是main方法中的两个变量，其空间在main方法的栈(一块特殊的内存空间)中，而形参x和y是swap方法中的两个变量，x和y的空间在swap方法运行时的栈中，因此：实参a和b 与形参x和y是两个没有任何关联性的变量，在swap方法调用时，只是将实参a和b中的值拷贝了一份传递给了形参x和y，因此对形参x和y操作不会对实参a和b产生任何影响.

[总结] 对于基础类型来说,形参相当于实参的拷贝.即传值调用.
解决办法
使用引用类型参数.(比如数组)

java 复制代码

public class TestMethod {
	public static void main(String[] args) {
	int[] array = {10, 20};
	swap(array);
	System.out.println("array[0] = " + array[0] + " array[1] = " + array[1]);
	}
	
	public static void swap(int[] arr) {
	int tmp = arr[0];
	arr[0] = arr[1];
	arr[1] = tmp;
	}
}
 
// 运行结果
//arr[0] = 20 arr[1] = 10

2.2 方法的重载

2.2.1 方法重载的概念

在Java中，如果多个方法的名字相同，参数列表不同，则称该几种方法被重载了.

参数列表不同一般指的是:个数,数据类型,或者是顺序不同.
返回值的类型是否一样,不影响方法的重载 .即只有方法的名字是一样的,参数列表必须修改,返回值类型可以修改 .

举例:下面这几个方法就相互构成重载.

java 复制代码

public class TestMethod {
	public static void main(String[] args) {
	add(1, 2);                // 调用add(int, int)
	add(1.5, 2.5);            // 调用add(double, double)
	add(1.5, 2.5, 3.5);       // 调用add(double, double, double)
	}
 
	public static int add(int x, int y) {
	return x + y;
	}
 
	public static double add(double x, double y) {
	return x + y;
	}
	
	public static double add(double x, double y, double z) {
	return x + y + z;
	}
}

2.2.2 方法签名

在同一个作用域中不能定义两个相同名称的标识符。比如：方法中不能定义两个名字一样的变量，那为什么类中就可以定义方法名相同的方法呢？

方法签名即：经过编译器编译修改过之后方法最终的名字。具体方式：方法全路径名+参数列表+返回值类型，构成方法完整的名字。

2.3 递归

2.3.1 递归的概念

从前有坐山，山上有座庙，庙里有个老和尚给小和尚将故事，讲的就是：

"从前有座山，山上有座庙，庙里有个老和尚给小和尚讲故事，讲的就是：

"从前有座山，山上有座庙..."

"从前有座山......"

上面这个故事有一个特征:自身中又包含了自己 .我们从而引出递归的概念.
一个方法在执行过程中调用自身, 就称为 "递归".

递归的必要条件:

将原问题划分为其子问题.但子问题和原问题的解法相同.
递归结束条件

示例:递归求n的阶乘

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    int n = 5;
    int ret = factor(n);
    System.out.println("ret = " + ret);
}
 
public static int factor(int n) {
    if (n == 1) {
        return 1;
   }
    return n * factor(n - 1); // factor 调用函数自身
}
 
// 执行结果
//ret = 120

2.3.2 递归执行过程分析

我们还是那上面n的阶乘来说明:

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    int n = 5;
    int ret = factor(n);
    System.out.println("ret = " + ret);
}
 
public static int factor(int n) {
 System.out.println("函数开始, n = " + n);
    if (n == 1) {
        System.out.println("函数结束, n = 1 ret = 1");
        return 1;
   }
    int ret = n * factor(n - 1);
    System.out.println("函数结束, n = " + n + " ret = " + ret);
    return ret;
}
 
// 执行结果
//函数开始, n = 5
//函数开始, n = 4
//函数开始, n = 3
//函数开始, n = 2
//函数开始, n = 1
//函数结束, n = 1 ret = 1
//函数结束, n = 2 ret = 2
//函数结束, n = 3 ret = 6
//函数结束, n = 4 ret = 24
//函数结束, n = 5 ret = 120
//ret = 120

[Java基本语法] 逻辑控制与方法

目录

1. 逻辑控制

1.1 顺序结构

1.2 分支结构

1.2.1 if语句

1.2.2 switch语句

1.3 循环结构

1.3.1 while循环

1.3.2 break

1.3.3 continue

1.3.4 for循环

1.4 输入与输出

1.4.1 输出到控制台

1.4.2 从键盘输入

2. 方法的使用

2.1 方法的概念与使用

2.1.1 什么是方法

2.1.2 方法的定义

2.1.3 方法调用的执行过程

2.1.4 实参和形参的关系

2.2 方法的重载

2.2.1 方法重载的概念

2.2.2 方法签名

2.3 递归

2.3.1 递归的概念

2.3.2 递归执行过程分析