【JavaSE】程序逻辑控制

目录

[1. 顺序结构](#1. 顺序结构)

[2. 分支结构](#2. 分支结构)

[2.1 if语句](#2.1 if语句)

[2.1.1 语法格式1](#2.1.1 语法格式1)

[2.1.2 语法格式2](#2.1.2 语法格式2)

[2.1.3 语法格式3](#2.1.3 语法格式3)

[2.1.4 练习](#2.1.4 练习)

[2.1.5 注意事项](#2.1.5 注意事项)

[2.2 switch 语句](#2.2 switch 语句)

[3. 循环结构](#3. 循环结构)

[3.1 while循环](#3.1 while循环)

[3.1.1 语法格式](#3.1.1 语法格式)

[3.1.2 代码示例](#3.1.2 代码示例)

[3.1.3 注意事项](#3.1.3 注意事项)

[3.2 break](#3.2 break)

[3.3 continue](#3.3 continue)

[3.4 for循环](#3.4 for循环)

[3.4.1 语法格式](#3.4.1 语法格式)

[3.4.2 代码示例](#3.4.2 代码示例)

[3.4.3 注意事项 (和while循环类似)](#3.4.3 注意事项 (和while循环类似))

[3.5 do while 循环](#3.5 do while 循环)

[3.5.1 语法格式](#3.5.1 语法格式)

[3.5.2 代码示例](#3.5.2 代码示例)

[3.5.3 注意事项](#3.5.3 注意事项)

[4. 输入输出](#4. 输入输出)

[4.1 输出到控制台](#4.1 输出到控制台)

[4.1.1 基本语法](#4.1.1 基本语法)

[4.1.2 代码示例](#4.1.2 代码示例)

[4.1.3 格式化字符串](#4.1.3 格式化字符串)

[4.2 从键盘输入](#4.2 从键盘输入)

[5. 猜数字游戏](#5. 猜数字游戏)

---

1. 顺序结构

顺序结构 比较简单，按照代码书写的顺序一行一行执行。

如果调整代码的书写顺序, 则执行顺序也发生变化

2. 分支结构

2.1 if语句

2.1.1 语法格式1

如果布尔表达式结果为true，执行if中的语句，否则不执行。

比如：小明，如果这次考试考到90分或以上，给你奖励一个冰淇淋。

int score = 92;
if(score >= 90){
    System.out.println("吃个冰淇淋!!!");
}

2.1.2 语法格式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。

比如：小明，如果这次考到90分以上，给你奖励一个冰淇淋，否则不能吃。

int score = 92;
if(score >= 90){
    System.out.println("吃个冰淇淋!!!");
}else{
    System.out.println("不能吃!!!");
}

2.1.3 语法格式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

比如：考虑到学生自尊，不公开分数排名，因此：

• 分数在 [90, 100] 之间的，为优秀
• 分数在 [80, 90) 之前的，为良好
• 分数在 [70, 80) 之间的，为中等
• 分数在 [60, 70) 之间的，为及格
• 分数在 [ 0, 60) 之间的，为不及格
• 错误数据

按照上述办法通知学生成绩。

if(score >= 90){
    System.out.println("优秀");
}else if(score >= 80 && score < 90){
    System.out.println("良好");
}else if(score >= 70 && score < 80){
    System.out.println("中等");
}else if(score >= 60 && score < 70){
    System.out.println("及格");
}else if(score >= 0 && score < 60){
    System.out.println("不及格");
}else{
    System.out.println("错误数据");
}

2.1.4 练习

1. 判断一个数字是奇数还是偶数

int num = 10;
if (num % 2 == 0) {
    System.out.println("num 是偶数");
} else {
    System.out.println("num 是奇数");
}

2. 判断一个数字是正数，负数，还是零

int num = 10;
if (num > 0) {
System.out.println("正数");
} else if (num < 0) {
System.out.println("负数");
} else {
System.out.println("0");
}

3. 判断一个年份是否为闰年

int year = 2000;
if (year % 100 == 0) {
// 判定世纪闰年
    if (year % 400 == 0) {
        System.out.println("是闰年");
    } else {
        System.out.println("不是闰年");
    }
} else {
// 普通闰年
    if (year % 4 == 0) {
        System.out.println("是闰年");
    } else {
        System.out.println("不是闰年");
    }
}

2.1.5 注意事项

• 代码风格

虽然两种方式都是合法的, 但是 Java 中更推荐使用风格1, { 放在 if / else 同一行，代码更紧凑。

• 分号问题

此处多写了一个 **分号，**导致分号成为了 if 语句的语句体, 而 { } 中的代码已经成为了和一个 if 无关的代码块。

• 悬垂else问题

if / else 语句中可以不加 大括号，但是也可以写语句(只能写一条语句)， 此时 else 是和最接近的 if 匹配，但是实际开发中我们 不建议这么写，最好加上大括号。

2.2 switch 语句

基本语法

执行流程：

1. 先计算表达式的值

2. 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

3. 当表达式的值没有与所列项匹配时，执行default
   代码示例 : 根据 day 的值输出星期

int day = 1;
switch(day) {
    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("输入有误");
        break;
}

【注意事项】

1. 多个case后的常量值不可以重复

2. switch的括号内只能是以下类型的表达式：

基本类型：byte、char、short、int，注意不能是long类型

引用类型：String常量串、枚举类型

3. break 不要遗漏, 否则会失去 "多分支选择" 的效果

4. switch 不能表达复杂的条件

5. switch 虽然支持嵌套, 但是很丑，一般不推荐~

代码的美观程度也是一个重要的标准 . 毕竟这是看脸的世界**。**

综上, 我们发现, switch****的使用局限性是比较大的。

3. 循环结构

3.1 while循环

3.1.1 语法格式

循环条件为 true, 则执行循环语句; 否则结束循环。

3.1.2 代码示例

**代码示例****1：**打印 1 - 10 的数字

int num = 1;
while (num <= 10) {
    System.out.println(num);
    num++;
}

**代码示例****2：**计算 1 - 100 的和

int n = 1;
int result = 0;
while (n <= 100) {
    result += n;
    n++;
}
System.out.println(num);


// 执行结果
5050

**代码示例****3：**计算 5 的阶乘

int n = 1;
int result = 1;
while (n <= 5) {
result *= n;
n++;
}
System.out.println(num);


// 执行结果
120

**代码示例4：**计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

int num = 1;
int sum = 0;
// 外层循环负责求阶乘的和
while (num <= 5) {
    int factorResult = 1;
    int tmp = 1;
    // 里层循环负责完成求阶乘的细节.
    while (tmp <= num) {
        factorResult *= tmp;
        tmp++;
    }
    sum += factorResult;
    num++;
}
System.out.println("sum = " + sum);

这里我们发现，当一个代码中带有多重循环的时候， 代码的复杂程度就大大提高了，而比较复杂的代码就更容易出错。后面我们会采用更简单的办法来解决这个问题。

3.1.3 注意事项

1. 和 if 类似，while 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }

2. 和 if 类似，while 后面的 { 建议和 while 写在同一行

3. 和 if 类似，while 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行

int num = 1;
while (num <= 10); {
    System.out.println(num);
    num++;
}


// 执行结果
[无任何输出, 程序死循环]

此时 ；为 while 的语句体(这是一个空语句),，实际的 { } 部分和循环无关。 此时循环条件 num <= 10 恒成立，致代码死循环了。

3.2 break

break 的功能是让循环提前结束。

代码示例: 找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数

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


// 执行结果
找到了 3 的倍数, 为:102

执行到 break 就会让循环结束。

3.3 continue

continue 的功能是跳过这次循环, 立即进入下次循环。

代码示例**:**找到 100 - 200 中所有 3 的倍数

int num = 100;
while (num <= 200) {
    if (num % 3 != 0) {
        num++; // 这里的 ++ 不要忘记! 否则会死循环.
        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。

3.4 for循环

3.4.1 语法格式

• 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

【执行过程】

①②③④--->②③④--->②③④--->②③④--->②③④--->②③④--->...--->②为false，循环结束。

3.4.2 代码示例

**代码示例1：**打印 1 - 10 的数字

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    System.out.println(i);
}

代码示例2： 计算 1 - 100 的和

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println("sum = " + sum);


// 执行结果
5050

代码示例3： 计算 5 的阶乘

int result = 1;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    result *= i;
}
System.out.println("result = " + result);

代码示例4： 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    int tmp = 1;
    for (int j = 1; j <= i; j++) {
        tmp *= j;
    }
    sum += tmp;
}
System.out.println("sum = " + sum);

3.4.3 注意事项 (和while循环类似)

1. 和 if 类似, for 下面的语句可以不写 { }，但是不写的时候只能支持一条语句。建议还是加上 { }

2. 和 if 类似。for 后面的 { 建议和 while 写在同一行

3. 和 if 类似，for 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行

4. 和while循环一样，结束单趟循环用continue，结束整个循环用break

3.5 do while 循环

3.5.1 语法格式

先执行循环语句, 再判定循环条件，循环条件成立则继续执行，否则循环结束。

3.5.2 代码示例

打印 1 - 10

int num = 1;
do {
    System.out.println(num);
    num++;
} while (num <= 10);

3.5.3 注意事项

1. do while 循环最后的分号不要忘记

2. 一般 do while 很少用到, 更推荐使用 for 和 while

4. 输入输出

4.1 输出到控制台

4.1.1 基本语法

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

4.1.2 代码示例

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

4.1.3 格式化字符串

这个表格没必要记住, 用到的时候根据需要查一下就行了。

4.2 从键盘输入

使用 Scanner 读取字符串/整数/浮点数

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


// 执行结果
请输入你的姓名：
张三
请输入你的年龄：
18
请输入你的工资：
1000
你的信息如下：
姓名: 张三
年龄：18
工资：1000.0

使用 Scanner 循环读取 N 个数字，并求取其平均值

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int sum = 0;
int num = 0;
while (sc.hasNextInt()) {
    int tmp = sc.nextInt();
    sum += tmp;
    num++;
}
System.out.println("sum = " + sum);
System.out.println("avg = " + sum / num);
sc.close();


// 执行结果
10
40.0
50.5
^Z
sum = 150.5
avg = 30.1

**注意事项：**当循环输入多个数据的时候, 使用 ctrl + z 来结束输入 (Windows 上使用 ctrl + z, Linux / Mac 上使用 ctrl + d)

5. 猜数字游戏

5.1 游戏规则

系统自动生成一个随机整数(1-100), 然后由用户输入一个猜测的数字， 如果输入的数字比该随机数小，提示 "低了"，如果输入的数字比该随机数大, 提示 "高了"，如果输入的数字和随机数相等，则提示 "猜对了"。

5.2 参考代码

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;


class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random(); // 默认随机种子是系统时间
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int toGuess = random.nextInt(100);
        // System.out.println("toGuess: " + toGuess);
        while (true) {
            System.out.println("请输入要输入的数字: (1-100)");
            int num = sc.nextInt();
            if (num < toGuess) {
                System.out.println("低了");
            } else if (num > toGuess) {
                System.out.println("高了");
            } else {
                System.out.println("猜对了");
                    break;
            }
        }
        sc.close();
    }
}