【JavaSE-4】程序逻辑控制

1、概述

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，我们必须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我们想要的功能。

流程控制语句分类：

• 顺序结构
• 分支结构
• 循环结构

2、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，依次执行，程序中大多数的代码都是这样执行的。

顺序结构执行流程图：

例子：

public class Main{public static void main(String[] args){System.out.println("aaa");System.out.println("bbb");System.out.println("ccc");}
}

运行结果是aaa bbb ccc，如果调整打印顺序，则结果也不同。

3、分支结构

3.1、if语句

格式1：
if (关系表达式) {语句体;	
}

【注意】

• 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；但是不建议省略
• 大括号开头可以另起一行书写（C语言格式），但是建议写在第一行末尾（java格式）。

执行流程图：

例子1：

判断一个年份是否是闰年。

1、能被 4 整除且不能被 100 整除

2、能被 400 整除

【代码示例】

import java.util.Scanner;
public class Main{public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入年份：");int year = scanner.nextInt();if((year % 4 == 0 && year % 400 != 0) || year % 400 == 0){System.out.println(year + "是闰年");//字符串的拼接}}
}

【运行结果】

请输入年份：
2024
2024是闰年

---

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

执行流程图：

例子2：

判断两个值的大小

【代码示例】

public class Main{public static void main(String[] args) {System.out.println("开始");		//定义两个变量int a = 10;int b = 20;//需求：判断a是否大于b，如果是，在控制台输出：a的值大于b，否则，在控制台输出：a的值不大于bif(a > b) {System.out.println("a的值大于b");} else {System.out.println("a的值不大于b");}		System.out.println("结束");}
}

【运行结果 】

开始
a的值不大于b
结束

---

格式3：
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;
}

执行流程图：

例子3：

判断一个数字是正数，负数，还是零。

【代码示例】

import java.util.Scanner;
public class Main{public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入一个数字：");int num = scanner.nextInt();if(num > 0){System.out.println(num + "是一个正数");}else if(num < 0){System.out.println(num + "是一个负数");}else {System.out.println(num + "是零");}}
}

3.1.1、悬垂 else 问题

例子4：

public static void main(String[] args) {int x = 10;int y = 10;if (x == 10)if (y == 10)System.out.println("aaa");elseSystem.out.println("bbb");
}

【运行结果】

aaa

上述代码实际的样子应该如下所示：

public static void main(String[] args) {int x = 10;int y = 10;if (x == 10){if (y == 10)System.out.println("aaa");elseSystem.out.println("bbb");}
}

如果遇到不加括号情况，也就是悬空else，此时的else和最近if匹配在一起。

例子5：

public static void main(String[] args) {int x = 10;int y = 10;if (x > 10)if (y == 10)System.out.println("aaa");elseSystem.out.println("bbb");
}

此时运行结果为空。

3.2、switch语句

格式：
switch (表达式) {case 值1:语句体1;break;case 值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后的值依次比较，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。

不能做switch 后括号表达式的数据类型有哪些？

1、floot

2、double

3、long

4、boolean

但是字符串也可以作为参数

例子：

String a = "hello";
switch(a){case "1":System.out.println(a);break;case "2":System.out.println(a);break;case "3":System.out.println(a);break;default:System.out.println(a);break;
}

【运行结果】

注意事项：

• 多个case后的常量值不可以重复。
• switch的括号内只能是以下类型表达式：
  • 基本数据类型：byte char short int
  • 引用数据类型：String 常量串，枚举类型
• switch可以支持嵌套，但是一般不推荐。
• default的位置可以在任意，不会影响代码执行，不过习惯写在最下面。
• case有穿透，如果不写break会出现穿透现象。

JDK12中的新特性：

int number = 10;
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");
}

例子：

键盘输入星期数，输出工作日，休息日。

【代码示例】

import java.util.Scanner;
public class Main{public static void main(String[] args){//1.键盘录入星期数Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入星期");int week = sc.nextInt();//3//2.利用switch进行匹配//利用case穿透简化代码switch (week){case 1:case 2:case 3:case 4:case 5:System.out.println("工作日");break;case 6:case 7:System.out.println("休息日");break;default:System.out.println("没有这个星期");break;}}}

用JDK12新特性进行编写

import java.util.Scanner;
public class Main{public static void main(String[] args){//键盘录入星期数Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入星期");int week = sc.nextInt();//3switch (week) {case 1, 2, 3, 4, 5 -> System.out.println("工作日");case 6, 7 -> System.out.println("休息日");default -> System.out.println("没有这个星期");}}
}

4、循环结构

4.1、while循环

初始化语句;
while(条件判断语句){循环体;条件控制语句;
}

条件判断语句为true，则执行循环语句，否则结束循环

---

例子1：

打印1~10数字

【代码示例】

int num = 1;
while(num <= 10){System.out.print(num+" ");//print表示不换行，println表示换行num++;
}

【运行结果】

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

---

例子2：

求1~100的和

【代码示例】

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

【运行结果】

5050

---

例子3：

求5!

【代码示例】

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

【运行结果】

120

---

例子4：

求1！+2！+3！+4！+5！+6！

【代码示例】

int key = 1;//表示加到几的阶乘
int sum = 0;//表示最后的阶乘之和
while(key <= 6){int num = 1;int ret = 1;while(num <= key){ret *= num;num++;}key++;sum += ret;
}
System.out.println(sum);

【运行结果】

873

---

例子5：

需求：给定两个整数，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 static void main(String[] args) {/* 分析：被除数 / 除数 = 商 ... 余数int a = 100;int b = 10;100 - 10 = 9090 - 10 = 8080 - 10 = 7070 - 10 = 60...10 - 10 = 0 (余数)*///1.定义变量记录被除数int dividend = 100;//2.定义变量记录除数int divisor = 37;//3.定义一个变量用来统计相减了多少次int count = 0;//4.循环 while//在循环中，不断的用被除数 - 除数//只要被除数 是大于等于除数的，那么就一直循环while(dividend >= divisor){dividend = dividend - divisor;//只要减一次，那么统计变量就自增一次count++;}//当循环结束之后dividend变量记录的就是余数System.out.println("余数为：" + dividend);//当循环结束之后，count记录的值就是商System.out.println("商为：" + count);
}

4.2、for循环

for(初始化语句1;条件判断语句2;条件控制语句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，满足则循环继续，否则循环结束
• 表达式3: 循环变量更新方式

执行顺序：

1->2->4->3------2->4->3------2->4->3------2->4->3------2->4->3------

例子1：

求1！+2！+3!+4!+5!

【代码示例】

int ret = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {int sum = 1;for (int j = 1; j <= i; j++) {sum *= j;}ret += sum;
}
System.out.println(ret);//153

例子2：

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整除数字有多少个？

【代码示例】

public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入第一个数字：");int num1 = scanner.nextInt();System.out.println("请输入第二个数字：");int num2 = scanner.nextInt();int ret = 0;for(int i = num1;i <= num2;i++){if(i % 3 == 0 && i % 5 == 0){System.out.print(i + " ");ret++;}}System.out.println();System.out.println("总共符合条件的数字有：" + ret);
}

【运行结果】

请输入第一个数字：
1
请输入第二个数字：
100
15 30 45 60 75 90 
总共符合条件的数字有：6

【总结】：

• 当知道循环次数或者循环范围的时候，用for循环。
• 当不知道循环次数，也不知道循环范围，但知道循环的结束条件时，用while循环。

4.3、do while循环

初始化语句;
do{循环体;条件控制语句;
}while(条件判断语句);

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 。

先执行，后判断，至少会执行一次代码！！

4.4、break

break的功能是让循环提前结束。不能单独存在，可以用在switch和循环中。

例子：

int num = 100;
while(num <= 300){if(num % 3 == 0){System.out.println("100~300的第一个3的倍数是："+ num);break;}num++;
}

【运行结果】

100~300的第一个3的倍数是：102

4.5、continue

continue 的功能是跳过这次循环, 立即进入下次循环。不能单独存在的。只能存在于循环当中

例子：

//求出100~300既能被3整除，也能被4整除的数字
//方法1：
/*int num = 100;
while(num <= 300){if(num % 3 == 0 && num % 4 == 0){System.out.print(num+" ");}num++;
}*/
//方法2：
int num = 100;
while(num <= 300){if(num % 3 != 0 || num % 4 != 0){num++;continue;//说明num不满足，则进行下轮循环，不打印}System.out.print(num+" ");num++;
}

【运行结果】

108 120 132 144 156 168 180 192 204 216 228 240 252 264 276 288 300 

4.6、无限循环

也称死循环，即循环一直停不下来

for格式

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

解释：

初始化语句可以空着不写，表示循环之前不定义任何的控制变量。

条件判断语句可以空着不写，如果不写，默认表示true，循环一直进行。

条件控制语句可以空着不写，表示每次循环体执行完毕后，控制变量不做任何变化。

while格式

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

解释：小括号里面就不能省略了，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);

解释：小括号里面就不能省略了，true一定要写出来，否则代码会报错。

【注意事项】

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

5、输入 输出

5.1、输出到控制台

基本语法：

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,和C语言相同

对于格式化输出的format可以参考下面表格：

5.2、从键盘输入

/*
输入需要导入包 import java.util.Scanner;
*/
Scanner scan = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你的姓名：");
String name = scan.nextLine();//nextLine读入一行，next是遇到空格结束
//String name = scan.next( );//遇到空格就结束
System.out.println("姓名："+name);System.out.println("输入一个整数：");
int age = scan.nextInt();//读入一个int类型的整数
System.out.println("年龄："+age);System.out.println("请输入您的工资：");
float salary = scan.nextFloat();//读入一个float类型的数据
System.out.println("工资"+salary);scan.close();//认为scan是一个资源

运行结果：

请输入你的姓名：
李明
姓名：李明
输入一个整数：
24
年龄：24
请输入您的工资：
8500
工资8500.0

但是因为nextLine()会读入回车，如果在其之前有输入，那么会直接跳过这个输入：

解决办法：可以在这之间增加一个nextLine()用来接收这个回车。

5.3、读取多组数据

public static void main(String[] args) {Scanner scan = new Scanner(System.in);while(scan.hasNextInt()){//是否有下一个整数int age = scan.nextInt();System.out.println(age);}//将多组输入停下来，在IDEA中使用ctrl+d
}

对应读取不同的数据类型需要使用不同的函数，读取整数使用scan.hasNextInt()，读取浮点数使用scan.hasNextFloat()

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)

6、猜数字游戏

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” .

6.1、随机数的生成

java帮我们写好一个类Random，这个类可以生成一个随机数。

使用步骤：

1.导包

import java.util.Random;
导包的动作必须出现在类定义的上边。

2.创建对象

Random random = new Random ();
上面这个格式里面，只有random是变量名，可以变，其他的都不允许变。

3.生成随机数

int number = random.nextInt(随机数的范围);
上面这个格式里面，只有number是变量名，可以变，其他的都不允许变。
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)

---

【注意】：

对于生成任意数到任意数的随机数方法

• 让这个范围从头到尾减去一个值，使得范围从0开始。
• 尾巴范围+1，作为参数放到类中。
• 最终结果，加上第一步减去的值。

6.2、完整代码

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class Test02 {public static void main(String[] args) {Scanner scan = new Scanner(System.in);Random random = new Random();//为了生成随机数int randNum = random.nextInt(101);//[0,101)//50-100的随机数生成，random.nextInt(51)--[0,51)+50--->[50,101)while(true){System.out.println("请输入你要猜的数字：");int num = scan.nextInt();if(num > randNum){System.out.println("猜大了");}else if(num < randNum){System.out.println("猜小了");}else{System.out.println("猜对了！！");break;}}}
}