04-流程控制语句

教程 阿布都的都 ⋅ 于 2023-01-06 10:22:35 ⋅ 530 阅读

流程控制语句

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。

1 流程控制语句分类

​ 顺序结构

​ 分支结构(if, switch) -- 选择性的做事情

​ 循环结构(for, while, do…while) -- 重复做事情

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:

file

2.1 分支结构之if语句

if语句格式1

格式:
if (关系表达式) {
    语句体;    
}

执行流程:

①首先计算关系表达式的值

②如果关系表达式的值为true就执行语句体

③如果关系表达式的值为false就不执行语句体

④继续执行后面的语句内容

file

示例:

public class IfDemo {
    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和b的值是否相等,如果相等,就在控制台输出:a等于b
        if(a == b) {
            System.out.println("a等于b");
        }       
        //需求:判断a和c的值是否相等,如果相等,就在控制台输出:a等于c
        int c = 10;
        if(a == c) {
            System.out.println("a等于c");
        }       
        System.out.println("结束");
    }
}

if语句格式2

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

执行流程:

①首先计算关系表达式的值

②如果关系表达式的值为true就执行语句体1

③如果关系表达式的值为false就执行语句体2

④继续执行后面的语句内容

file

示例:

public class IfDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始");       
        //定义两个变量
        int a = 10;
        int b = 20;
        b = 5;  
        //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b
        if(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");
    }
}

if语句案例:奇偶数

需求:任意给出一个整数,请用程序实现判断该整数是奇数还是偶数,并在控制台输出该整数是奇数还是偶数。

分析:

​ ①为了体现任意给出一个整数,采用键盘录入一个数据

​ ②判断整数是偶数还是奇数要分两种情况进行判断,使用if..else结构

​ ③判断是否偶数需要使用取余运算符实现该功能 number % 2 == 0

​ ④根据判定情况,在控制台输出对应的内容

import java.util.Scanner;
public class IfTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //为了体现任意给出一个整数,采用键盘录入一个数据。(导包,创建对象,接收数据)
        Scanner sc = new Scanner(System.in);        
        System.out.println("请输入一个整数:");
        int number = sc.nextInt();  
        //判断整数是偶数还是奇数要分两种情况进行判断,使用if..else结构        
        //判断是否偶数需要使用取余运算符实现该功能 number % 2 == 0
        //根据判定情况,在控制台输出对应的内容
        if(number%2 == 0) {
            System.out.println(number + "是偶数");
        } else {
            System.out.println(number + "是奇数");
        }   
    }
}

if语句格式3

格式:
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:

①首先计算关系表达式1的值

②如果值为true就执行语句体1;如果值为false就计算关系表达式2的值

③如果值为true就执行语句体2;如果值为false就计算关系表达式3的值

④…

⑤如果没有任何关系表达式为true,就执行语句体n+1。

file

示例:键盘录入一个星期数(1,2,...7),输出对应的星期一,星期二,...星期日

import java.util.Scanner;
public class IfDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始");
        // 需求:键盘录入一个星期数(1,2,...7),输出对应的星期一,星期二,...星期日
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个星期数(1-7):");
        int week = sc.nextInt();
        if(week == 1) {
            System.out.println("星期一");
        } else if(week == 2) {
            System.out.println("星期二");
        } else if(week == 3) {
            System.out.println("星期三");
        } else if(week == 4) {
            System.out.println("星期四");
        } else if(week == 5) {
            System.out.println("星期五");
        } else if(week == 6) {
            System.out.println("星期六");
        } else {
            System.out.println("星期日");
        }   
        System.out.println("结束");
    }
}

if语句格式3案例:

需求:小明快要期末考试了,小明爸爸对他说,会根据他不同的考试成绩,送他不同的礼物,假如你可以控制小明的得分,请用程序实现小明到底该获得什么样的礼物,并在控制台输出。

分析:

​ ①小明的考试成绩未知,可以使用键盘录入的方式获取值

​ ②由于奖励种类较多,属于多种判断,采用if...else...if格式实现

​ ③为每种判断设置对应的条件

​ ④为每种判断设置对应的奖励

import java.util.Scanner;
public class IfTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //小明的考试成绩未知,可以使用键盘录入的方式获取值
        Scanner sc = new Scanner(System.in);    
        System.out.println("请输入一个分数:");
        int score = sc.nextInt();
        //由于奖励种类较多,属于多种判断,采用if...else...if格式实现
        //为每种判断设置对应的条件
        //为每种判断设置对应的奖励  
        //数据测试:正确数据,边界数据,错误数据
        if(score>100 || score<0) {
            System.out.println("你输入的分数有误");
        } else if(score>=95 && score<=100) {
            System.out.println("山地自行车一辆");
        } else if(score>=90 && score<=94) {
            System.out.println("游乐场玩一次");
        } else if(score>=80 && score<=89) {
            System.out.println("变形金刚玩具一个");
        } else {
            System.out.println("胖揍一顿");
        }
    }
}

2.2 switch语句

switch语句结构

switch语句只能对几个固定的值做出判断。

  • 格式

    switch (表达式) {
    case 1:
        语句体1;
        break;
    case 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。

switch语句练习-春夏秋冬

  • 需求:一年有12个月,分属于春夏秋冬4个季节,键盘录入一个月份,请用程序实现判断该月份属于哪个季节,并输出。
  • 运行结果:
春:3、4、5
夏:6、7、8
秋:9、10、11
冬:1、2、12
  • 示例代码:
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //键盘录入月份数据,使用变量接收
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个月份:");
        int month = sc.nextInt();
        //case穿透
        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");
        }
    }
}
  • 注意:如果switch中得case,没有对应break的话,则会出现case穿透的现象。

3. 循环结构

3.1 for循环结构

  • 循环:

    循环语句可以在满足循环条件的情况下,反复执行某一段代码,这段被重复执行的代码被称为循环体语句,当反复 执行这个循环体时,需要在合适的时候把循环判断条件修改为false,从而结束循环,否则循环将一直执行下去,形成死循环。

  • for循环格式:
for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) {
    循环体语句;
}
  • 格式解释:

    • 初始化语句: 用于表示循环开启时的起始状态,简单说就是循环开始的时候什么样
    • 条件判断语句:用于表示循环反复执行的条件,简单说就是判断循环是否能一直执行下去
    • 循环体语句: 用于表示循环反复执行的内容,简单说就是循环反复执行的事情
    • 条件控制语句:用于表示循环执行中每次变化的内容,简单说就是控制循环是否能执行下去
  • 执行流程:

    ①执行初始化语句

    ②执行条件判断语句,看其结果是true还是false

    ​ 如果是false,循环结束

    ​ 如果是true,继续执行

    ③执行循环体语句

    ④执行条件控制语句

    ⑤回到②继续

3.2 for循环练习-输出数据

  • 需求:在控制台输出1-5和5-1的数据
  • 示例代码:
public class ForTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //需求:输出数据1-5
        for(int i=1; i<=5; i++) {
            System.out.println(i);
        }
        System.out.println("--------");
        //需求:输出数据5-1
        for(int i=5; i>=1; i--) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

3.3 for循环练习-求和

  • 需求:求1-5之间的数据和,并把求和结果在控制台输出
  • 示例代码:
public class ForTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //求和的最终结果必须保存起来,需要定义一个变量,用于保存求和的结果,初始值为0
        int sum = 0;
        //从1开始到5结束的数据,使用循环结构完成
        for(int i=1; i<=5; i++) {
            //将反复进行的事情写入循环结构内部
             // 此处反复进行的事情是将数据 i 加到用于保存最终求和的变量 sum 中
            sum += i;
            /*
                sum += i;   sum = sum + i;
                第一次:sum = sum + i = 0 + 1 = 1;
                第二次:sum = sum + i = 1 + 2 = 3;
                第三次:sum = sum + i = 3 + 3 = 6;
                第四次:sum = sum + i = 6 + 4 = 10;
                第五次:sum = sum + i = 10 + 5 = 15;
            */
        }
        //当循环执行完毕时,将最终数据打印出来
        System.out.println("1-5之间的数据和是:" + sum);
    }
}
  • 本题要点:
    • 今后遇到的需求中,如果带有求和二字,请立即联想到求和变量
    • 求和变量的定义位置,必须在循环外部,如果在循环内部则计算出的数据将是错误的

3.4 for循环练习-求偶数和

  • 需求:求1-100之间的偶数和,并把求和结果在控制台输出
  • 示例代码:
public class ForTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        //求和的最终结果必须保存起来,需要定义一个变量,用于保存求和的结果,初始值为0
        int sum = 0;
        //对1-100的数据求和与1-5的数据求和几乎完全一样,仅仅是结束条件不同
        for(int i=1; i<=100; i++) {
            //对1-100的偶数求和,需要对求和操作添加限制条件,判断是否是偶数
            if(i%2 == 0) {
                sum += i;
            }
        }
        //当循环执行完毕时,将最终数据打印出来
        System.out.println("1-100之间的偶数和是:" + sum);
    }
}

3.5 for循环练习-水仙花

  • 需求:在控制台输出所有的“水仙花数”
  • 解释:什么是水仙花数?
    • 水仙花数,指的是一个三位数,个位、十位、百位的数字立方和等于原数
    • 例如153 3*3*3 + 5*5*5 + 1*1*1 = 153
  • 思路:
    1. 获取所有的三位数,准备进行筛选,最小的三位数为100,最大的三位数为999,使用for循环获取
    2. 获取每一个三位数的个位,十位,百位,做if语句判断是否是水仙花数
  • 示例代码
public class ForTest04 {
    public static void main(String[] args) {
        //输出所有的水仙花数必然要使用到循环,遍历所有的三位数,三位数从100开始,到999结束
        for(int i=100; i<1000; i++) {
            //在计算之前获取三位数中每个位上的值
            int ge = i%10;
            int shi = i/10%10;
            int bai = i/10/10%10;

            //判定条件是将三位数中的每个数值取出来,计算立方和后与原始数字比较是否相等
            if(ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) {
                //输出满足条件的数字就是水仙花数
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

3.6 for循环练习-统计水仙花数个数

  • 需求:统计“水仙花数”一共有多少个,并在控制台输出个数
  • 示例代码:
public class ForTest05 {
    public static void main(String[] args) {
        //定义变量count,用于保存“水仙花数”的数量,初始值为0
        int count = 0;
        //输出所有的水仙花数必然要使用到循环,遍历所有的三位数,三位数从100开始,到999结束
        for(int i=100; i<1000; i++) {
            //在计算之前获取三位数中每个位上的值
            int ge = i%10;
            int shi = i/10%10;
            int bai = i/10/10%10;
            //在判定水仙花数的过程中,满足条件不再输出,更改为修改count的值,使count+1
            if(ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) {
                count++;
            }
        }
        //打印输出最终结果
        System.out.println("水仙花共有:" + count + "个");
    }
}
  • 本题要点:
    • 今后如果需求带有统计xxx,请先想到计数器变量
    • 计数器变量定义的位置,必须在循环外部

3.2 while循环

while结构

  • while循环完整格式:

    初始化语句;
    while (条件判断语句) {
    循环体语句;
      条件控制语句;
    }
  • while循环执行流程:

    ①执行初始化语句

    ②执行条件判断语句,看其结果是true还是false

    ​ 如果是false,循环结束

    ​ 如果是true,继续执行

    ③执行循环体语句

    ④执行条件控制语句

    ⑤回到②继续

  • 示例代码:
public class WhileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //需求:在控制台输出5次"HelloWorld"
        //for循环实现
        for(int i=1; i<=5; i++) {
            System.out.println("HelloWorld");
        }
        System.out.println("--------");
        //while循环实现
        int j = 1;
        while(j<=5) {
            System.out.println("HelloWorld");
            j++;
        }
    }
}

while循环练习-珠穆朗玛峰

  • 需求:世界最高山峰是珠穆朗玛峰(8844.43米=8844430毫米),假如我有一张足够大的纸,它的厚度是0.1毫米。请问,我折叠多少次,可以折成珠穆朗玛峰的高度?
  • 示例代码:
public class WhileTest {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个计数器,初始值为0
        int count = 0;
        //定义纸张厚度
        double paper = 0.1;
        //定义珠穆朗玛峰的高度
        int zf = 8844430;
        //因为要反复折叠,所以要使用循环,但是不知道折叠多少次,这种情况下更适合使用while循环
        //折叠的过程中当纸张厚度大于珠峰就停止了,因此继续执行的要求是纸张厚度小于珠峰高度
        while(paper <= zf) {
            //循环的执行过程中每次纸张折叠,纸张的厚度要加倍
            paper *= 2;
            //在循环中执行累加,对应折叠了多少次
            count++;
        }
        //打印计数器的值
        System.out.println("需要折叠:" + count + "次");
    }
}

3.3 do...while循环结构

  • 完整格式:

    初始化语句;
    do {
    循环体语句;
    条件控制语句;
    }while(条件判断语句);
  • 执行流程:

    ① 执行初始化语句

    ② 执行循环体语句

    ③ 执行条件控制语句

    ④ 执行条件判断语句,看其结果是true还是false

    如果是false,循环结束

    如果是true,继续执行

    ⑤ 回到②继续

  • 示例代码:
public class DoWhileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //需求:在控制台输出5次"HelloWorld"
        //for循环实现
        for(int i=1; i<=5; i++) {
            System.out.println("HelloWorld");
        }
        System.out.println("--------");
        //do...while循环实现
        int j = 1;
        do {
            System.out.println("HelloWorld");
            j++;
        }while(j<=5);
    }
}

3.4 三种循环的区别

  • 三种循环的区别
    • for循环和while循环先判断条件是否成立,然后决定是否执行循环体(先判断后执行) 有可能一次也不执行
    • do...while循环先执行一次循环体,然后判断条件是否成立,是否继续执行循环体(先执行后判断) 至少执行一次
  • for循环和while的区别
    • 条件控制语句所控制的自增变量,因为归属for循环的语法结构中,在for循环结束后,就不能再次被访问到了
    • 条件控制语句所控制的自增变量,对于while循环来说不归属其语法结构中,在while循环结束后,该变量还可以继续使用
  • 死循环(无限循环)的三种格式
    1. for(;;){}
    2. while(true){}
    3. do {} while(true);

4.3 跳转控制语句

  • 跳转控制语句(break)
    • 跳出循环,结束循环
  • 跳转控制语句(continue)
    • 跳过本次循环,继续下次循环
  • 注意: continue只能在循环中进行使用!

4.4 循环嵌套

  • 循环嵌套概述:在循环中,继续定义循环

  • 示例代码:

    public static void main(String[] args) {
          //外循环控制小时的范围,内循环控制分钟的范围
          for (int hour = 0; hour < 24; hour++) {
              for (int minute = 0; minute < 60; minute++) {
                  System.out.println(hour + "时" + minute + "分");
              }
              System.out.println("--------");
          }
      }
  • 理解:

    • 请反复理解这句话(整个内循环,就是外循环的一个循环体,内部循环体没有执行完毕,外循环是不会继续向下执行的)
  • 结论:

    • 外循环执行一次,内循环执行一圈

4. Random

Random产生随机数

  • 概述:

    • Random类似Scanner,也是Java提供好的API,内部提供了产生随机数的功能
    • API后续课程详细讲解,现在可以简单理解为Java已经写好的代码
  • 使用步骤:

    1. 导入包

      import java.util.Random;

    2. 创建对象

      Random r = new Random();

    3. 产生随机数

      int num = r.nextInt(10);

      解释: 10代表的是一个范围,如果括号写10,产生的随机数就是0-9,括号写20,参数的随机数则是0-19

  • 示例代码:
import java.util.Random;
public class RandomDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建对象
        Random r = new Random();
        //用循环获取10个随机数
        for(int i=0; i<10; i++) {
            //获取随机数
            int number = r.nextInt(10);
            System.out.println("number:" + number);
        }
        //需求:获取一个1-100之间的随机数
        int x = r.nextInt(100) + 1;
        System.out.println(x);
    }
}

Random练习-猜数字

  • 需求:

    程序自动生成一个1-100之间的数字,使用程序实现猜出这个数字是多少?

    当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示

    A. 如果猜的数字比真实数字大,提示你猜的数据大了

    B. 如果猜的数字比真实数字小,提示你猜的数据小了

    C. 如果猜的数字与真实数字相等,提示恭喜你猜中了

  • 示例代码:
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class RandomTest {
    public static void main(String[] args) {
        //要完成猜数字的游戏,首先需要有一个要猜的数字,使用随机数生成该数字,范围1到100
        Random r = new Random();
        int number = r.nextInt(100) + 1;

        while(true) {
            //使用程序实现猜数字,每次均要输入猜测的数字值,需要使用键盘录入实现
            Scanner sc = new Scanner(System.in);

            System.out.println("请输入你要猜的数字:");
            int guessNumber = sc.nextInt();

            //比较输入的数字和系统产生的数据,需要使用分支语句。
             //这里使用if..else..if..格式,根据不同情况进行猜测结果显示
            if(guessNumber > number) {
                System.out.println("你猜的数字" + guessNumber + "大了");
            } else if(guessNumber < number) {
                System.out.println("你猜的数字" + guessNumber + "小了");
            } else {
                System.out.println("恭喜你猜中了");
                break;
            }
        }

    }
}
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