程序员经验分享-hwhale

day03-switch&循环语句

2023-10-26

1、流程控制语句（应用）

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。

1.1 流程控制语句分类

​ 顺序结构

​ 分支结构(if, switch)

​ 循环结构(for, while, do…while)

1.2 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：

1545615769372

1.3 分支结构：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

1545616039363

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

1545616221283

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。

1545616667104

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

1.4 分支结构：switch语句

switch语句结构（掌握）

  • 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（应用）
  • 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。

1.5 循环结构：for循环

for循环结构（掌握）

  • 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

for循环练习-输出数据（应用）
  • 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);
		}
    }
}
for循环练习-求和（应用）
  • 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
for循环练习-求偶数和（应用）
  • 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);
    }
}
for循环练习-水仙花（应用）
  • 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);
			}
		}
    }
}
for循环练习-统计水仙花数个数（应用）
  • 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

1.6 循环结构： while循环

while结构（掌握）

  • 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（应用）
  • 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");
    }
}

1.7 循环结构：do-while循环

do…while循环结构（掌握）

  • 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);
    }
}

1.8 三种循环的区别（理解）

  • 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）
    • 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）
  • 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(;
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