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【Java入门】长达近万字来讲解逻辑控制

9月前 作者：热爱跑步的恒川 分类：Toy博客 阅读(39) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Java入门】长达近万字来讲解逻辑控制。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

【Java入门】长达近万字来讲解逻辑控制
前言

📕作者简介：热爱跑步的恒川，致力于C/C++、Java、Python等多编程语言，热爱跑步，喜爱音乐的一位博主。
📗本文收录于Java入门篇系列，该专栏主要讲解：什么是java、java的数据类型与变量、运算符、程序的逻辑控制、方法的使用、数组的定义与使、类和对象、继承和多态、抽象类和接口、认识String类、认识异常等……持续更新，请大家拭目以待恒川的专栏！
📘相关专栏C语言初阶、C语言进阶、恒川的日常汇报系列等，大家有兴趣的可以看一看
📙Python零基础入门系列，正在发展中，喜欢Python的朋友们可以关注一下哦！

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。

System.out.println("aaa");

System.out.println("bbb");

System.out.println("ccc");
 

// 运行结果

aaa
bbb
ccc

如果调整代码的书写顺序, 则执行顺序也发生变化

System.out.println("aaa");

System.out.println("ccc");

System.out.println("bbb");
 

// 运行结果

aaa
ccc
bbb

2. 分支结构

2.1 if 语句

  1. 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。
比如：小明，如果这次考试考到90分或以上，给你奖励一个鸡腿。

int score = 92;

if(score >= 90){
    System.out.println("吃个大鸡腿!!!");
}
  1. 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。
比如：小明，如果这次考到90分以上，给你奖励一个大鸡腿，否则奖你一个大嘴巴子。

int score = 92;

if(score >= 90){
    System.out.println("吃个大鸡腿!!!");
}else{
    System.out.println("挨大嘴巴子!!!");
}
  1. 语法格式3
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

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");
}

【练习】

  1. 判断一个数字是奇数还是偶数
public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        if(num % 2 == 0) {
            System.out.println("偶数！");
        }else {
            System.out.println("奇数！");
        }
    }
  1. 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");
        }
  1. 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");
            }
        }

【注意事项】
代码风格

// 风格1-----> 推荐

int x = 10;

if (x == 10) {
    // 语句1

} else {
    // 语句2

}
 

// 风格2

int x = 10;

if (x == 10)
{
    // 语句1

}

else

{
    // 语句2

}

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. 代码跟紧凑。
分号问题

int x = 20;

if (x == 10); 
{
    System.out.println("hehe");
}
 

// 运行结果

hehe

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

int x = 10;

int y = 10;

if (x == 10) 
 if (y == 10)
 System.out.println("aaa");

else 
 System.out.println("bbb");

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

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：

  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

//不能做switch参数的数据类型有哪些？ 基本数据类型当中：float  double  long
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】

  • 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

double num = 1.0;
break 不要遗漏, 否则会失去 "多分支选择" 的效果

 
switch 不能表达复杂的条件

 
switch 虽然支持嵌套, 但是很丑，一般不推荐~

 
switch(num) {
    case 1.0:
        System.out.println("hehe");
        break;
    case 2.0:
        System.out.println("haha");
        break;
}
 

// 编译出错

Test.java:4: 错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失

                switch(num) {
                      ^

1 个错误

break 不要遗漏, 否则会失去 “多分支选择” 的效果

int day = 1;

switch(day) {
    case 1:
        System.out.println("星期一");
        // break;

    case 2:
        System.out.println("星期二");
        break;
}
 

// 运行结果

星期一
星期二

switch 不能表达复杂的条件

// 例如: 如果 num 的值在 10 到 20 之间, 就打印 hehe
// 这样的代码使用 if 很容易表达, 但是使用 switch 就无法表示. 

if (num > 10 && num < 20) {
 System.out.println("hehe");
}

switch 虽然支持嵌套, 但是很丑，一般不推荐~

int x = 1;

int y = 1;

switch(x) {
    case 1:
        switch(y) {
            case 1:
                System.out.println("hehe");
                break;
       }
break;
    case 2:
        System.out.println("haha");
        break;
}

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

基本语法格式:

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.

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.

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, 导致代码死循环了.

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++;
}

代码示例: 求100-200之间 既能被3整除 也能被4整除的数字 要求：使用continue

int i = 100;
        while (i <= 200) {
            if(i % 12 != 0) {
                i++;
                continue;
            }
            System.out.println(i);
            i++;
        }

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

【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

【执行过程】
①②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>…—>②为false，循环结束。
【Java入门】长达近万字来讲解逻辑控制

【代码示例】

  1. 打印 1 - 10 的数字
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    System.out.println(i);
}
  1. 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
  1. 计算 5 的阶乘
int result = 1;

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    result *= i;
}

System.out.println("result = " + result);
  1. 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);

【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(选学)

【基本语法】

do{
 循环语句;
}while(循环条件);

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。
例如：打印 1 - 10

int num = 1;

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

【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

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

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.

代码示例

System.out.println("hello world");
 

int x = 10;

System.out.printf("x = %d\n", x)

格式化字符串
【Java入门】长达近万字来讲解逻辑控制
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();
//nextLine 读入一行  next是遇到空格结束！
System.out.println("请输入你的年龄：");

int age = sc.nextInt();
//读入一个int类型的整数
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).

在后续oj题当中，遇到IO类型的算法题，有各种循环输入的要求，后序给大家介绍。

5. 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” .

参考代码

//需要用到两个包！！
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Random random = new Random();
        int randNum = random.nextInt(101);//[0,101)
        //50-100的随机数   random.nextInt(50)--[0,50)  + 50;
        while (true) {
            System.out.println("请输入你要猜的数字：");
            int num = scanner.nextInt();
            if(num < randNum) {
                System.out.println("猜小了！");
            }else if(num == randNum) {
                System.out.println("猜对了！");
                break;
            }else {
                System.out.println("猜大了！");
            }
        }
    }

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    2024年02月06日
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    2024年02月08日
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    2024年02月14日
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