day04_java流程控制

流程：简单来讲所谓流程就是完成一件事情的多个步骤组合起来就叫做一个流程。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。java中流程控制语句分为：顺序结构 丶分支结构丶循环结构。

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：

代码示例

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.顺序结构: 按照代码的书写顺序,从上而下依次执行
        System.out.println("开始.....");
        System.out.println("今天天气不错A");
        System.out.println("下午吃饭B");
        System.out.println("这的确挺爽的.C");
        System.out.println("结束....D");
    }
}

选择结构之if语句

if语句格式1

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

执行流程图

代码示例

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //需求1：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
        int a = 10, b = 20;
        if (a == b) {//10 == 20: false,不执行{}中的语句体
            System.out.println(a + "等于" + b);
        }

        if (a != b) {//10 != 20: true,执行{}中的语句体
            System.out.println(a + "不等于" + b);
        }

        //需求2：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 = 30;
        if (a == c) {//10 == 30: false,不执行{}中的语句体
            System.out.println(a + "等于" + c);
        }

        if (a != c) {//10 != 30: true,执行{}中的语句体
            System.out.println(a + "不等于" + c);
        }
        System.out.println("main....end....");//模拟格式中的其它语句
    }
}

注意事项

• if语句的第一种格式,适用于有一种情况的场景 
• if后面()中表达式不管写的多么简单或者多么复杂,最终的结果一定是布尔类型,要么是true,要么是false
• if后面{}中的语句体,要么执行(布尔表达式结果为true)要么不执行(布尔表达式结果为false)
• if后面{}中的语句体: 一条或者多条语句(每条语句末尾处使用分号结尾)
• if后面{}中的语句体的语句体只有一条语句,此时{}可以省略,但是初学者讲义保留    

if语句格式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

执行流程图

代码示例

import java.util.Scanner;

public class Demo {
    //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。
    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");
        }
    }
}

注意事项：

• if语句的第二种格式,适用于有两种情况的场景 
• if后面()中表达式不管写的多么简单或者多么复杂,最终的结果一定是布尔类型,要么是true,要么是false
• 语句体1和语句体2,只有一个会被执行
• 适用于二选一的场景(是与否的场景) 

if语句格式3

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。

执行流程图

代码示例

import java.util.Scanner;
/*
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。
    
奖励规则:
	95~100 山地自行车一辆 		包含95和100的	数学中表示方式: [95,100]  不包含95和100: (95,100)
    90~94  游乐场玩一次 		 包含90和94的
    80~89  变形金刚玩具一个     包含80和89的
    80以下  胖揍一顿 			 不包含80分的
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建键盘录入Scanner类的对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //2.获取一个0-100之间的整数数字(代表小明的考试成绩),保存到int变量score中
        System.out.println("请输入一个0-100之间的整数数字(代表小明的考试成绩): ");
        int score = sc.nextInt();

        //3.因为score中的数字有多种(大于3)情况,所以使用if语句的第三种格式进行判断,并输出不同的结果内容
        //先排除非法数据
        if (score < 0 || score > 100) {
            System.out.println("您输入的成绩错误,是火星来的吧,哥屋恩...");
        } else if (score >= 95 && score <= 100) {//执行到这里及以下: score>=0 && score<=100
            System.out.println("奖励山地自行车一辆");
        } else if (score >= 90 && score <= 94) {
            System.out.println("奖励游乐场玩一次");
        } else if (score >= 80 && score <= 89) {
            System.out.println("奖励变形金刚玩具一个");
        } else /*if(score>=0 && score<80)*/ {//隐藏条件: score>=0 && score<80)
            System.out.println("奖励胖揍一顿");
        }

        System.out.println("main....end....");//模拟格式中的其它语句
    }
}

注意事项

• if语句的第三种格式,适用于有多种情况(大于等于3)的场景 
• if后面()中表达式不管写的多么简单或者多么复杂,最终的结果一定是布尔类型,要么是true,要么是false
• 语句体1到语句体n+1,只有一个会被执行
• 适用于多选一的场景
• 有if就可以在后面写条件,没有if,不能写条件,不能直接在else后面写条件
• 最后一个else后面没有if,是用来兜底的,如果上面所有if后的条件都不成立,直接执行最后一个else中的代码

选择结构之switch

语句格式：

执行流程

1. 首先计算出表达式的值
2. 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。
3. 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。

 执行流程图

代码示例

import java.util.Scanner;

/*
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。
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建键盘录入Scanner类的对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //2.获取键盘录入的一个1-12的整数数字(代表月份),保存到int变量month中
        System.out.println("请输入一个1-12的整数数字(代表月份): ");
        int month = sc.nextInt();

        //3.因为month中的数字有12+1中情况,使用switch语句对month中的值,进行判断,并输出不同的结果
        switch (month) {//15
            case 1:
                System.out.println("冬季");
                break;
            case 2:
                System.out.println("冬季");
                break;
            case 12:
                System.out.println("冬季");
                break;
            case 3:
                System.out.println("春季");
                break;
            case 4:
                System.out.println("春季");
                break;
            case 5:
                System.out.println("春季");
                break;
            case 6:
                System.out.println("夏季");
                break;
            case 7:
                System.out.println("夏季");
                break;
            case 8:
                System.out.println("夏季");
                break;
            case 9:
                System.out.println("秋季");
                break;
            case 10:
                System.out.println("秋季");
                break;
            case 11:
                System.out.println("秋季");
                break;
            default:
                System.out.println("您输入的月份不存在,哪个星球来的,哥屋恩...");
                break;
        }
        System.out.println("main....end....");//模拟格式中的其它语句
    }
}

注意事项:

• break的作用是用来结束switch语句的,一旦执行break,直接跳出到switch外面的其它语句继续执行
• switch后面()中的表达式的数据类型,可以是byte，short，int，char，enum（枚举），JDK7后可以接收字符串。
• case 后面只能写常量,而且常量值不能重复
• 最后一个default用来兜底的,如果所有的case后面的常量值和switch中表达式的值都不相同,就执行default中的内容
• 如果default放在最后的话: 后面的break可以省略
• 如果所有的case和default后面都有break,那么default和case的顺序可以任意排列,不影响最终的结果 

case穿透:

在switch语句中，如果case的后面不写break，将出现穿透现象，也就是不会在判断下一个case的值，直接向后运行，直到遇到break，或者整体switch结束。

代码示例

import java.util.Scanner;

/*
使用case穿透优化根据月份输出对应的季节的案例
	发现问题:
    	前面Demo02SwitchMonth.java文件中出现了大量的重复的代码
        1,2,12代码重复,3,4,5代码重复,6,7,8代码重复,9,10,11代码重复
        每三个case中的代码都是相同的

解决方案使用case穿透:
	如果多个连续的case中具有相同的代码和break,可以只保留最后一个case中的代码和break,
    前面的多个case中省略掉代码和break(只保留case)

    在switch语句中，如果case的后面不写break，将出现穿透现象，
    也就是不会在判断下一个case的值，直接向后运行，直到遇到break，或者整体switch结束。

执行步骤:
	1.先找到case入口: 先找到常量值和switch表达式值相同的case
    2.执行找到的case入口中的代码:
    	如果没有break,直接执行(不再判断下一个case中的常量值是否和switch表达式的值是否相同)下一个case中的代码,
        直到遇到break,结束switch语句
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建键盘录入Scanner类的对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //2.获取键盘录入的一个1-12的整数数字(代表月份),保存到int变量month中
        System.out.println("请输入一个1-12的整数数字(代表月份): ");
        int month = sc.nextInt();

        //3.因为month中的数字有12+1中情况,使用switch语句对month中的值,进行判断,并输出不同的结果
        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("您输入的月份不存在,哪个星球来的,哥屋恩...");
                break;
        }
        System.out.println("main....end....");//模拟格式中的其它语句
    }
}

循环概述

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。

循环组成

• 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。最优先唯一执行一次的操作
• 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。每次循环体执行之前，必须判断一次
• 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。

循环语句之for循环

格式

执行流程

执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。

• ①负责完成循环变量初始化
• ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环
• ③具体执行的语句
• ④循环后，循环条件所涉及变量的变化情况

执行流程图

代码示例

/*
需求:
	在控制台输出所有的“水仙花数”及总个数

解释：什么是水仙花数？
	水仙花数，指的是一个三位数[100,999]，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 = 27 + 125 + 1 = 153
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义int变量count,初始值0,作用是统计水仙花数字的个数
        int count = 0;

        //2.使用for循环遍历获取所有的三位数字,每个数字保存到int变量num中
        for (int num = 100; num <= 999; num++) {
            //2.1计算num中数字的个位,十位,百位 分别保存到3个int变量ge(个位),shi(十位),bai(百位)中
            int ge = num % 10;//个位
            int shi = num / 10 % 10;//十位
            int bai = num / 100 % 10;//百位
            //2.2计算个位,十位,百位数字的立方和,保存到int变量sum中
            //2.3判断如果三位数字num 等于 每位数字的立方和sum
            if ((ge * ge * ge + shi * shi * shi + bai * bai * bai) == num) {
                //输出该数字num
                System.out.println(num);
                //同时计数器count的值增加1
                count++;
            }
        }
        //3.for循环结束后,打印count的值
        System.out.println("水仙花数字总共有: " + count + " 个");
    }
}

循环语句之while循环

格式:

执行流程

执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。

• ①负责完成循环变量初始化。
• ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
• ③具体执行的语句。
• ④循环后，循环变量的变化情况。

执行流程图

代码示例

/*
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?
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //0.定义2个double变量zf(珠峰的高度)和paper(纸张的厚度),并根据题目需求进行初始化
        double zf = 8844430;//珠峰的高度
        double paper = 0.1;//纸张的厚度

        //1.定义int变量count,初始值0,作用用来记录折叠纸张的次数
        int count = 0;

        //2.使用while循环,完成折叠纸张最终厚度达到珠峰的高度
        //2.1循环条件: 只要折叠后的纸张厚度 小于 珠峰的高度 就必须继续折叠纸张
        //2.2循环体: 折叠纸张(原有厚度的2倍: paper = paper*2;)  计数器count增加1
        while (paper < zf) {
            //折叠纸张(原有厚度的2倍: paper = paper*2;)
            paper *= 2;
            //计数器count增加1
            count++;
        }

        //3.while循环结束打印count的值
        System.out.println("总共折叠纸张的次数: "+count);
        System.out.println("最后折叠纸张的厚度: "+paper);
    }
}

循环语句之do-while循环

格式

执行流程

执行顺序：①③④ > ②③④ > ②③④ … ②不满足为止。

• ①负责完成循环变量初始化。
• ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
• ③具体执行的语句
• ④循环后，循环变量的变化情况

执行流程图

代码示例

/*
需求：
在控制台输出5次HelloWorld
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        do {
            System.out.println("HelloWorld~~~~~" + i);
            i++;
        } while (i <= 5);//2,3,4,5   6<=5: false,结束do-while循环,执行后面的语句
        System.out.println("main....end....");
    }
}

循环语句的区别

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）
• 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

• 控制条件语句所控制的那个变量，在for循环结束后，就不能再被访问到了，而while循环结束还可以 继续使用，如果你想继续使用，就用while，否则推荐使用for。原因是for循环结束，该变量就从内 存中消失，能够提高内存的使用效率。
• 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

三种循环的区别总结

• 建议使用的顺序:for,while,do-while
• 循环次数确定的话,建议使用for,循环次数不确定建议使用while
• do-while循环来讲的话,至少执行一次
• while和do-while循环而言,循环结束后,初始化条件中定义的变量 可以继续使用, 但是for循环的不能使用(在for循环内部定义初始化语句)

死循环

死循环：也就是循环中的条件永远为true，死循环的是永不结束的循环。在后期的开发中，会出现使用死循环的场景，例如：我们需要读取用户输入的输入，但是用户输入多少数据我们并不清楚，也只能使用死循环，当用户不想输入数据了，就可以结束循环了，如何去结束一个死循环呢，就需要 使用到跳出语句了。、

循环嵌套

所谓嵌套循环，是指一个循环的循环体是另一个循环。比如for循环里面还有一个for循环，就是嵌套循环。总共的循环 次数=外循环次数*内循环次数

for嵌套格式

嵌套循环执行流程：

• 执行顺序：①②③④⑤⑥>④⑤⑥>⑦②③④⑤⑥>④⑤⑥
• 外循环一次，内循环多次（一圈）。

执行流程图解:

代码示例

/*
    需求:
	    使用嵌套循环，打印2021年至2023年月份，格式：xxxx年x月

	总结:
        外层循环执行1次,内层循环执行完整的(从初始化表达式开始)一遍
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        for (int year = 2021; year <= 2023; year++) {//外层循环: 控制年份 2021 2022 2023   3次

            for (int month = 1; month <= 12; month++) {//内层循环: 控制每年的月份,每年都有12个月,都是从1月开始
                //1,2...12: 12次
                System.out.println(year + "年" + month + "月");//执行次数:3*12 = 36次
            }
        }
        System.out.println("main....end....");
    }
}

循环跳转

break语句

使用场景：终止 switch或者循环，离开使用场景的存在是没有意义的

• 使用在switch语句中,用来结束switch语句,执行switch语句后面的其它语句
• 使用在循环中,用来结束循环(1.本次循环的循环体中break后面的代码不再执行 2.剩余次数的循环也不再执行), 执行循环后面的其它语句
• break不能使用在出switch和循环语句以外的其它位置

代码示例

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("顾客获取到了购买的四个包子..........");
        for (int num = 1; num <= 4; num++) {
            /*
                当num的值为2时,num == 2 --> true,if后面()中是true,执行if后面{}中的内容,
                首先: 执行输出语句
                其次: 执行break,一旦执行break,本次循环的循环体中break后面的代码不再执行,
                剩余次数的循环也不再执行,直接从循环中跳出到循环后面的其它代码继续执行

             */
            if (num == 2) {
                System.out.println("发现2号包子上有个大家伙(小强),2号(及剩余所有)包子不能吃了,找老板投诉");
                break;
            }
            System.out.println("顾客吃第"+num+"个包子......");
        }
        System.out.println("顾客投诉: 这是神马包子,岂有此理.老板: 非常抱歉,赔偿100000元~~~~~");
    }
}

图解分析：

continue语句

使用场景:

• 只能使用在循环中,作用是提前结束本次循环,继续进行下一次循环
• 不能使用在除循环结构中的其它位置

代码示例

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("顾客获取到了购买的四个包子..........");
        for (int num = 1; num <= 4; num++) {
            /*
                当num的值为2时,num == 2 --> true,if后面()中是true,执行if后面{}中的内容,
                首先: 执行输出语句
                其次: 执行continue,一旦执行continue,本次循环的循环体中continue后面的代码不再执行,
                继续执行下一次循环的步进表达式
                总结: continue的作用提前结束本次循环,继续进行下一次循环

             */
            if (num == 2) {
                System.out.println("把第2个包子弄脏了,不能吃第2个包子了,继续吃其它包子...");
                continue;
            }
            System.out.println("顾客吃第"+num+"个包子......");
        }
        System.out.println("找老板结账,交钱400块,老板说: 欢迎下次光临....");
    }
}

图解分析