java 2（程序流程控制）【含例题详解】

news2025/1/16 1:56:48

java ——程序流程控制

✍作者：电子科大不知名程序员

🌲专栏：java学习指导

各位读者如果觉得博主写的不错，请诸位多多支持；如果有错误的地方，欢迎在评论区指出

目录

  • java ——程序流程控制
    • 分支结构
      • if-else
      • switch-case
      • scanner
    • 循环
      • for 循环
      • while 循环
      • do-while 循环
    • 嵌套循环
    • break和continue
    • break和continue

三种基本流程结构：顺序结构、分支结构、循环结构

分支结构

if-else

三种结构：

if(条件表达式){
    执行代码块;
}

//二选一
if(条件表达式){
    执行代码块1;
}
else{
    执行代码块2;
}

//多选一
if(条件表达式1){
    执行代码块1;
}
	else if(条件表达式2){
    	执行代码块2;
	}
......
	else{
        执行代码块n;
    }

switch-case

1.格式

switch(表达式){
case 常量1：
	语句1;
	//break;
case 常量2：
	语句2;
    //break;
......
case 常量N：
    语句N;    
    break;
default：
    语句;
    //break;
}

//break的意思是不一定要用break

public class SwitchCaseTest {
	public static void main(String[] args) {
		int number=2;
		switch(number) {
		
		case 0:
			System.out.println("zero");
		
		case 1:
			System.out.println("one");
		
		case 2:
			System.out.println("two");
		
		case 3:
			System.out.println("three");
		
		default:
			System.out.println("other");
		}
	}
}

运行结果如下：

image-20220912233945991

【说明】：

1.根据switch表达式中的值，一次匹配各个case中的常量，一旦匹配成功，进入相应case结构中，调用其执行语句，当调用完执行语句后，则仍然继续向下执行其它case结构中的执行语句，直到遇到break关键字或者switch-case末尾结束为止；

2.要想像if-else那样的多选一：需要在每一个case后加break；

break：可以使用在switch-case结构中，表示一旦执行到此关键字，就跳出switch-case结构；

3.switch结构中的表达式，只能是如下的6种数据类型之一：byte、short、char、int、枚举类型、String类型

boolean isRight=ture;
switch(isRight){              //wrong
        ......
}

4.case后放的是常量，不能作范围判断（相当于判断==）

5.break关键字在switch结构中是可选的（绝大多数情况要加）

6.default相当于if-else结构中的else中类型，当前面情况（case）都不满足时执行

​ default也是可选的，且位置是灵活的（用不到）

实例1：

import java.util.Scanner;
public class SwitchCase3 {
	//对于学生成绩大于60分的，输出“合格”。低于60分的，输出不合格
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		int score_1=scan.nextInt();
		int score_2=score_1/10;
		switch(score_2) {
		case 1:
		case 2:
		case 3:
		case 4:
		case 5:
			System.out.println("Failed");
			break;
		case 6:
		case 7:
		case 8:
		case 9:
		case 10:
			System.out.println("pass");
			break;
		}
	}
}

优化：switch（score_1/60)——这样就分成了及格和不及格的两种情况了

实例2:

package my_first_java_code;

import java.util.Scanner;
public class SwitchCase4 {
	public static void main(String [] args){
		//编写程序：从键盘上输入2022年的月份和日期，通过程序求得这是2022的第几天
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		System.out.println("Please enter a month:");
		int month=scan.nextInt();
		System.out.println("Please enter a day:");
		int day=scan.nextInt();
		//定义一个变量来保存总天数
		int sumDays=0;
		/*方法1：过于的冗余
		 * switch(month) {
		case 1:
			sumDays=day;
		case 2:
			sumDays=31+day;
		case 3:
			...
			}
		 */
		//方法2:我们不妨思考，因为我们到下个月的时候正好要将前面所有月的天数相加，因此不妨将前几个月的天数写在下面，那么没有break的情况下就会自动执行
		switch(month) {
		case 12:
			sumDays+=30;
		case 11:
			sumDays+=31;
		case 10:
			sumDays+=30;
		case 9:
			sumDays+=31;
		case 8:
			sumDays+=31;
		case 7:
			sumDays+=30;
		case 6:
			sumDays+=31;
		case 5:
			sumDays+=30;
		case 4:
			sumDays+=31;
		case 3:
			sumDays+=28;
		case 2:
			sumDays+=31;
		case 1:
			sumDays=day;
		}
		System.out.println("2022年的第"+month+"月第"+day+"日是第"+sumDays+"天");
        //注意用连接符连接
	}
}

通过实例2：我们再次强调，break是可选的马，根据实际要求来

实例3：不仅仅考虑2022年，我们加入对年的思考——需要判断是否是闰年

import java.util.Scanner;
public class SwitchCaseTest5 {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		System.out.println("Please enter a year:");
		int year=scan.nextInt();
		System.out.println("Please enter a month:");
		int month=scan.nextInt();
		System.out.println("Please enter a day:");
		int day=scan.nextInt();
		//定义一个变量来保存总天数
		int sumDays=0;
		switch(month) {
		case 12:
			sumDays+=30;
		case 11:
			sumDays+=31;
		case 10:
			sumDays+=30;
		case 9:
			sumDays+=31;
		case 8:
			sumDays+=31;
		case 7:
			sumDays+=30;
		case 6:
			sumDays+=31;
		case 5:
			sumDays+=30;
		case 4:
			sumDays+=31;
		case 3:
			//根据是否是闰年来决定
			//sumDays+=28;
			if(year%4==0&&year%100!=0||year/400==0) {
				sumDays+=29;   //是闰年
			}
			else {
				sumDays+=28;   //不是闰年
			}
		case 2:
			sumDays+=31;
		case 1:
			sumDays=day;
		}
		System.out.println(year+"年的第"+month+"月第"+day+"日是第"+sumDays+"天");
	}
}

scanner

如何从键盘获取不同类型的变量：需要使用scanner类

具体实现步骤：

1.导包：import java.util.Scanner;

2.Scanner的实例化：Scanner scan=new Scanner(System.in);

3.调用Scanner类的相关方法：next()/nextXxx()，来获取指定类型的变量

​ 对于String类，字符串型采用next()；其它的采用/nextXxx()（注意首字母大写）

import java.util.Scanner;
public class ScannerTest {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		
		int num=scan.nextInt();    //int型
		System.out.println(num);
	}
}

import java.util.Scanner;
public class ScannnerTest02 {
	public static void main(String[] args) {
		 Scanner scan=new Scanner(System.in);
		 
		 System.out.println("Please enter your name");
		 String name=scan.next();
		 System.out.println(name);
		 
		 System.out.println("Please enter your age");
		 int age=scan.nextInt();
		 System.out.println(age);
		 
		 System.out.println("Please enter your weight");
		 double weight=scan.nextDouble();
		 System.out.println(weight);
		 
		 System.out.println("Whether you join us (true/false)");
		 boolean isjoin=scan.nextBoolean();
		 System.out.println(isjoin);
	}
}

注意：我们需要根据相应的方法，来输入指定类型的值。如果输入的数据类型与要求的类型不匹配时，会报异常：InputMisMatchExce导致程序终止

循环

循环的四个组成部分：

1.初始化部分------>2.循环条件部分(boolean类型）------->3.循环体部分------>4.迭代部分

for 循环

for(1初始化部分;2循环条件部分;4迭代部分){
    3循环体部分;
}

实例：输入两个数正整数m和n，求其最大公约数和最小公倍数

最大公约数：首先要确定范围：1-两数间的较小数；若要满足最大，那么从两数间的较小数开始循环，找到第一个满足条件的数即可(然后退出循环：break)

最小公倍数：范围：两数中的较大数-两数的乘积；后续同理

package my_first_java_code;
import java.util.Scanner;
public class ForTest {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入第一个正整数");
		int first_num=scan.nextInt();
		System.out.println("请输入第二个正整数");
		int second_num=scan.nextInt();
		//求最大公约数
		//先求出两数的较小数——三目运算符
		int min=(first_num<second_num)?first_num:second_num;
		for(int i=min;i>=1;i--) {
			if(first_num%i==0&&second_num%i==0) {
				System.out.println("最大公约数为"+i);
				break;
			}
		}
		int max=(first_num>second_num)?first_num:second_num;
		for(int j=max;j<first_num*second_num;j++) {
			if(j%first_num==0&&j%second_num==0) {
				System.out.println("最小公倍数为"+j);
				break;
			}
		}
	}
}

while 循环

1初始化条件
while(2循环条件){
    3循环体;
    4迭代条件;
}

do-while 循环

1初始化条件
do{
    3循环体;
    4迭代条件;
}while(2循环条件)

说明：

1.do-while循环至少会执行一次循环体

2.当循环会执行多次时，do-while循环和while循环没有区别

实例：从键盘读入个数不确定的整数，并判断读入数的个数，输入0时为结束条件

import java.util.Scanner;
public class CirculateEG {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		int count=0;
		while(true) {
			int import_num=scan.nextInt();
			if(import_num!=0) {
				count++;
				System.out.println("输入的个数为："+count);
			}
			else
				break;
		}
	}
}

对于该类无法确定循环次数的问题：while（true）/for( ; ; ),然后再用break来控制

【总结】：结束循环的方式：循环条件返回false；循环体中，执行break

嵌套循环

外层控制行数；内层控制列数

常见模型：

/*
*
**
***
****
*****
*/
规律：i=j(行=列)
for(int i=1;i<=5;i++){
    for(int j=1;j<=i;j++){
        System.out.print("*");
    }
    System.out.println();       //换行
}

/*
*****
****
***
**
*
*/
规律：i+j=5(行=列)
for(int i=1;i<=5;i++){
    for(int j=1;j<=5-i;j++){
        System.out.print("*");
    }
    System.out.println();       //换行
}

实例1：九九乘法表

public class Nine_nine_multiplication_table {
	public static void main(String[] args){
		for(int i=1;i<=9;i++) {
			for(int j=1;j<=i;j++) {
				System.out.print(i+"*"+j+"="+i*j+" ");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

实例2：输出质数

1：

public class Output_prime_numbers {
	public static void main(String[] args){
	
		
		for(int i=2;i<=100;i++) {
			boolean isFlag=true;
			for(int j=2;j<i;j++) {      //判断i是否是质数
				if(i%j==0) {
					isFlag=false;
				}
			}
		if(isFlag==true) {
			System.out.println(i);
			}
		}
	}
}

这里使用到一个标志：是否除尽；需要特别注意的是：每次在判断完后需要重置isflag的值

2.优化

判断质数时若已经被整除了，那么就不用再循环下去了：break（对非质数有效）

为了判断优化是否有效，我们通过记录运行时间来直观的看是否优化（单位：毫秒）

public class Output_prime_number_optimized_V1 {
	public static void main(String[] args){
		//获取当前时间距离1970-01-01 00：00：00的时间差
		long start_time=System.currentTimeMillis();
		for(int i=2;i<=100000;i++) {
			boolean isFlag=true;
			for(int j=2;j<i;j++) {      //判断i是否是质数
				if(i%j==0) {
					isFlag=false;
					break;
				}
			}
		if(isFlag==true) {
			System.out.println(i);
			}
		}
		//获取当前时间距离1970-01-01 00：00：00的时间差
		long end_time=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("该程序运行时间为："+(end_time-start_time));
	}
}

优化前程序运行时间与优化后程序运行时间如下：

在这里插入图片描述
很明显，时间相差10倍！

这里使用到了：

long start_time=System.currentTimeMillis();

System.currentTimeMillis();的返回值为整型，

3.再优化

方法：数学上有个规律，对于一个小于n的整数x，若n不能整除x，则n必定不能整数n/x，那么带来一个明显的优化就是循环控制语句从2到根号n即可。

修改为：

for(int j=2;j<Math.sqrt(i);j++)

这里对i求根号用到了数学方法：

Math.sqrt();    //括号内放开根数

再次优化后程序运行时间如下：

image-20220913215434083

break和continue

1.break：switch-case/循环结构中 作用：结束当前循环

2.continue：循环结构中 作用：结束当次循环

相同点：在break和continue之后是不能声明执行语句

3.对于嵌套循环内：break默认跳出包裹此关键字最近的一层循环

​ ------>若要结束某一特定的for循环：使用标签（continue同理）

label:for( ; ;){
    for( ; ;){
        
        break label;   //结束指定标识的一层循环结构
    }
}

实例：输出质数的另一种写法

label:for(int i=2;i<=100;i++) {
		for(int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++) {      //判断i是否是质数
			if(i%j==0) {                       //如果出现了整除
				continue label;
			}
		}
	//能执行到此步骤的，都是质数
    System.out.println(i);
}

7591011354)]

break和continue

1.break：switch-case/循环结构中 作用：结束当前循环

2.continue：循环结构中 作用：结束当次循环

相同点：在break和continue之后是不能声明执行语句

3.对于嵌套循环内：break默认跳出包裹此关键字最近的一层循环

​ ------>若要结束某一特定的for循环：使用标签（continue同理）

label:for( ; ;){
    for( ; ;){
        
        break label;   //结束指定标识的一层循环结构
    }
}

实例：输出质数的另一种写法

label:for(int i=2;i<=100;i++) {
		for(int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++) {      //判断i是否是质数
			if(i%j==0) {                       //如果出现了整除
				continue label;
			}
		}
	//能执行到此步骤的，都是质数
    System.out.println(i);
}

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