Java 基础 02. 流程控制

1. 用户交互 Scanner

• 之前我们学的基本语法中我们并没有实现程序和人的交互，但是 Java 给我们提供了这样一个工具类，我们可以获取用户的输入。 java. util. Scanner 是 Java5 的特征，我们可以通过 Scanner 类来获取用户的输入。

• 基本语法

  Scanner s = new Scanner(System.in);
  

• 通过 Scanner 类的 next() 与 nextLine() 方法获取输入的字符串，在读取前一般需要使用 hasNext() 与 hasNextLine() 判断是否还有输入的数据。

  package github.Demo;
  import java.util.Scanner;
  
  public class Demo01 {
      public static void main(String[] args) {
          // 创建一个扫描器对象，用于接收键盘数据
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);  // 快速引用变量，快捷键 Ctrl+Alt+v
          System.out.println("使用next方法接收:");
          // 判断用户有没有输入字符串
          if(scanner.hasNext()){
              // 使用 next 方式接收
              String str = scanner.next();
              System.out.println("输入的内容为:" + str);
          }
          // 凡是属于 IO 流的类，不关闭会一直占用资源 用完就要关闭！！
          scanner.close();
      }
  }
  

  package github.Demo;
  import java.util.Scanner;
  
  public class Demo02 {
      public static void main(String[] args) {
          // 从键盘接收数据
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);
          System.out.println("使用nextLine方式接收:");
          // 判断是否还有输入
          if(scanner.hasNextLine()){
              String str = scanner.nextLine();
              System.out.println("输出的内容为:" + str);
          }
          scanner.close();
      }
  }
  

  next()：

  1. 一定要读取到有效字符后才可以结束输入。
  2. 对输入有效字符之前遇到的空白，next() 方法会自动将其去掉。
  3. 只有输入有效字符后才将其后面输入的空白作为分隔符或者结束符。
  4. next() 不能得到带有空格的字符串。

  nextLine():

  1. 以 Enter 为结束符，也就是说 nextLine() 方法返回的是输入回车之前的所有字符。

  2. 可以获得空白。

  package github.Demo;
  import java.util.Scanner;
  
  public class Demo04 {
      public static void main(String[] args) {
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);
          // 从键盘接收数据
          int i = 0;
          float f = 0.0f;
          System.out.println("请输入整数:");
          // 如果……那么……
          if(scanner.hasNextInt()){
              i = scanner.nextInt();
              System.out.println("整数数据:" + i);
          }else{
              System.out.println("输入的不是整数数据！");
          }
          System.out.println("请输入小数:");
          // 如果……那么……
          if(scanner.hasNextFloat()){
              f = scanner.nextFloat();
              System.out.println("小数数据:" + f);
          }else{
              System.out.println("输入的不是小数数据！");
          }
          scanner.close();
      }
  }
  

  package github.Demo;
  import java.util.Scanner;
  
  public class Demo05 {
      public static void main(String[] args) {
          // 求输入的数字的总和及平均数
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);
          // 和
          double sum = 0;
          // 计算输入了多少个数字
          int m = 0;
          // 通过循环判断是否输入，并统计求和
          while(scanner.hasNextDouble()){
              double x = scanner.nextDouble();
              System.out.println("你输入了第" + m + "个数据，当前结果为sum=" + sum);
              m = m +1;
              sum = sum + x;
          }
          System.out.println(m + "个数的和为:" + sum);
          System.out.println(m + "个数的平均数是:" + (sum/m));
          scanner.close();
      }
  }
  

2. 顺序结构

• Java 的基本结构就是顺序结构，除非特别指明，否则就按照顺序一句一句执行。

• 顺序结构是最简单的算法结构。
• 语句与语句之间，框与框之间是按从上到下的顺序进行的，它是由若干个依次执行的处理步骤组成的，它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构。

package github.struct;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello1");
        System.out.println("hello2");
        System.out.println("hello3");    
    }
}

3. 选择结构

• if 单选择结构

判断一个东西是否可行，然后去执行，这样一个过程在程序中用 if 语句来表示。

if(布尔表达式){
    // 如果布尔表达式为true将执行的语句
}

package github.struct;
import java.util.Scanner;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入内容:");
        String s = scanner.nextLine();
        // equals：判断字符串是否相等
        if(s.equals("Hello")){
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("End");
        scanner.close();
    }
}

• if 双选择结构

if(布尔表达式){
    // 如果布尔表达式为true
}else{
    // 如果布尔表达式值为false
}

package github.struct;
import java.util.Scanner;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 考试分数大于60就是及格，小于60则为不及格
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入成绩:");
        int score = scanner.nextInt();
        if(score>60){
            System.out.println("及格");
        }else {
            System.out.println("不及格");
        }
        scanner.close();
    }
}

• if 多选择结构

if(布尔表达式1){
    // 如果布尔表达式1为true执行代码
}else if(布尔表达式2){
    // 如果布尔表达式2为true执行代码
}else if(布尔表达式3){
    // 如果布尔表达式3为true执行代码
}else{
    // 如果以上布尔表达式值都不为true执行代码
}

package github.struct;
import java.util.Scanner;

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        // 考试分数大于60就是及格，小于60则为不及格
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入成绩:");
        int score = scanner.nextInt();
        if(score==100){
            System.out.println("恭喜满分！");
        }else if(score<100 && score >=90){
            System.out.println("A级");
        }else if(score<90 && score >=80){
            System.out.println("B级");
        }else if(score<80 && score >=70){
            System.out.println("C级");
        }else if(score<70 && score >=60){
            System.out.println("D级");
        }else if(score<60 && score >=0){
            System.out.println("不及格");
        }else{
            System.out.println("成绩不合法");
        }
        scanner.close();
    }
}

• 嵌套的 if 结构

  if(布尔表达式1){
      // 如果布尔表达式1为true执行代码
      if(布尔表达式2){
          // 如果布尔表达式2为true执行代码
      }
  }
  

• switch 多选择结构

  • 多选择结构还有一个实现方式就是 switch case 语句。

  • switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，每个值称为一个分支。

  package github.struct;
  import java.util.Scanner;
  
  public class Demo04 {
      public static void main(String[] args) {
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);
          // case 穿透   switch 匹配一个具体的值
          char grade = 'K';
          switch (grade){
              case 'A':
                  System.out.println("优秀");
                  break;  // 可选，如不写则穿透
              case 'B':
                  System.out.println("良好");
                  break;
              case 'C':
                  System.out.println("及格");
                  break;
              case 'D':
                  System.out.println("再接再厉");
                  break;
              case 'E':
                  System.out.println("挂科");
                  break;
              default:
                  System.out.println("成绩错误！！！");
          }
          scanner.close();
      }
  }
  

  • Java 7 以后，switch 支持 String 类型，case 的值可以是 字符串

4. 循环结构

• while 循环

  while(布尔表达式){
      // 循环内容
  }
  

  • 只要布尔表达式为 true，循环就会一直执行下去。
  • 我们大多数情况是会让循环停止下来的，我们需要一个让表达式失效的方式来结束循环。
  • 少部分情况需要循环一直执行，比如服务器的请求响应监听等。
  • 循环条件一直为 true 就会造成无限循环【死循环】，我们正常的业务编程中应该尽量避免死循环。会影响程序性能或者造成程序卡死奔溃！

  package github.struct;
  
  public class WhileDemo01 {
      public static void main(String[] args) {
          // 输出1~100
          int i = 0;
          while(i<100){
              i++;
              System.out.println(i);
          }
      }
  }
  

  package github.struct;
  
  public class WhileDemo02 {
      public static void main(String[] args) {
          // 死循环
          while(true){
              // 等待客户链接
              // 定时检查
          }
      }
  }
  

  package github.struct;
  
  public class WhileDemo03 {
      public static void main(String[] args) {
          // 计算1+2+3+...+100=？
          int i = 0;
          int sum = 0;
          while(i<=100){
              sum = sum + i;
              i++;
          }
          System.out.println(sum);
      }
  }
  

• do…while 循环

  do{
      // 代码语句
  }while(布尔表达式);
  

  • do…while 循环和 while 循环相似，不同的是，do…while 循环至少会执行一次。

  package github.struct;
  
  public class DoWhileDemo01 {
      public static void main(String[] args) {
          // 计算1+2+3+...+100=？
          int i = 0;
          int sum = 0;
          do{
              sum = sum + i;
              i++;
          }while(i<=100);
          System.out.println(sum);
      }
  }
  

  package github.struct;
  
  public class DoWhileDemo02 {
      public static void main(String[] args) {
          int a = 0;
          while(a<0){
              System.out.println(a);
              a++;
          }
          System.out.println("==================");
          do{
              System.out.println(a);
              a++;
          }while(a<0);
      }
  }
  

  while 和 do…while 的区别：

  • while 先判断后执行， do…while 是先执行后判断。
  • do…while 总是保证循环体会被至少执行一次！这是他们的主要差别。

• for 循环

  • for 循环语句是支持迭代的一种通用结构，是最有效、最灵活的循环结构。
  • for 循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下：

  for(初始化;布尔表达式;更新){
      // 代码语句
  }
  

  package github.struct;
  
  public class ForDemo01 {
      public static void main(String[] args) {
          int a = 1;  // 初始化条件
          while(a<=100){  // 条件判断
              System.out.println(a);  // 循环体
              a+=2;   // 迭代
          }
          System.out.println("while循环结束!");
          // 初始化 条件判断 迭代
          for(int i=1;i<=100;i++){    // 快捷方式 100.for
              System.out.println(i);
          }
          System.out.println("for循环结束!");
      }
  }
  

  关于 for 循环有以下几点说明：

  1. 最先执行初始化步骤。可以声明一种类型，但可初始化一个或多个循环控制变量，也可以是空语句。
  2. 然后，检测布尔表达式的值。如果为 true，循环体被执行。如果为 false，循环终止，开始执行循环体后面的语句。
  3. 执行一次循环后，更新循环控制变量（迭代因子控制循环变量的增减）。
  4. 再次检测布尔表达式，执行上面的过程。

  package github.struct;
  
  public class ForDemo02 {
      public static void main(String[] args) {
          // 计算0到100之间的奇数和偶数的和
          int oddSum = 0;
          int evenSum = 0;
          for(int i = 0;i<=100;i++){    // 快捷方式 100.for
              if(i%2!=0){
                  oddSum+=i;
              }else{
                  evenSum+=i;
              }
          }
          System.out.println("奇数的和:" + oddSum);
          System.out.println("偶数的和:" + evenSum);
      }
  }
  

  package github.struct;
  
  public class ForDemo03 {
      public static void main(String[] args) {
          // 用whiLe或for循环输出1-1000之间能被5整除的数，并且每行输出3个
  //        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
  //            if(i%5==0){
  //                System.out.print(i + "\t");
  //            }
  //            if(i%(5*3)==0){ // 每行
  //                System.out.println();
  //                // System.out.print("\n");
  //            }
  //
  //            /*
  //            println : 输出完会换行
  //            print : 输出完不会换行
  //             */
  //        }
          int i = 0;
          while(i<1000){
              if(i%5==0){
                  System.out.print(i + "\t");
              }
              if(i%(5*3)==0){ // 每行
                  System.out.println();
              }
              i++;
          }
      }
  }
  

  package github.struct;
  
  public class ForDemo04 {
      public static void main(String[] args) {
          // 打印9*9乘法表
          /*
          1.先打印第一列 内循环
          2.把固定的1，再用循环包起来
          3.去掉重复项，i<=j
          4.调整样式
          */
          for(int j = 1;j <= 9;j++){
              for(int i = 1;i <= j;i++){
                  System.out.print(i + "*" + j + "=" + (i*j) + "\t");
              }
              System.out.println();
          }
      }
  }
  

  • 增强 for 循环，遍历数组、集合

  package github.struct;
  
  public class ForDemo05 {
      public static void main(String[] args) {
          int[] numbers = {10,20,30,40,50};   // 定义一个数组
          for(int i = 0;i<5;i++){
              System.out.println(numbers[i]);
          }
          System.out.println("========================");
          // 遍历数组的元素
          for(int x:numbers){
              System.out.println(x);
          }
      }
  }
  

5. break & continue

• break 在任何循环语句的主体部分，均可用 break 控制循环的流程。 break 用于强行退出循环，不执行循环中剩余的语句。（ break 语句也在 switch 语句中使用）。

  package github.struct;
  
  public class BreakDemo01 {
      public static void main(String[] args) {
          int i = 0;
          while(i<100){
              i++;
              System.out.println(i);
              if(i==30){
                  break;
              }
          }
          System.out.println("123");
      }
  }
  

• continue 语句用在循环语句体中，用于终止某次循环过程，即跳过循环体中尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判定。

  package github.struct;
  
  public class ContinueDemo {
      public static void main(String[] args) {
          int i = 0;
          while(i<100){
              i++;
              if(i%10==0){
                  System.out.println();
                  continue;
              }
              System.out.print(i);
          }
      }
  }
  

• 关于 goto 关键字

  • goto 关键字很早就在程序设计语言中出现。尽管 goto 仍是 Java 的一个保留字，但并未在语言中得到正式使用；Java 没有 goto 。然而，在 break 和 continue 这两个关键字的身上，我们仍然能看出一些 goto 的影子——带标签的 break 和 continue。
  • 标签：是指后面跟一个冒号的标识符，例如：label:
  • 对 Java 来说唯一用到标签的地方是在循环语句之前。而在循环之前设置标签的唯一理由是：我们希望在其中嵌套另一个循环，由于 break 和 continue 关键字通常只中断当前循环，但若随同标签使用，它们就会中断到存在标签的地方。

  package github.struct;
  
  public class LabelDemo {
      public static void main(String[] args) {
          // 打印101~150之间的所有质数
          // 质数是指在大的自然数中，除1和它本身以外不再有其他因数的自然数。
          int count = 0;
          // 不建议使用这种方式
          outer:for(int i = 101;i<150;i++){
              for(int j = 2;j<i/2;j++){
                  if(i%j==0){
                      continue outer;
                  }
              }
              System.out.print(i + " ");
          }
      }
  }
  

• 利用 for 循环打印三角形

  package github.struct;
  
  public class TestDemo01 {
      // 打印三角形
      public static void main(String[] args) {
          for(int i=1;i<=5;i++){
              for(int j = 5;j>=i;j--){
                  System.out.print(" ");
              }
              for(int j = 1;j<=i;j++){
                  System.out.print("*");
              }
              for(int j = 1;j<i;j++){
                  System.out.print("*");
              }
              System.out.println();
          }
      }
  }
  /*
  输出效果：
       *
      ***
     *****
    *******
   *********
   */