程序的流程控制一般分为3种:顺序结构、分支结构、循环结构
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顺序结构:就是不加任何控制,代码从main方法开始自上而下执行
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分支结构:就是根据条件判断是true还是false,有选择性的执行哪些代码。在Java语言中提供了两个格式if 、 switch
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循环结构:就是控制某一段代码重复执行。在Java语言中提供了三种格式,for、while、do-while
以上就是我们今天要学习的课程内容
一、分支结构
1.1 if分支
各位同学,接下来我们学习分支结构的第一种形式——if分支。
if它的作用,是用于对条件进行判断,判断的结果只可能有两个值true或者false,然后根据条件判断的结果来决定执行那段代码。
1. if分支的应用场景有哪些呢?
比如,在火车站、地铁站等公共场所,会对过往的旅客测体温。如果体温在37度以内,就属于正常的;如果体温在37读以上,测体温的装置就会报警。
再比如,你在使用微信付钱时,微信内部的程序会先判断你的余额是否足够,如果足够就可以支付成功;如果余额不足,就会提示支付失败。
2. if分支的格式
接下来,我们来看一看if分支在Java语言中长什么样子呢?在Java中if分支有三种格式。
接下来我们用一些实际案例给大家演示一下if语句的应用,以及每一种if语句的执行流程。
3. if 第一种形式
if 第一种形式的代码格式,和执行流程如下图所示
if 第一种形式执行流程如下:如果 条件表达式 为true,就执行下面的语句体如果 条件表达式 为false,就不执行
// 需求:测量用户体温,发现体温高于37度就报警。 double t = 36.9; if(t > 37){System.out.println("这个人的温度异常,把他赶紧带走~~"); }
4. if 第二种形式
if 第二种形式的代码格式,和执行流程如下图所示
if 第二种形式执行流程如下:如果 条件表达式 为true,就执行下面的语句体1如果 条件表达式 为false,就执行else下面的语句体2
// 需求2:发红包,你的钱包余额是99元,现在要发出90元 // 如果钱够触发发红包的动作,如果钱不够,则提示:余额不足。 double money = 99; if(money >= 90){System.out.println("发红包成功了~"); }else {System.out.println("余额不足~~"); }
5. if 第三种形式
if 第三种形式的代码格式,和执行流程如下图所示
if 第三种形式执行流程如下:如果 条件表达式1 为true,就执行下面的代码1; 如果 条件表达式1 为false,就继续判断条件表达式2; 如果 条件表达式2 为true,就执行下面的语句体;如果 条件表达式2 为false,就继续判断条件语句体3; 如果 条件表达式3 为true,就执行下面的语句体3如果 条件表达式3 为false,就继续判断后面的表达式; ....如果前面所有条件表达式判断都为false,就执行最后的else语句中的代码
// 需求3:某个公司有一个绩效系统,根据员工的打分输出对应的绩效级别。[0,60) D [60,80) C [80,90) B [90,100] A int score = 298; if(score >= 0 && score < 60) {System.out.println("您的绩效级别是: D"); }else if(score >= 60 && score < 80){System.out.println("您的绩效级别是: C"); }else if(score >= 80 && score < 90){System.out.println("您的绩效级别是: B"); }else if(score >= 90 && score <= 100){System.out.println("您的绩效级别是: A"); }else {System.out.println("您录入的分数有毛病~~"); }
6. if 使用的几个常见问题
同学们在第一次写if 代码时,经常一不小心会出现一些问题。下面把同学们可能出现的问题给大家看一看,以后大家要避免出现这些问题。
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第1个问题:if的()后面不能写分号
;
否则if下面的语句与if无关
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第2个问题:if后面的大括号,如果只有一行代码,大括号可以省略
7. if 分支小结
关于if分支结构的几种格式,以及各种格式的执行流程,还有if在什么场景下使用我们就讲完了。下面我们总结一下
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if分支有什么作用?举几个应用场景?
- if作用:if分支可以根据条件,选择执行某段程序 - if应用场景比如1:测量用户体温,发现体温高于37度就报警比如2:发红包,你的钱包余额是99元,现在要发出90元比如3:根据员工的绩效打分输出对应的绩效级别
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if分支的格式有几种,执行流程是什么样的?
1.2 switch分支
学完if 分支之后,接下来我们来学习分支结构的第二种形式——switch分支。
1. switch分支的执行流程
switch 分支的作用,是通过比较值来决定执行哪条分支代码。先看一下switch分支的格式和执行流程
下面通过案例来演示一下
/* 需求:做个电子备忘录,在控制台分别输出周一到周五的工作安排周一:埋头苦干,解决bug 周二: 请求大牛程序员帮忙 周三:今晚啤酒、龙虾、小烧烤 周四:主动帮助新来的女程序解决bug周五:今晚吃鸡周六:与王婆介绍的小芳相亲周日:郁郁寡欢、准备上班。 */
String week = "周三"; switch (week){case "周一":System.out.println("埋头苦干,解决bug");break;case "周二":System.out.println("请求大牛程序员帮忙");break;case "周三":System.out.println("今晚啤酒、龙虾、小烧烤");break;case "周四":System.out.println("主动帮助新来的女程序解决bug");break;case "周五":System.out.println("今晚吃鸡");break;case "周六":System.out.println("与王婆介绍的小芳相亲");break;case "周日":System.out.println("郁郁寡欢、准备上班");break;default:System.out.println("您输入的星期信息不存在~~~"); }
2. if 、switch如何选择
学习完switch 分支之后,有同学可能会想,已经了有if分支,为什么还有switch分支呢?感觉上面的案例用if分支也能做啊? 那我们在具体应用场景下如何选择呢?
如果单从功能上来讲,if 分支 的功能是更加强大的,switch分支能做的事情if 分支都能做。但是具体用哪一种分支形式,也是有一些使用原则的
- 如果是对一个范围进行判断,建议使用if分支结构 - 如果是与一个一个的值比较的时候,建议使用switch分支结构
1.3 switch 注意事项
各位同学,接下来我们学习swtich的注意事项。同学们掌握这些注意事项之后,就可以避免入坑了,也可以应对一些面试笔试题。
- 1.表达式类型只能是byte、short、int、charJDK5开始支持枚举,JDK7开始支持String不支持double、float、double- 2.case给出的值不允许重复,且只能是字面量,不能是变量。- 3.正常使用switch的时候,不要忘记写break,否则会出现穿透现象。
1. 演示switch语句匹配的数据类型
各位同学,如果下图所示,可以自己分别用变量a、b放在switch语句中匹配试一试,如果遇到不支持的写法,IDEA会报错的。
2. 演示case后面的值,只能是字面量不能是变量
各位同学,也可以自己试试,下图箭头指向的位置只能写字面量,不能写变量
3. 演示case穿透现象
当switch语句中没有遇到break,就会直接穿透到下一个case语句执行,直到遇到break为止。
这种语法设计也是有它的用处的,当多个case语句想要执行同一段代码时,可以利用case穿透现象,提高代码复用性。
比如:我们下面程序中,想要让周二、周三、周四,都请大牛程序员来写代码。
二、循环结构
各位同学,接下来我们学习循环结构。循环结构可以控制一段代码重复执行。循环结构有for循环、while循环、do-while循环。
2.1 for循环——格式和流程
这里首先来学习for循环,同学们重点掌握for循环的书写格式,并理解for循环的执行流程。
1. for循环的格式和流程
为了让大家更直观的理解for循环的执行流程,我们直接来看具体的案例代码。
比如:我们想要在控制台打印输出3个HelloWorld
//需求:打印3行Hello World for(int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println("Hello World"); }
如下图所示,是按照下面的① ② ③ ④, ② ③ ④... 的顺序来执行的;
当②条件为true时,再依次执行③④代码,然后回到②继续判断
当②条件为false时,就结束循环
具体执行的每一步可以看下面的图解
通过上面的案例演示,最后我们再总结一下for循环的格式
//for循环格式: for (初始化语句; 循环条件; 迭代语句) {循环体语句(重复执行的代码); } 初始化语句:一般是定义一个变量,并给初始值 循环条件:一般是一个关系表达式,结果必须是true或者false 迭代语句:用于对条件进行控制,一般是自增或者自减 循环语句体:需要重复执行的代码
2. for循环有哪些应用场景
通过上面的学习,我们已经知道了for循环怎么编写,并且也知道了它的执行流程。
那么具体在哪些实际场景下使用呢?其实只要是重复做的事情,都可以用循环语句来做
比如:在京东的网页上展示100台手机信息,我们只需要把展示数据的代码写一份,重复执行就可以了。
2.2 for循环案例1——求和
学完for循环的格式和流程之后,我们再通过案例来巩固一下。通过这个案例,主要是让同学们掌握一种使用程序来求和的思想。
//1.掌握使用for循环批量产生数据。 for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println(i); }
求和的思路分析:1)首先需要定义一个求和变量,一般命名为sum2)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有整数)3)让需要求和的数据和sum累加,结果:所有数据累加完之后最终sum就是所有数据的和
//2.需求:求1~100中所有整数的和 int sum = 0; //定义一个循环,先产生1-100,这100个数 for (int i = 1; i <= 100; i++) {//每产生一个数据,就把这个数和sum累加sum += i; //sum = sum + i; } System.out.println("1-100的数据和:" + sum);
分析上面代码的执行过程:
i=1时:sum=0+1; sum=1; i=2时:sum=1+2; sum=3; i=3时:sum=3+3; sum=6; i=4时:sum=6+4; sum=10; ... i=100时: sum+=99; sum=5050
2.2 for循环案例2——求奇数和
需求:求1~100之间奇数的和
1. 代码写法一
求奇数和的思路(只是求和的数据变成了奇数,思路和前面没有变化)1)首先需要定义一个求和变量,这里命名为sum12)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有奇数)3)让需要求和的数据和sum1累加,结果:所有数据累加完之后最终sum1就是所有数据的和
//1)定义一个变量用于求和 int sum1 = 0; //2)定义一个循环产生1-100之间的奇数 for (int i = 1; i < 100; i+=2) {// i = 1 3 5 7 ...//3)让需要求和的数据和sum1累加,sum1 += i; } System.out.println("1-100之间的奇数和:" + sum1);
以上代码的执行流程分析
初始化sum1=0; 当i=1时:sum1+=1; sum1=1; 当i=3时:sum1+=3; sum1=4; 当i=5时:sum1+=5; sum1=9; ... 当i=99时:sum1+=99; sum1=2500
2. 代码写法二
求奇数和的思路(只是求和的数据变成了奇数,思路和前面没有变化)1)首先需要定义一个求和变量,这里命名为sum22)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有整数)3)在求和之前先对数据判断,如果是奇数,才和sum1累加;否则什么也不干结果:所有数据累加完之后最终sum1就是所有数据的和
//1)首先需要定义一个求和变量,这里命名为sum2 int sum2 = 0; //2)再遍历得到所有需要求和的数据(1~100之间的所有整数) for (int i = 1; i <= 100; i++) {//i = 1 2 3 4 5 6 ... 99 100//3)在求和之前先对数据判断,如果是奇数,才和sum1累加;否则什么也不干if(i % 2 == 1){// i = 1 3 5 7 9 ... 99sum2 += i;} } System.out.println("1-100之间的奇数和:" + sum2);
for循环小结
今天关于for循环,我们学习这几个案例就够了,重点还是掌握for循环的执行流程。在以后,我们还会经常用到for循环,用多了,你就会越来越熟悉了。但是在具体场景下,还是需要具体问题具体分析。
2.3 while循环——格式和流程
各位同学,接下来我们学习第二种循环结构——while循环。
我们先来认识一下while循环长什么样子,然后按照格式写一个while循环的基础案例
// 需求:打印5行Hello World int i = 0; while (i < 5) {// i = 0 1 2 3 4System.out.println("Hello World");i++; }
代码的执行流程如下图所示:按照① ②③④ ②③④ ... 的流程执行
如果②步骤为true,才循环执行③④步骤
如果②步骤为false,则循环结束
for、while如何选择
学到这里,细心的同学可能会发现while循环和for循环的执行流程是一样的。那他们是不是可以通用呢?
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从功能来说:能够用for循环做的,都能用while循环做。
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使用规范上来说:知道循环几次,建议使用for;不知道循环几次建议使用while
2.3 while循环案例——折纸案例
各位同学,上一节我们已经学习了while循环的基本使用。下面我们通过一个案例再将while循环的使用巩固一下,主要目的还是想让大家知道什么使用while循环来完成需求。
案例需求如下:
需求:世界最高山峰珠穆朗玛峰高度是:8848.86米=8848860毫米,假如我有一张足够大的它的厚度是0.1毫米。请问:该纸张折叠多少次,可以折成珠穆朗玛峰的高度?
我们来分析一下该怎么做
分析:首先由于不知道折叠多少次,我们可以选择用while循环1)纸张的初始化厚度为0.1毫米,珠峰的高度为8848860毫米double peakHeight = 8848860;double paperThickness = 0.1;2)每次折叠纸张的厚度为原来的两倍,这是需要循环执行的while(纸张厚度<8848860){纸张厚度*=2;}3)需要求折叠的次数,可以用一个变量来记录折叠的次数int 次数 = 0;while(纸张厚度<8848860){纸张厚度*=2;次数++; //每次折叠次数累加}结果:等循环结束之后,打印记录次数的值,就是折叠多少次了。
按照上面分析的思路把代码写出来
// 1、定义变量记住珠穆朗玛峰的高度和纸张的高度。 double peakHeight = 8848860; double paperThickness = 0.1; // 3、定义一个变量count用于记住纸张折叠了多少次 int count = 0; // 2、定义while循环控制纸张开始折叠 while (paperThickness < peakHeight) {// 把纸张进行折叠,把纸张的厚度变成原来的2倍。paperThickness = paperThickness * 2;count++; } System.out.println("需要折叠多少次:" + count); System.out.println("最终纸张的厚度是:" + paperThickness);
2.4 do-while循环——格式和流程
各位同学,接下来我们学习循环结构的第三种格式——do-while循环。
们先来认识一下while循环长什么样子,然后按照格式写一个while循环的基础案例。
如下图所示:do-while循环的执行流程,是按照① ②③④ ②③④... 的顺序执行的。
我们会发现,do-while循环的特点是先执行,再判断的。即使条件不成立,也会先执行一次。
下面我们把三种循环的区别给同学们总结一下
1. for循环 和 while循环(先判断后执行); do...while (先执行后判断)2.for循环和while循环的执行流程是一模一样的,功能上无区别,for能做的while也能做,反之亦然。如果已知循环次数建议使用for循环,如果不清楚要循环多少次建议使用while循环。3 for循环中控制循环的变量只在循环中使用while循环中,控制循环的变量在循环后还可以继续使用
2.6 死循环
同学们在写代码时,可能一不小心把代码写成了死循环,所谓死循环就是停不下来的循环。
接下来,带着同学们认识几种死循环的写法。然后再说一下死循环有什么用。
//for死循环 for ( ; ; ){System.out.println("Hello World1"); } //while死循环 while (true) {System.out.println("Hello World2"); } //do-while死循环 do {System.out.println("Hello World3"); }while (true);
死循环有什么应用场景呢?
最典型的是可以用死循环来做服务器程序, 比如百度的服务器程序就是一直在执行的,你随时都可以通过浏览器去访问百度。如果哪一天百度的服务器停止了运行,有就意味着所有的人都用不了百度提供的服务了。
对于这样的应用我们目前了解一下就可以了。对于目前来说我们只要知道代码格式该怎么写,能达到什么效果就行。
2.8 循环嵌套
各位同学,接下来我们学习一种在实际工作中很常用的循环形式——循环嵌套。
所谓循环嵌套,就是一个循环中又包含另一个循环(就是同学们常说的,套娃^_^),下面我们通过案例代码演示一下。
循环嵌套执行流程:外部循环每循环一次,内部循环会全部执行完一轮。
i=0时; i<3为true; 进入循环//j的取值从1到5,执行一轮,打印5次"我爱你"for(int j = 1; j <= 5; j++) {System.out.println("我爱你:" + i);}内层循环执行完之后,执行外层的i++; i的值1i=1时:i<3为true; 进入循环//j的取值从1到5,又执行一轮,打印5次"我爱你"for(int j = 1; j <= 5; j++) {System.out.println("我爱你:" + i);}内层循环执行完之后,执行外层的i++; i的值2i=2时:i<3为true; 进入循环//j的取值从1到5,再执行一轮,打印5次"我爱你"for(int j = 1; j <= 5; j++) {System.out.println("我爱你:" + i);}内层循环执行完之后,执行外层的i++; i的值3i=3时:i<3为false; 外层循环结束
理解问循环嵌套的执行流程之后,我们再写一个案例来巩固一下
需求:在控制台使用 * 打印出4行5列的矩形****************
//1)先写一个循环用来在一行中打印5个"*" for (int j = 1; j <= 5; j++) {System.out.print("*"); // 不换行 } System.out.println(); //换行 System.out.println("-----------------"); //2)再将第一步的代码套一层循环,执行4次,就可以打印4行 for (int i = 1; i <= 4; i++) {for (int j = 1; j <= 5; j++) {System.out.print("*"); // 不换行}System.out.println(); //换行 }
总结一下,对于嵌套循环重点理解这句话:外部循环每循环一次,内部循环会全部执行完一轮。
2.9 跳转语句 break 、continue
前面我们学习了循环结构,在中间我们还接触了死循环的一些形式,那么我想要在循环过程中提前跳出循环怎么做呢?
这里就需要用到跳转语句,需要用到break和continue两个关键字。我们先来认识一下这两个关键字的作用
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break作用:跳出并结束当前所在循环的执行
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continue作用:结束本次循环,进入下一次循环
案例1:演示break的使用,提前终止循环的执行
// 1、break:跳出并结束当前所在循环的执行。 // 场景:假如你有老婆了,你犯错了,你老婆罚你说:5句我爱你 // 说到第三句的时候心软了,让你别再说了。 for (int i = 1; i <= 5; i++) {System.out.println("我爱你:" + i);if(i == 3){// 说明已经说完了第三句了,心软了。break; // 跳出并结束当前所在循环的执行。} }
案例2:演示continue的使用,结束循环中的一次,继续下一次循环
// 2、continue:跳出当前循环的当次执行,直接进入循环的下一次执行。 // 场景: 假如你有老婆,你犯错了,你老婆罚你洗碗5天。 // 第三天的时候,你表现很好,第三天不用洗碗,但是不解恨,第四天还是要继续的。 for (int i = 1; i <= 5; i++) {if(i == 3) {// 已经到了第三天,第三天不用洗的。continue;}System.out.println("洗碗:" + i); }
需要注意的是break和continue不是任何地方都可以使用的
2.10 循环结构总结
到这里关于循环结构的所有内容就都已经学习完了,我们再把几种循环结构在什么场景下使用,再总结一下。
1. 什么是流程控制答:流程控制是用来控制程序的执行顺序的2. 分支结构if和switch,如何选择?答:if分支:一般用于对一个范围进行判断switch分支:对一个一个值进行匹配3. for循环和while循环、do-while如何循环答:知道循环次数用for、不知道循环次数用while想要先执行,再判断,用do-while
三、生成随机数
各位同学,接下来我们再学习一个新的知识——生成随机数。
生成随机数其实在很多场景下都很实用,比如,在课堂上可以写一个随机点名器点同学起来回答问题;再比如公司年会可以随机抽奖等。
3.1 如何产生一个随机数
生成随机数的功能,其实 Java已经给我们提供了,在JDK中提供了一个类叫做Random,我们只需要调用Random这个类提供的功能就可以了。
// 目标:掌握使用Random生成随机数的步骤。 // 1、导包。import java.util.Random; (idea会自动完成) import java.util.Random; public class RandomDemo1 {public static void main(String[] args) {// 2、创建一个Random对象,用于生成随机数。Random r = new Random();// 3、调用Random提供的功能:nextInt得到随机数。for (int i = 1; i <= 20; i++) {int data = r.nextInt(10); // 0 - 9System.out.println(data);}} }
3.2 猜数字小游戏
各位同学,接下来我们通过一个案例把前面的流程控制、跳转语句、随机数综合运用一下;
如果能把这个案例写出来,说明你对今天的知识点掌握得挺好了。
需求:随机生成一个1-100之间的数据,提示用户猜测,猜大提示过大,猜小提示过小,直到猜中 结束游戏 分析:1.先随机生成一个1-100之间的数据。谁可以帮你生成随机数啊? 是不是要用到Random?2.定义一个死循环让用户可以一直猜测。用户猜的数据从哪里来啊? 是不是要用到Scanner? 3.在死循环里,每次让用户录入的数据和随机数进行比较如果比随机数大:提示猜大了如果比随机数小:提示猜小了如果和随机数相同:提示恭喜你猜中了
import java.util.Random; import java.util.Scanner; public class RandomTest2 {public static void main(String[] args) {// 1、随机产生一个1-100之间的数据,做为中奖号码。Random r = new Random();int luckNumber = r.nextInt(100) + 1; // 2、定义一个死循环,让用户不断的猜测数据Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true) {// 提示用户猜测System.out.println("请您输入您猜测的数据:");int guessNumber = sc.nextInt(); // 3、判断用户猜测的数字与幸运号码的大小情况if(guessNumber > luckNumber){System.out.println("您猜测的数字过大~~");}else if(guessNumber < luckNumber){System.out.println("您猜测的数字过小~~");}else {System.out.println("恭喜您,猜测成功了,可以买单了~~");break; // 结束死循环}}} }