5.Java流程控制

所有的流程控制语句都可以相互嵌套、互不影响

一、用户交互Scanner

Scanner对象

• 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 JDK 5 的新特征，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，在读取前我们一般需要使用 asNext() 与 hasNextLine() 判断是否还有输入的数据。

• next()：

  1. 一定要读取到有效字符后才可以结束输入（一定要输入，否则程序就不结束）。
  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

public class Scanner_Next {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个扫描对象，通过 System.in 用于接收键盘数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入（使用 next() 方式接收）：");
        //判断用户有没有输入字符串
        if (scanner.hasNext()){
            //使用 next() 接收用户的输入，这句一旦执行，程序会一直等待用户输入完毕
            String s = scanner.next();
            System.out.println(s);
        }

        //凡是属于 IO 流的类，如果不关闭就会一直占用资源
        scanner.close();
    }
}

• 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

public class Scanner_NextLine {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个扫描对象，通过 System.in 用于接收键盘数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入（使用 nextLine() 方式接收）：");
        //判断用户有没有输入字符串
        if (scanner.hasNextLine()){
            String s = scanner.nextLine();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

public class Scanner_NotIf {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入（没有 if() 判断） 方式接收）：");
        //判断用户有没有输入字符串
        String s = scanner.nextLine();
        System.out.println(s);
    }
}

public class Scanner_NextInt_NextFloat {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入整数：");
        if (scanner.hasNextInt()){
            int i = scanner.nextInt();
            System.out.println(i);
        } else {
            System.out.println(scanner.nextLine() + "，不是整数！");
        }
        System.out.println("请输入小数：");
        if (scanner.hasNextFloat()){
            float f = scanner.nextFloat();
            System.out.println(f);
        } else {
            System.out.println(scanner.nextLine() + "，不是小数！");
        }
        scanner.close();
    }
}

public class Scanner_Exer {
    public static void main(String[] args) {
        //我们可以输入多个数字，并求其总和与平均数，没输入一个数字用回车确认，通过输入非数字来结束输入并输出执行结果
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        //AA和
        double sum = 0;
        //AA计算输入了多少个数字
        int total = 0;
        System.out.println("请输入数字：");
        //通过循环判断是否还有输入，并在里面对每一次进行求和统计
        while (scanner.hasNextDouble()) {
            double d = scanner.nextDouble();
            sum += d;
//            total = total + 1;
//            total = ++total;  不赋值的话 total++ 和 ++total 效果是一样的
            total += 1;
            System.out.println("和：" + sum);
            System.out.println("平均数：" + sum / total);
            System.out.println("计算输入了" + total + "个数字");
        }
        scanner.close();
    }
}

二、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。

public class SequenceStructure {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("顺序结构1");
        System.out.println("顺序结构2");
    }
}

三、选择结构

1.if单选择结构

• 我们很多时候需要去判断一个东西是否可行，然后我们才去执行，这样一个过程在程序中用 if 语句来表示

• 语法：

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

  

  public class If {
      public static void main(String[] args) {
          Scanner scanner = new Scanner(System.in);
          System.out.println("请输入：");
          String s = scanner.nextLine();
          if (s.equals("hello")){
              System.out.println(s);
          }
          System.out.println("end");
          scanner.close();
      }
  }
  

2.if双选择结构

• 有个需求，公司要收购一个软件，成功了，支付100万，失败了，自己找人开发。这样的需求用一个 if 就搞不定了，我们需要有两个判断，需要一个双选择结构，所以就有了 if-else 结构。

• 语法：

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

  

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

3.if多选择结构

• 我们发现刚才的代码不符合实际情况，真实的情况可能存在 ABCD ，存在区间多级判断。比如 90~100 就是 A ， 80~90 就是 B ……等等，在生活中我们很多时候的选择也不仅仅只有两个，所以我们需要一个多选择结构来处理这类问题。

• 语法：

  if(布尔表达式1){
  	//如果 布尔表达式1 为 true 将执行的语句
  } else if(布尔表达式2){
  	//如果 布尔表达式2 为 true 将执行的语句
  } else if(布尔表达式3){
  	//如果 布尔表达式 3为 true 将执行的语句
  } else {
  	//如果以上布尔表达式都不为 true 将执行的语句
  }
  

  

public class IfElseIfElse {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        if 语句至多有 1 个 else 语句， else 语句在所有的 else if 语句之后。
        if 语句可以有若干个 else if 语句，它们必须在 else 语句之前。
        一旦其中一个 else if 语句检测为 true ，其他的 else if 以及 else 语句都将跳过执行。
         */
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入分数：");
        int score = scanner.nextInt();
        if (score > 90 && score <= 100){
            System.out.println("A");
        } else if (score > 80 && score <= 90){
             System.out.println("B");
        } else if (score > 70 && score <= 80){
            System.out.println("C");
        } else if (score >= 60 && score <= 70){
            System.out.println("D");
        } else if (score >= 0 && score <= 60){
            System.out.println("E");
        } else {
            System.out.println("请输入正确成绩！！！");
        }
        scanner.close();
    }
}

4.嵌套的if结构

• 使用嵌套的 if...else 语句是合法的。也就是说可以在另一个 if 或者 else if 语句中使用 if 或者 else if 语句。可以像 if 语句一样嵌套 else if...else 。

• 语法：

  if(布尔表达式1){
  	//如果布尔表达式1为 true 将执行的语句
  	if(布尔表达式2){
  		//如果布尔表达式2为 true 将执行的语句
  	}
  }
  

• 思考：我们需要寻找一个数，在1~100之间（二分法）

  • 把 1~100 分为 1~50 和 50~100，然后 1~50 细分， 50~100 细分

public class IfElseIf {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int num = 0;
        System.out.println("输入s开始游戏,输入p结束游戏");
        String start = scanner.next();
        boolean flag = true;
        while (start.equals("s")) {
            int count = 7;
            System.out.println("输入1-100之间的数字");
            String str = scanner.next();
            if (str.equals("p")) {
                System.out.println("游戏结束");
                break;
            } else if (Integer.parseInt(str) >= 1
                    && Integer.parseInt(str) <= 100) {
                int answer = Integer.parseInt(str);
                Random random = new Random();
                int result = random.nextInt(100) + 1;
                while (count >= 1) {
                    boolean r = false;
                    if (result > Integer.parseInt(str)) {
                        count--;
                        System.out.println("你输入的数字过小，你还有" + count + "次机会");
                    } else if (result < Integer.parseInt(str)) {
                        count--;
                        System.out.println("你输入的数字过大，你还有" + count + "次机会");
                    } else {
                        r = true;
                        count--;
                        System.out.println("恭喜你回答正确");
                        num++;
                        break;
                    }
                    if (!r) {
                        System.out.println("再挑一个数字吧");
                        str = scanner.next();
                    }
                }
            } else {
                System.out.println("请输入正确的数字");
            }
            System.out.println("你已经成功答对" + num + "次");
        }
    }
}

5.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。

• 语法：

  switch(expression){
  	case value :
  		//语句
  		break;  //可选
  	case value :
  		//语句
  		break;  //可选
      //你可以有任意数量的 case 语句
  	default :   //可选
          //语句
  }
  

• switch 语句中的变量类型可以是：

• byte、short、int、char

  public class SwitchCase_Char {
      public static void main(String[] args) {
          //switch 匹配一个具体的值，匹配成功就返回当前 case 的值，然后根据是否有 break 语句判断是否继续输出，
          //case：穿透如果没有加 break 语句就把下面的语句都输出了
          char grade = 'C';
  
          switch (grade) {
              case 'A':
                  System.out.println("优秀");
                  break;
              case 'B':
                  System.out.println("良好");
                  break;
              case 'C':
                  System.out.println("中等");
                  break;
              case 'D':
                  System.out.println("及格");
                  break;
              case 'E':
                  System.out.println("不及格");
                  break;
              default:
                  System.out.println("未知等级");
          }
      }
  }
  

• 从 JDK7 开始

• switch 支持字符串 String 类型

• 同时 case 标签必须为字符串常量或字面量

  public class SwitchCase_String {
      public static void main(String[] args) {
          String name = "张三";
          //JDK7 的新特性，表达式结果可以是字符串
          //字符的本质还是数字
  
          //反编译：Java 《== class（字节码文件）
          switch (name) {
              case "张三":
                  System.out.println("张三");
                  break;
              case "李四":
                  System.out.println("李四");
                  break;
              case "王五":
                  System.out.println("王五");
                  break;
              case "赵六":
                  System.out.println("赵六");
                  break;
              default:
                  System.out.println("未知人员");
          }
      }
  }
  

• if 判断区间比较方便，而 switch 在匹配一个具体的值方面更好

• 反编译：

  • IDEA 中 Java 项目编译之后输出的路径（class字节码文件所在位置）：

    

  • 打开文件夹，将 class 文件与 Java 文件放在一起就可以看到反编译之后的文件

    //
    // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
    // (powered by Fernflower decompiler)
    //
    
    package com.minami.e_switch_case;
    
    public class SwitchCase_String {
        public B_SwitchCase_String() {
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            String name = "张三";
            byte var3 = -1;
            switch(name.hashCode()) {
            case 774889:
                if (name.equals("张三")) {
                    var3 = 0;
                }
                break;
            case 842061:
                if (name.equals("李四")) {
                    var3 = 1;
                }
                break;
            case 937065:
                if (name.equals("王五")) {
                    var3 = 2;
                }
                break;
            case 1143448:
                if (name.equals("赵六")) {
                    var3 = 3;
                }
            }
    
            switch(var3) {
            case 0:
                System.out.println("张三");
                break;
            case 1:
                System.out.println("李四");
                break;
            case 2:
                System.out.println("王五");
                break;
            case 3:
                System.out.println("赵六");
                break;
            default:
                System.out.println("未知人员");
            }
    
        }
    }
    

• 看源码

四、循环结构

1.while 循环

• while是最基本的循环，它的结构为：

  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。

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

• 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崩溃！

  public class While_EndlessLoop {
      public static void main(String[] args) {
          //死循环--正常的业务编程中应该尽量避免
          while (true){
              //等待客户端连接--QQ
              //定时检查任务--闹钟
          }
      }
  }
  

• 思考：计算1+2+3+……+100=？

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

2.do...while 循环

• 对于 while 语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。

• 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。

• 语法：

  do{
  	//代码语句
  }while(布尔表达式);
  

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

• 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！这是它们的主要差别。

public class DoWhile_WhileAndDoWhile {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        while (i < 0){
            //不进入循环
            System.out.println(i);
            i++;
        }
        System.out.println();
        do {
            //至少在循环中走一次
            System.out.println(i);
            i++;
        } while (i < 0);
    }
}

3.for 循环

• 虽然所有循环结构都可以用 while 或者 do...while 表示，但Java提供了另一种语句 —— for 循环，使一些循环结构变得更加简单。

  public class For_WhileAndFor {
      public static void main(String[] args) {
          //while循环
          int i = 1;  //初始化条件
          while (i <= 100) {  //条件判断
              //循环体
              System.out.println(i);
              i+=2;  //迭代
          }
          System.out.println();
          //for循环
          for (int j = 1; j <= 100; j++) {  //初始化条件; 条件判断; 迭代
              //循环体
              System.out.println(j);
          }
          /*
          关于 for 循环有以下几点说明：
          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。
          然后，检查布尔表达式的值。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。
          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）。
          再次检查布尔表达式，循环执行上面的过程。
           */
          //死循环
          for (; ; ){
  
          }
      }
  }
  

• 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：

for(初始化条件; 布尔表达式; 迭代){
	//代码语句
}

• 练习 1 ：计算 0~100 之间的奇数和偶数的和

  public class For_Exer1 {
      public static void main(String[] args) {
          //练习 1 ：计算 0~100 之间的奇数和偶数的和
          int odd = 0;  //奇数
          int even = 0;  //偶数
          for (int i = 0; i <= 100; i++) {
              if (i % 2 != 0) {
                  odd = odd + i;
              } else {
                  even += i;
              }
          }
          System.out.println(odd);
          System.out.println(even);
      }
  }
  

• 练习 2 ：用 while 或者 for 循环输出 1~100 之间能被 5 整除的数，并且每行输出 3 个

  public class For_Exer2 {
      public static void main(String[] args) {
          //练习 2 ：用 while 或者 for 循环输出 1~100 之间能被 5 整除的数，并且每行输出 3 个
          for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
              if (i % 5 == 0) {
                  System.out.print(i + "\t");
              }
              if (i % (5 * 3) == 0) {
                  System.out.println();
              }
          }
      }
  }
  

• 练习 3 ：打印九九乘法表

  public class For_Exer3 {
      public static void main(String[] args) {
          //练习 3 ：打印九九乘法表
          /*
          1*1=1
          1*2=2	2*2=4
          1*3=3	2*3=6	3*3=9
          1*4=4	2*4=8	3*4=12	4*4=16
          1*5=5	2*5=10	3*5=15	4*5=20	5*5=25
          1*6=6	2*6=12	3*6=18	4*6=24	5*6=30	6*6=36
          1*7=7	2*7=14	3*7=21	4*7=28	5*7=35	6*7=42	7*7=49
          1*8=8	2*8=16	3*8=24	4*8=32	5*8=40	6*8=48	7*8=56	8*8=64
          1*9=9	2*9=18	3*9=27	4*9=36	5*9=45	6*9=54	7*9=63	8*9=72	9*9=81
           */
          //1.先打印第一列
          //2.把固定的第一列再用一个循环包起来
          //3.去掉重复项，j <= i
          //4.调整样式
          for (int i = 1; i <= 9; i++) {
              for (int j = 1; j <= i; j++) {
                  System.out.print(j + "*" + i + "=" + (i * j) + "\t");
              }
              System.out.println();
          }
      }
  }
  

4.在 JDK5 中引入了一种主要用于数组的 增强型 for 循环

• 这里先只是见一面，做个了解，之后数组重点使用

• JDK5 引入了一种主要用于数组或集合的增强型 for 循环。

• 语法：

  for(声明语句 : 表达式){
  	//代码语句
  }
  

• 声明语句：声明新的局部变量，该变量的类型必须和数组元素的类型匹配。其作用域限定在循环语句块，其值与此时数组元素的值相等。

• 表达式：表达式是要访问的数组名，或者是返回值为数组的方法。

public class ForEach {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrs = {10, 20, 30};  //定义数组
        for (int i = 0; i < arrs.length; i++) {
            System.out.println(arrs[i]);
        }
        System.out.println();
        for (int arr : arrs) {
            System.out.println(arr);
        }
    }
}

五、break & continue & goto

• break 在任何循环语句的主体部分，均可用 break 控制循环流程。 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，用来终止 switch 语句）

public class Break {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        while (i < 100) {
            i++;
            System.out.println(i);  //输出到30
            if (i == 30) {
                break;
            }
        }
        System.out.println("跳出循环，之后执行这个");
    }
}

• 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

public class Continue {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        while (i < 100) {
            i++;
            if (i == 30) {
                continue;
            }
            System.out.println(i);  //跳过30
        }
    }
}

• 关于 goto 关键字（了解即可）

  • 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 :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，它们就会中断存在标签的地方。

public class Goto {
    public static void main(String[] args) {
        //打印 101~150 之间的所有质数（大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数）
        int count = 0;
        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 + "\t");
        }
    }
}

六、练习

• 打印三角形

  public class PrintTriangles {
      public static void main(String[] args) {
          //打印三角形  4行
          /*
              *          3个空格    1个星
             ***         2个空格    3个星
            *****        1个空格    5个星
           *******       0个空格    7个星
           */
          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();
          }
      }
  }