【Java學習筆記】【流程控制】09.順序、選擇、迴圈結構
順序結構
順序結構是Java的基本結構，除非特別指明，否則就按照順序一句一句執行。順序結構是最簡單的演算法結構。
語句與語句之間是按從上到下的順序進行的，它是由若干個依次執行的處理步驟組成的，它是任何一個演算法都離不開的一種基本演算法結構。
舉例：
public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello1"); System.out.println("Hello2"); System.out.println("Hello3"); System.out.println("Hello4"); System.out.println("Hello5"); } //輸出：按照自上而下的順序執行，依次輸出。 Hello1 Hello2 Hello3 Hello4 Hello5
選擇結構
1.if單選擇結構
我們很多時候需要去判斷一個東西是否可行，然後我們才去執行，這樣一個過程在程式中用if語句來表示。格式如下：
if(布林表示式){
//如果布林表示式為true將執行的語句
}
舉例：
import java.util.Scanner; public class Demo01 { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.println("請輸入內容："); String s = scanner.nextLine(); if(s.equals("Hello")){ //equals：判斷字串是否相等 System.out.println(s); } System.out.println("End"); scanner.close(); } } //輸出結果1： 請輸入內容： Hello Hello End: //輸出結果2： 請輸入內容： abc End
2.if-else雙選擇結構
當選擇出現兩種判斷並且每種情況都需要說明時，需要用到if-else雙選擇結構，格式如下：
if(布林表示式){
//如果布林表示式的值為true
}else{
//如果布林表示式的值為false
}
舉例：考試分數大於等於60分是及格，小於60分不及格
import java.util.Scanner; public class Demo01 { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.println("請輸入成績"); int score = scanner.nextInt(); if(score >= 60){ System.out.println("及格"); }else { System.out.println("不及格"); } scanner.close(); } }
3.if多選擇結構
當選擇出現多種情況，我們需要一個if多選擇結構來處理。格式如下：
if(布林表示式1){
//如果布林表示式1的值為true執行程式碼
}else if(布林表示式2){
//如果布林表示式2的值為true執行程式碼
}else if(布林表示式3){
//如果布林表示式3的值為true執行程式碼
}else {
//如果以上布林表示式都不為true執行程式碼
}
注意：
- if語句至多可以有1個else語句，必須在所有的else if語句之後；
- if 語句可以有若干個else if 語句，必須在else語句之前；
- 一旦其中一個else if語句檢測為true，其他的else if以及else語句都將跳過執行。
舉例：考試分數區分為ABCD四個等級
import java.util.Scanner;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("請輸入成績：");
int score = scanner.nextInt();
if(score == 100){
System.out.println("恭喜滿分");
}else if (score >= 90 && score < 100){
System.out.println("A級");
}else if (score >= 80 && score < 90){
System.out.println("B級");
}else if (score >= 70 && score < 80){
System.out.println("C級");
}else if (score >= 60 && score < 70){
System.out.println("D級");
}else if (score >= 0 && score < 60){
System.out.println("不合格");
}else{
System.out.println("成績不合法");
}
scanner.close();
}
}
//輸出結果1：
請輸入成績：
110
成績不合法
//輸出結果2：
請輸入成績：
90
A級
//輸出結果3：
請輸入成績：
50
不合格
4.巢狀的if結構
有時候我們在解決某些問題的時候，需要縮小查詢範圍，需要有層級條件判斷，提高效率。
記住一點就好，所有的流程控制語句都可以互相巢狀，互不影響。
格式如下：
if(布林表示式1){
//如果布林表示式1的值為true
if(布林表示式2){
//如果布林表示式2的值為true
}
}
5.switch多選擇結構
多選擇結構還有一個實現方式就是switch-case 語句。
switch-case語句判斷一個變數與一系列值中某個值是否相等，每個值稱為一個分支。格式如下：
switch(expression){
case value1:
//語句1
break; //可選
case value2:
//語句2
break; //可選
case value3:
…
default: //可選
//語句
}
注意：
- switch語句中的變數型別可以是: byte、short、int或者char。從Java SE 7開始，switch支援字串String型別了；
- case語句中的值的資料型別必須與變數的資料型別相同，而且只能是常量或者字面常量；
- 當變數的值與case語句的值相等時，case語句之後的語句開始執行，直到出現 break語句才會跳出switch語句；
- 如果case語句塊中沒有break語句時，匹配成功後，從當前case開始，後續所有case的值都會輸出。如果後續的case語句塊有break語句則會跳出判斷。【case穿透】
- switch語句可以包含一個default分支，該分支一般是switch語句的最後一個分支(可以在任何位置，但建議在最後一個)；
- default在沒有case語句的值和變數值相等的時候執行，default分支不需要break語句。
舉例：判斷成績等級
import java.util.Scanner;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String grade = scanner.nextLine();
switch(grade){ //JDK 7新特性，表示式結果可以是字串
case "A":
System.out.println("優秀");
break;
case "B":
System.out.println("良好");
break;
case "C":
System.out.println("及格");
break;
case "D":
System.out.println("再接再厲");
break;
case "E":
System.out.println("掛科");
break;
default:
System.out.println("未知等級");
}
}
}
//輸出結果1：
A
優秀
//輸出結果2：
E
掛科
//輸出結果3：
G
未知等級
迴圈結構
上面選擇結構中，我們始終無法讓程式一直跑著，我們每次執行就停止了。這在真實環境中肯定是不行的，比如網站伺服器，需要24小時全年無訊息的跑著，我們需要規定一個程式執行多少次、執行多久，等等。所以按照程式設計是為了解決人的問題的思想，我們需要有一個結構來搞定這個事情，於是迴圈結構自然的誕生了。
1.while迴圈
格式如下：
while(布林表示式){
//迴圈內容
}
舉例：輸出1~100
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
while(i < 100){
i++;
System.out.println(i);
}
}
舉例：計算1+2+3+…+100=？
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
int sum = 0;
while(i <= 100){
sum = sum + i;
i++;
}
System.out.println(sum); //5050
}
注意：
- 只要布林表示式為true，迴圈就會一直執行下去；
- 大多數情況是會讓迴圈停止下來，我們需要一個讓表示式失效的方法來結束迴圈；
- 少數情況需要迴圈一直執行，比如伺服器的請求響應監聽等；
- 迴圈條件一直為true就會造成無限迴圈（死迴圈），我們應該儘量避免死迴圈，可能會影響程式效能或者造成程式卡死崩潰。
2.do…while迴圈
對於while迴圈而言，如果不滿足條件，則不能進入迴圈。
do...while迴圈和while迴圈相似，不同的是，do...while迴圈至少會執行一次。
格式如下：
do{
//程式碼語句
}while(布林表示式);
舉例：計算1+2+3+…+100
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
int sum = 0;
do{
sum = sum + i;
i++;
}while(i <= 100);
System.out.println(sum); //5050
}
3.for迴圈
雖然所有迴圈結構都可以用while或者do...while表示，但Java提供了另一種語句―—for迴圈，使一些迴圈結構變得更加簡單。
for迴圈語句是支援迭代的一種通用結構，是最有效、最靈活的迴圈結構。for迴圈執行的次數是在執行前就確定的。格式如下：
for(初始化;布林表示式;更新){
//程式碼語句
}
舉例：輸出1~100
public static void main(String[] args) {
//初始化 條件判斷 迭代
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
System.out.println(i);
}
}
//死迴圈
for( ; ; ){
}
4.for迴圈練習
練習一：計算0-100之間的奇數和偶數的和
public static void main(String[] args) {
int oddSum = 0; //奇數和
int evenSum = 0; //偶數和
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
if(i % 2 != 0){
oddSum += i;
}else{
evenSum += i;
}
}
System.out.println("奇數的和：" + oddSum);
System.out.println("偶數的和：" + evenSum);
}
練習二：輸出1-1000之間能被5整除的數，並且每行輸出3個
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
if(i % 5 == 0){
System.out.print(i + "\t"); //print：輸出之後不回車
}
if(i % 15 == 0){
System.out.println();
}
}
}
練習三：列印九九乘法表
public static void main(String[] args) {
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();
}
}
5.增強for迴圈
Java 5引入了一種主要用於陣列或集合的增強型for迴圈。
格式如下:
for(宣告語句 : 表示式){
//程式碼語句
}
宣告語句：宣告新的區域性變數，該變數的型別必須和陣列元素的型別匹配。其作用域限定在迴圈語句塊，其值與此時陣列元素的值相等。
表示式：表示式是要訪問的陣列名，或者是返回值為陣列的方法。
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {10,20,30,40,50}; //定義了一個數組
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.print(numbers[i] + "\t");
}
System.out.println();
for(int x : numbers){
System.out.print(x + "\t");
}
}
//輸出結果：
10 20 30 40 50
10 20 30 40 50
break&continue
1.break
break主要用在迴圈語句或者switch語句中，用來跳出整個語句塊。
break跳出最裡層的迴圈，並且繼續執行該迴圈下面的語句。
舉例：
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
while(i < 100){
i++;
System.out.print(i + "\t");
if(i == 15){
break;
}
}
}
//輸出結果：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2.continue關鍵字
continue適用於任何迴圈控制結構中。作用是讓程式立刻跳轉到下一次迴圈的迭代。
在for迴圈中，continue語句使程式立即跳轉到更新語句；在while或者do...while迴圈中，程式立即跳轉到布林表示式的判斷語句。
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 + "\t");
}
}
//輸出結果：
1 2 3 4 5 6 7 8 9
11 12 13 14 15 16 17 18 19
21 22 23 24 25 26 27 28 29
31 32 33 34 35 36 37 38 39
41 42 43 44 45 46 47 48 49
51 52 53 54 55 56 57 58 59
61 62 63 64 65 66 67 68 69
71 72 73 74 75 76 77 78 79
81 82 83 84 85 86 87 88 89
91 92 93 94 95 96 97 98 99
3.break與continue區別
break在任何迴圈語句的主體部分，均可用break控制迴圈的流程。break用於強行退出迴圈，不執行迴圈中剩餘的語句。break語句也在switch語句中使用。
continue語句用在迴圈語句體中，用於終止某次迴圈過程，即跳過迴圈體中尚未執行的語句，接著進行下一次是否執行迴圈的判定。
4.拓展：goto關鍵字
goto關鍵字很早就在程式設計語言中出現。儘管goto仍是Java的一個保留字，但並未在語言中得到正式使用；
Java沒有goto，然而，在break和continue這兩個關鍵字的身上，我們仍然能看出一些goto的影子——帶標籤的break和continue；
“標籤"是指後面跟一個冒號的識別符號，例如：label:
對Java來說唯一用到標籤的地方是在迴圈語句之前。而在迴圈之前設定標籤的唯一理由是:我們希望在其中巢狀另一個迴圈，由於break和continue關鍵字通常只中斷當前迴圈，但若隨同標籤使用，它們就會中斷到存在標籤的地方。
舉例：列印101-150之間所有的質數
public static void main(String[] args) {
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 + " ");
}
}