【Java篇】行云流水，似风分岔：编程结构中的自然法则

文章目录

• Java 程序逻辑控制：顺序、分支与循环结构全面解析
  • 一、顺序结构
  • 二、分支结构
    • 2.1 if 语句
      • 2.1.1 基本语法
      • 2.1.2 if-else 语句
      • 2.1.3 if-else if-else 语句
    • 2.2 switch 语句
  • 三、循环结构
    • 3.1 while 循环
    • 3.2 break 语句
    • 3.3 continue 语句
    • 3.4 for 循环
  • 四、输入输出
    • 4.1 输出到控制台
    • 4.2 从键盘输入
  • 五、猜数字游戏
  • 六、总结与展望

Java 程序逻辑控制：顺序、分支与循环结构全面解析

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🚀 继续学习之旅：在本篇文章中，我们将探讨 Java 程序的逻辑控制结构，包括顺序结构、分支结构以及循环结构。掌握这些基本概念将帮助你更好地理解 Java 编程，提升代码的可读性与灵活性。

一、顺序结构

顺序结构是最基础的控制结构，程序按照书写的顺序逐行执行，执行过程不发生跳转。每一行代码的执行顺序与它们在程序中的排列顺序相同。

System.out.println("开始程序");System.out.println("执行步骤1");System.out.println("执行步骤2");

在没有任何分支和循环结构时，程序的执行会按照顺序逐步进行。

二、分支结构

分支结构允许程序根据不同条件执行不同的代码块。Java 提供了 if 语句和 switch 语句来实现这一功能。

2.1 if 语句

if 语句用于根据布尔表达式的结果决定是否执行某一代码块。

2.1.1 基本语法

if(条件表达式){// 条件为 true 时执行的代码}

2.1.2 if-else 语句

if(条件表达式){// 条件为 true 时执行的代码}else{// 条件为 false 时执行的代码}

2.1.3 if-else if-else 语句

当有多个条件时，可以使用 else if 来判断不同的条件。

if(score >=90){System.out.println("优秀");}elseif(score >=80){System.out.println("良好");}else{System.out.println("不及格");}

2.2 switch 语句

switch 语句允许根据不同的常量值执行不同的代码块。

switch(day){case1:System.out.println("星期一");break;case2:System.out.println("星期二");break;default:System.out.println("无效的星期");}

• 多个case后的常量值不可以重复
• switch的括号内只能是以下类型的表达式：
  • 基本类型：byte、char、short、int，注意不能是long类型
  • 引用类型：String常量串、枚举类型
• break别忘记加在合适的位置

switch(num){case1.0:System.out.println("hehe");break;case2.0:System.out.println("haha");break;}// 编译出错Test.java:4: 错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失 switch(num){^1 个错误 

三、循环结构

循环结构可以让某一段代码重复执行，直到满足特定的条件。Java 中常用的循环结构有 while、for 和 do-while。

3.1 while 循环

while 循环在满足条件时重复执行一段代码。

int i =0;while(i <10){System.out.println(i); i++;}

1. 代码示例1：计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

int num =1;int sum =0;// 外层循环负责计算阶乘的和while(num <=5){int factorResult =1;int tmp =1;// 里层循环负责完成阶乘的计算while(tmp <= num){ factorResult *= tmp; tmp++;} sum += factorResult; num++;}System.out.println("sum = "+ sum);

2. 代码示例2：计算 1 - 100 的和

int n =1;int result =0;while(n <=100){ result += n; n++;}System.out.println(result);

执行结果
5050

3. 代码示例3：计算 5 的阶乘

int num =1;int result =1;while(num <=5){ result *= num; num++;}System.out.println(result);

执行结果
120

4. 代码示例4：计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

int num =1;int sum =0;// 外层循环负责计算阶乘的和while(num <=5){int factorResult =1;int tmp =1;// 里层循环负责完成阶乘的计算while(tmp <= num){ factorResult *= tmp; tmp++;} sum += factorResult; num++;}System.out.println("sum = "+ sum);

while 循环使用中的常见问题与注意事项

注意事项：

1. 和 if 类似，while 语句后面的语句可以不写 {}，但是不写的时候只能支持一条语句，建议还是加上 {} 来提高代码的可读性和可维护性。
2. 和 if 类似，while 后面的 {} 建议和 while 写在同一行，以确保代码结构的整洁。
3. 和 if 类似，while 后面不要多写分号，否则可能导致循环条件 num <= 10 恒成立，进而导致代码死循环。

int num =1;while(num <=10);{System.out.println(num); num++;}

执行结果：

[无任何输出，程序死循环]

解释：

• 在上述例子中，若在 while 循环条件后面不小心加了一个多余的分号，while 语句会变成一个空语句，导致死循环的发生。

3.2 break 语句

break 用于提前结束循环。

int i =0;while(i <10){if(i ==5){break;// 当 i 等于 5 时跳出循环}System.out.println(i); i++;}

3.3 continue 语句

continue 用于跳过当前的循环，直接进入下一次循环。

int i =0;while(i <10){if(i ==5){ i++;continue;// 跳过当前循环}System.out.println(i); i++;}

3.4 for 循环

for 循环常用于已知循环次数的场景。

for(int i =0; i <10; i++){System.out.println(i);}

四、输入输出

4.1 输出到控制台

Java 提供了 System.out.println()、System.out.print() 和 System.out.printf() 方法用于不同格式的输出。

System.out.println("Hello, World!");System.out.printf("Formatted Number: %.2f\n",3.14159);

1. 格式化输出符号说明
   这是一个关于格式化输出符号的表格，展示了不同的转换符号及其对应的类型和示例：

2. 使用 Scanner 获取输入并处理数据
   以下是一个简单的例子，展示如何使用 Scanner 类从用户获取输入并输出格式化结果：

importjava.util.Scanner;// 需要导入 util 包Scanner sc =newScanner(System.in);System.out.println("请输入你的姓名：");String name = sc.nextLine();System.out.println("请输入你的年龄：");int age = sc.nextInt();System.out.println("请输入你的工资：");float salary = sc.nextFloat();System.out.println("你的信息如下：");System.out.println("姓名: "+ name +"\n年龄: "+ age +"\n工资: "+ salary); sc.close();// 注意, 要记得调用关闭方法

执行结果：

请输入你的姓名： 张三 请输入你的年龄： 18 请输入你的工资： 1000 你的信息如下： 姓名: 张三 年龄: 18 工资: 1000.0

3. 使用 Scanner 循环读取多个数据并计算平均值

这是一个使用 Scanner 类循环读取多个整数并计算总和与平均值的例子：

Scanner sc =newScanner(System.in);int sum =0;int num =0;while(sc.hasNextInt()){int tmp = sc.nextInt(); sum += tmp; num++;}System.out.println("sum = "+ sum);System.out.println("avg = "+ sum / num); sc.close();

执行结果：

1040.050.5 ^Z sum=150.5 avg =30.1

注意事项：

1. 当循环输入多个数据时，可以使用 ctrl + z 来结束输入（Windows 上使用 ctrl + z，Linux / Mac 上使用 ctrl + d）。
2. 使用 Scanner 类进行输入时，要特别注意输入数据的类型和结束符号。

• println 输出的内容自带 \n, print 不带 \n
• printf 的格式化输出方式和 C 语言的 printf 是基本一致的.

4.2 从键盘输入

使用 Scanner 类可以从键盘读取用户输入。

Scanner sc =newScanner(System.in);System.out.println("请输入一个数字：");int num = sc.nextInt();System.out.println("你输入的数字是："+ num); sc.close();

五、猜数字游戏

在本节中，我们将使用条件语句和循环结构来完成一个简单的猜数字游戏。

系统自动生成一个随机整数(1-100), 然后由用户输入一个猜测的数字. 如果输入的数字比该随机数小, 提示 “低了”, 如果输入的数字比该随机数大, 提示 “高了” , 如果输入的数字和随机数相等, 则提示 “猜对了” .

importjava.util.Random;importjava.util.Scanner;publicclassGuessNumberGame{publicstaticvoidmain(String[] args){Random random =newRandom();Scanner sc =newScanner(System.in);int toGuess = random.nextInt(100)+1;while(true){System.out.println("请输入一个数字(1-100)：");int guess = sc.nextInt();if(guess < toGuess){System.out.println("低了");}elseif(guess > toGuess){System.out.println("高了");}else{System.out.println("猜对了！");break;}} sc.close();}}

六、总结与展望

本篇文章介绍了 Java 中的逻辑控制结构，包括顺序结构、分支结构（if 语句和 switch 语句）以及循环结构（while、for、do-while 循环）。通过掌握这些基本控制结构，你将能够编写更加灵活且高效的 Java 程序。

接下来的文章，我们将深入探讨更复杂的编程概念，如数组、集合以及方法的使用，帮助你更好地实现更复杂的逻辑。继续关注，一起走向更高的编程境界！

以上就是关于【Java篇】行云流水，似风分岔：编程结构中的自然法则数据类型与变量：窥见程序的天地万象内容啦，各位大佬有什么问题欢迎在评论区指正，或者私信我也是可以的啦，您的支持是我创作的最大动力！❤️