Java基础：分支/循环/数组

一、分支

1.if的三种结构

1）if语句

public class IfDemo1 {public static void main(String[] args) {test1();}public static void test1() {//需求：判断一个数是否是偶数int a = 5;if (a % 2 == 0) {System.out.println("偶数"); //当判断结果为true时执行}System.out.println("奇数"); //不管if判断结果如何都会执行}
}

2）if…else

public class IfDemo1 {public static void main(String[] args) {test1();}public static void test1() {//需求：判断一个数是否是偶数int a = 5;if (a % 2 == 0) {System.out.println("偶数"); //当判断结果为true时执行}else {System.out.println("奇数"); //当判断结果为false时执行}}
}

3）if…else if …else

public class IfDemo1 {public static void main(String[] args) {test2();}//判断输入的得分属于ABCD中的不同等级public static void test2() {Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入您的得分：");int score = sc.nextInt();if (score >= 90 && score <= 100) {System.out.println("A"); //当判断结果为true时执行}else if (score >= 80 && score < 90) {System.out.println("B"); //当判断结果为true时执行}else if (score >= 60 && score < 80) {System.out.println("C"); //当判断结果为true时执行}else if (score >= 0 && score < 60) {System.out.println("D"); //当判断结果为true时执行}else {System.out.println("输入的得分有误"); //当判断结果为false时执行}}}

4）案列

public class IfDemo2 {public static void main(String[] args) {test1();}//通过if判断红绿灯不同状态下车辆如何行驶public static void test1() {boolean isRed = false;  //红灯关闭boolean isGreen = true; //绿灯开启boolean isYellow = false; //黄灯关闭if (isRed) {System.out.println("红灯停");} else if (isGreen) {System.out.println("绿灯行");} else if (isYellow) {System.out.println("黄灯等");}elseSystem.out.println("红绿灯状态异常"); //3个灯灯都关闭}
}

2.switch的使用

1）语句

import java.util.Scanner;
public class SwitchDemo1 {public static void main(String[] args) {test1();}//理解switch的使用方式，根据输入的性别来推荐一款手机public static void test1() {//获取用户输入的性别System.out.println("请输入性别：");Scanner sc = new Scanner(System.in);String sex = sc.next();switch (sex) {case "男":System.out.println("推荐华为手机");break;case "女":System.out.println("推荐苹果手机");break;default:System.out.println("请输入正确的性别");}}
}

结论：

注意事项：
switch分支结构的几点注意事项
① 表达式类型只能是byte、short、int、char，JDK5开始支持枚举，JDK7开始支持string、不支持double、float、long
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

2）switch穿透性

当case中的执行内容未以break;结束时，会自动执行下一个case中的内容，直到遇到break;结束

public static void main(String[] args) {test2();}//理解switch穿透性public static void test2() {int a = 10;switch (a) {case 10:System.out.println("a等于10"); //输出，但无break;结束，继续执行下个case中的内容case 20:System.out.println("a等于20"); //同步输出，switch穿透性，未写break时默认穿透到下一个casebreak;case 30:System.out.println("a等于30");break;default:System.out.println("没有匹配的");}}

利用穿透性，简化重复代码（当不同case中的执行内容一致时，可以合理利用穿透性简化代码）

import java.util.Scanner;public class SwitchDemo1 {public static void main(String[] args) {test3();}public static void test3() {//获取周一至周日内的值输出要干的事，事情存在重复，利用switch穿透性简化代码Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入日期：");int day = sc.nextInt();switch (day) {case 1:case 2:case 3:case 4:case 5:System.out.println("今天要上班"); //case执行结果一致时，输入1-4，直接穿透到case 5输出结果break;case 6:case 7:System.out.println("今天要休息"); //case执行结果一致时，输入6，直接穿透到case 7输出结果break;default:System.out.println("输入的日期有误");}}}

二、循环

1.for

1）语句

public class ForDemo1 {public static void main(String[] args) {test1();}//理解for循环public static void test1() {//循环打印三次"hello world"for (int i = 0; i < 3; i++){System.out.println("hello world");}}
}

执行逻辑：
①循环一开始，执行inti=0一次次
②此时 i=0 ，接着计算机执行循环条件语句:0<3返回true就进到循环体中执行，输出:hello world，然后执行迭代语句i++
③此时 i=1，接着计算机执行循环条件语句:1<3返回true就进到循环体中执行，输出:helloWorld，然后执行迭代语i++
④此时 i=2，接着计算机执行循环条件语句:2<3返回true就进到循环体中执行，输出:helloWorld，然后执行选代语i++
⑤此时 i=3，然后判断循环条件:3<3返回false,循环立即结束。

2）求1-5的和

public static void main(String[] args) {System.out.println(getSum());}public static int getSum() {int sum = 0;for (int i = 1; i <= 5; i++) {sum += i;}return sum;}

3）求1-10的奇数和

public static void main(String[] args) {System.out.println(getSum());}//求1-10的奇数和public static int getSum() {int sum = 0;for (int i = 1; i <= 10; i++) {    //或使用i +=2,则无需if求余数if (i % 2 == 1) {   //先取出1 3 5 7 9 再进行累加sum += i;}}return sum;}

4）求100-999的水仙花数

public static void main(String[] args) {getNum();}//求100-999的水仙花数public static void getNum() {for (int i = 100; i <= 999; i++) {//获取个位int ge = i % 10;//获取十位int shi = i / 10 % 10;//获取百位,int类型会直接舍弃小数保留整数int bai = i / 100;if (ge * ge * ge + shi * shi * shi + bai * bai * bai == i) {System.out.println(i);}}}

2.while

与for功能完全一样，for能解决的while也能解决，反之亦然。使用区别：预先知道循环几次时使用for，不确定循环次数时使用while

1）语句

public class WhileDemo {public static void main(String[] args) {test1();}// 理解while语句与for的区别public static void test1() {int i = 0;while (i < 3) {System.out.println("hello world");i++;}}
}

2）案例（不知道循环次数时使用while）

需求1：本金100万，存银行年利率3.5%，多少年能翻倍？（多少年即是“不知道的循环次数”）

public static void main(String[] args) {System.out.println("需要" + test2() + "年后翻倍");}//100万本金年利率3.5%，使用while计算多少年翻倍public static int test2() {double money = 1000000;        //定义初始金额int year = 0;              //定义不知道的循环次数while (money < 2000000) {      //本金小于翻倍金额则继续进入循环money = money * (1 + 0.035);  //每次进入循环增加一年利息year++;						//每次进入循环（每计算一次利息）加一年}return year;}

需求2：珠峰高8848米，一张纸厚0.1毫米，折多少次可以超过珠峰的高度？（多少次即是“不知道的循环次数”）

 public static void main(String[] args) {System.out.println("折叠了" + test3() + "次");}public static int test3() {//珠峰高度8848米转换为毫米double m = 8848*1000;//纸张初始厚度为0.1mmdouble mm = 0.1;//初始折叠次数int count = 0;while(mm < m){mm = mm * 2;count++;}return count;}}

3.do…while

1）语句

public static void main(String[] args) {test3();}//用dowhile打印3次hello worldpublic static void test3() {int i = 0;do {System.out.println("hello world");i++;} while (i < 3); //若改为while(false)，照样会输出一次hello world（先执行再判断）}

2）案例

与while的区别：while先判断，再执行。do…while是先执行一次do的内容，再与while条件进行判断

import java.util.Scanner;public class WhileDemo {public static void main(String[] args) {test4();}//按登录验证密码的方式理解dowhile语句，失败3次则验证结束public static void test4() {int count = 0;do {System.out.println("请输入密码：");String pwd = new Scanner(System.in).next();if (pwd.equals("123456")) {System.out.println("登录成功");return;} else {System.out.println("密码错误");count++;}} while (count < 3);System.out.println("登录失败");}
}

总结：

4.死循环的3种写法

while：

public static void main(String[] args) {test1();}public static void test1() {while (true) {System.out.println("hello world");}}

for：

public static void main(String[] args) {test1();}public static void test1() {for (;;) {System.out.println("hello world2");}}

do…while：

public static void main(String[] args) {test1();}public static void test1() {do {System.out.println("hello world3");}while (true);}

5.循环嵌套

需求1：打印一个4行x5列的*号组成的图形

public static void main(String[] args) {printTest();}public static void printTest() {for (int i = 0; i < 4; i++) {//循环一次结束打印5行*for (int j = 0; j < 5; j++) {System.out.print("*"); //去掉ln后打印结果为*****，不再换行}System.out.println(); //换行，准备下一次循环输出5个*}}

需求2：打印99乘法表

public static void main(String[] args) {print99();}public static void print99() {//打印99乘法表int i = 1;while (i <= 9) {int j = 1;while (j <= i) {System.out.print(i + "*" + j + "=" + i * j + "\t");j++;}System.out.println();i++;}}

6.break和continue的区别

break：跳出并结束当前所执行的循环
continue：跳出当前执行循环的当次执行，进入循环的下一次执行

public class BreakAndContiue {public static void main(String[] args) {test1();test2();}//体现break和continue的区别public static void test1() {for (int i = 1; i <= 5; i++) {if (i == 3) {break;}System.out.println(i); //输出结果：1 2 （相当于上班离职了，第3天开始不会再来了）}}public static void test2() {for (int i = 1; i <= 5; i++) {if (i == 3) {continue;}System.out.println(i); //输出结果：1 2 4 5（相当于上班请假了，第3天不来但第4天还会来）}}
}

7.综合案列

需求1：设计1个简单计算器，支持加减乘除和取余，输入2个数字和1个运算符进行计算

import java.util.Scanner;
public class CalcApp {public static void main(String[] args) {//创建Scanner对象Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入数字1：");int a = sc.nextInt();System.out.println("请输入数字2：");int b = sc.nextInt();System.out.println("请输入运算符（ + - * / % ）：");char op = sc.next().charAt(0);switch (op) {case '+':System.out.println(a + b);break;case '-':System.out.println(a - b);break;case '*':System.out.println(a * b);break;case '/':if (b == 0) {System.out.println("除数不能为0");return;}else System.out.println(a / b);break;case '%':System.out.println(a % b);break;default:System.out.println("输入的运算符有误");}}
}

需求2：生成一个1-100的随机整数，猜大小，猜对为止（对两种随机数生成方式的理解）

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;public class GuessNum {public static void main(String[] args) {guessNum();}//定义方法，实现猜数字游戏public static void guessNum() {//方法一：生成1-100的随机数，Math.random()会生成0-1（不包含1）的随机小数，*100会生成0-99的随机数，+1即可生成1-100的随机小数//int number = (int)(Math.random() * 100 + 1);//方法二：创建Random对象Random rd = new Random();//生成1-100的随机数，参数100表示生成0-99的随机数，+1即可生成1-100的随机数int number = rd.nextInt(100) + 1;//创建变量，保存用户输入的数字Scanner sc = new Scanner(System.in);//定义死循环，猜数字游戏while (true) {System.out.println("请输入数字：");int num = sc.nextInt();if (num > number) {System.out.println("猜大了");} else if (num == number) {System.out.println("猜对了");break;} else {System.out.println("猜小了");}}}
}

需求3：生成指定位数的验证码，验证码中每位可以是数字、小写字母和大写字母

public class RandomNum {public static void main(String[] args) {//需求：根据指定的数字生成对应位数的验证码，包含数字和大小写字母System.out.println(getRandomCode(4));System.out.println(getRandomCode(6));}//定义方法，生成随机验证码public static String getRandomCode(int n) {// 初始化一个空字符串，用于拼接生成的随机数字String code = "";// 根据方法入参，循环n次，生成n位随机数字for (int i = 0; i < n; i++) {//随机一个0或1或2代表数字、大写字母、小写字母int index = (int) (Math.random() * 3);switch (index) {case 0:// 随机生成0到9之间的数字int num = (int) (Math.random() * 10);// 将生成的数字拼接到验证码字符串中code += num;break;case 1:// 随机生成0到25之间的数字，然后将数字加上A对应的ASCII码的数字65，再将ASCII码转为大写字母char upper = (char) (Math.random() * 26 + 'A');// 将生成的大写字母拼接到验证码字符串中code += upper;break;case 2:// 随机生成0到25之间的数字，然后将数字加上a对应的ASCII码的数字97，再将ASCII码转为小写字母char lower = (char) (Math.random() * 26 + 'a');// 将生成的小写字母拼接到验证码字符串中code += lower;break;}}return code;}
}

需求4：输出100-200内的素数

public static void main(String[] args) {getSuNum(100, 200);}//定义方法，用于接收判断素数的范围，并返回素数public static void getSuNum(int start, int end) {//循环判断入参的范围for (int i = start; i <= end; i++) {//循环判断是否是素数boolean flag = true;//当i能被2到i-1之间的数字整除时，i不是素数for (int j = 2; j < i; j++) {if (i % j == 0) {flag = false;break;}}if (flag) {  //当flag为true时，输出结果为素数System.out.print(i+"\t");}}}

三、数组

1.一维数组

1）静态初始化数组

需求：随机点名

public class ArrayTest {public static void main(String[] args) {//定义一个包含10个姓名的数组（静态初始化数组）String[] names = {"张三", "李四", "王五", "赵六", "孙七", "周八", "吴九", "郑十", "王十一", "王十二"};printRandomName(names);}//定义方法，用于打印数组中的随机名字public static void printRandomName(String[] names) {//生成0到9之间的随机数int index = (int) (Math.random() * 10);//打印随机索引对应的名字System.out.println(names[index]);}
}

2）动态初始化数组

需求：录入8个分数，输出最高分、最低分、和平均分

import java.util.Scanner;public class ArrayTest2 {public static void main(String[] args) {getScore();}//定义方法，用于接收8个分数，并输出平均分、最高分、最低分public static void getScore() {//初始化动态数组,接收8个元素int[] scores = new int[8];//创建Scanner对象Scanner sc = new Scanner(System.in);//接收输入的分数并存入数组for (int i = 0; i < scores.length; i++) {System.out.println("请输入第" + (i + 1) + "个分数：");scores[i] = sc.nextInt();}//计算平均分int sum = 0;for (int i = 0; i < scores.length; i++) {sum += scores[i];}double avg = sum / (double) scores.length;System.out.println("平均分：" + avg);//获取最高分int max = scores[0];for (int i = 1; i < scores.length; i++) {if (scores[i] > max) {max = scores[i];}}System.out.println("最高分：" + max);//获取最低分int min = scores[0];for (int i = 1; i < scores.length; i++) {if (scores[i] < min) {min = scores[i];}}System.out.println("最低分：" + min);}
}

区别：静态初始化在知道元素具体值的情况下使用，动态初始化在不知道元素具体值但知道元素总数的情况下使用

3）案例

需求：创建并存储54张扑克牌，并实现洗牌功能

public class ArrayTest3 {public static void main(String[] args) {getPoker();}//定义方法，实现创建54张扑克牌和洗牌功能并打印public static void getPoker() {//初始化数组，存储每张牌的花色String[] colors = {"♦", "♣", "♥", "♠"};//初始化数组，存储每张牌的牌面String[] numbers = {"2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K","A"};//初始化数组，存储每张牌的索引String[] pokers = new String[54];//创建变量，记录第一张牌的索引int index = 0;//创建牌，按花色和牌面进行拼接for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {for (int j = 0; j < 4; j++) {pokers[index] = colors[j] + numbers[i];index++;}}//创建大小王pokers[index++] = "小王";pokers[index] = "大王";//打印牌for (int i = 0; i < pokers.length; i++) {System.out.print(pokers[i] + " ");}System.out.println();//洗牌for (int i = 0; i < pokers.length; i++) {//生成随机索引int j = (int)(Math.random() * pokers.length);//创建临时变量，保存当前索引位置的牌String temp = pokers[i];//将随机索引位置的牌，赋给当前索引位置pokers[i] = pokers[j];//将当前索引位置的牌，赋给随机索引位置pokers[j] = temp;}//打印洗牌结果for (int i = 0; i < pokers.length; i++) {System.out.print(pokers[i] + " ");}}
}

2.二维数组

1）用法示例

public class ArrayTest4 {public static void main(String[] args) {//示例：动态初始化二维数组，代表可以存储3行5列的元素int[][] array = new int[3][5];//调用方法使用功能printArray();}//定义方法，理解二维数组public static void printArray() {//静态初始化二维数组int[][] array = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};//按行索引与列索引打印数组元素//获取行索引长度控制循环次数for (int i = 0; i < array.length; i++) {//获取当前行对应的列索引（一维数组）长度控制循环次数 i=0 1 2for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {  //j=0 1 2System.out.print(array[i][j] + "\t");//打印结果：1	2 3 4 5 6 7 8 9}}//换行System.out.println();//通过行索引与列索引获取数组元素System.out.println(array[0][2]);//打印结果：3System.out.println(array[1][1]);//打印结果：5//改变数组元素array[2][0] = 11;System.out.println(array[2][0]);//打印结果：11//获取二维数组长度System.out.println(array.length); //打印结果：3//获取二维数组中某一行（一维数组）的长度System.out.println(array[0].length); //打印结果：3//通过行索引给新的一维数组赋值int[] array1 = array[2];//打印一维数组元素for (int i = 0; i < array1.length; i++) {System.out.print(array1[i] + "\t");//打印结果：11 8 9 }//换行System.out.println();}
}

2）案例

需求：创建二维数字，再将行和列的数据打乱（数字华容道）

public class ArrayTest5 {public static void main(String[] args) {//需求：数字华容道printArray();}//定义方法，实现功能public static void printArray() {//动态初始化4X4的二维数组int[][] arr = new int[4][4];//定义初始变量，用于二维数组赋值int num = 1;//循环填充二维数组for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {arr[i][j] = num;num++;}}//打印二维数组for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {System.out.print(arr[i][j] + "\t");}//换行System.out.println();}System.out.println("--------------------------------");//打乱数组元素的顺序for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {int index = (int)(Math.random() * arr.length);//定义临时变量，保存当前元素int temp = arr[i][j];//将index行元素赋给当前元素arr[i][j] = arr[index][j];//将临时变量赋给index行元素arr[index][j] = temp;}}//打印打乱后的数组for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {System.out.print(arr[i][j] + "\t");}//换行System.out.println();}}
}