No 5. 控制流程-技术圈

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村雨遥

前言

我们在上一篇文章中讲了各种操作符的使用技巧，接上一篇文章中的内容，本次文章主要将流程控制，文章主要内容安排如下：

输入输出
条件判断
控制循环

输入输出

输入

要实现从控制台输入并读取到我们的程序中时，我们先来看一个实例：

import java.util.Scanner;

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/15 13:53
 * @description : 输入
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入整型");
        int num = scanner.nextInt();
        System.out.println("输入的整型：" + num);

        System.out.println("输入字符型");
        String name = scanner.next();
        System.out.println("输入的字符型：" + name);

        System.out.println("输入浮点型");
        float floatNum = scanner.nextFloat();
        System.out.println("输入的字符型：" + floatNum);
        double doubleNum = scanner.nextDouble();
        System.out.println("输入的字符型：" + doubleNum);


    }
}

要实现从控制台输入，我们需要借助 Scanner 类，它属于标准输入流，其步骤总结如下：

首先，需要导入 Scanner 类。即 import java.util.Scanner，其中 import 表示导入某个类，并且只能放在程序的开头；
然后创建 Scanner 对象。这里需要注意，创建时需要传入 System.in，表示标准输入流，与之对应的 System.out 则代表标准输出流；
最后就是读取用户输入即可。这里读取时，调用不同的方法 Scanner 会自动转换数据类型，不用我们去进行手动转换；

从控制台获取不同类型的输入，其常用方法如下：

返回值	方法名	描述
`boolean`	`hasNext()`	如果还有输入，则返回 `true`，否则返回 `false`
`String`	`next()`	返回输入的字符串，以空格为分隔符
`String`	`nextLine()`	返回输入的字符串，以换行为分隔符
`int`	`nextInt()`	输入整型数
`long`	`nextLong()`	输入长整型数
`float`	`nextFloat()`	输入单精度数
`double`	`nextDouble`	输入双精度数

输出

其实从一开始的 hello world 到目前的代码中，我们已经接触过输出了，也就是我们的 System.out.println()。

其中 println 表示输出并换行，如果我们不想换行，则使用 print 就可以了。

通过上述方式所输出的内容都是挤在一起的，十分不方便我们阅读。为了更加清晰的打印出我们所需要的结果，可以使用格式化输出。

要使用格式化输出，需要使用 System.out.printf() 或者 System.out.format() 搭配占位符，然后在后面的参数格式化成指定格式即可，两者达成的效果是等价的。常见的占位符如下：

占位符	描述
`%d`	格式化输出整数
`%f`	格式化输出浮点数
`%s`	格式化输出字符串
`%x`	格式化输出十六进制整数
`%e`	格式化输出科学计数法表示的浮点数

此外，我们还可以使用各种转义字符来使得我们的输出更为简洁，常见的转义字符及意义如下表所示。

转义字符	描述
`\n`	换行
`\t`	水平制表符
`\\`	表示一个反斜杠
`\'`	表示一个单引号
`\"`	表示一个双引号

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/15 14:48
 * @description : 输出
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int num1 = 10;
        double num2 = 34.9;
        float num3 = 3.34f;
        String name = "村雨遥";

        //        换行及不换行输出
        System.out.println("公众号：" + name);
        System.out.print("公众号：" + name);
        System.out.println(num1);

        //        格式化输出
        System.out.println("格式化输出：");
        System.out.printf("num1 = %d\n", num1);
        System.out.format("num2 = %f\t num3 = %f\n", num2, num3);
        System.out.printf("name = %s\n", name);
        System.out.format("name = %s\n", name);
    }
}

条件判断

if

单次判断

当我们只进行一次判断时，可以使用一个 if 语句包含一个条件表达式，其语法格式如下；

if(条件表达式){
    执行语句;
}

其执行逻辑如下图所示，如果条件表达式的值为 true，则执行 if 语句块中的执行语句，否则就执行 if 语句块后边的代码；

多次判断

要进行多次判断时，可以使用 if…else 的形式，其语法格式如下；

if(条件表达式 1){
    执行语句 1;
} else if(条件表达式 2){
 执行语句 2;
} else if(…){
    …
}…

其执行逻辑如下图所示，如果条件表达式 1 为 true，则执行执行语句 1，否则接着判断条件表达式 2，若为 true，则执行执行语句 2，以此类推，直到完成最后一个条件表达式的判断。

import java.util.Scanner;

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/15 15:45
 * @description : 条件判断
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入分数：");
        double score = scanner.nextDouble();

        if (score < 0 || score > 100) {
            System.out.println("输入的分数不在0-100之间，不符合要求");
        } else if (score >= 90) {
            System.out.println("A");

        } else if (score >= 80) {
            System.out.println("B");

        } else if (score >= 60) {
            System.out.println("C");
        } else {
            System.out.println("D");

        }
    }
}

switch

当我们需要使用 if 进行判断时，难免显得有些繁琐。此时，我们就可以使用 switch 来进行替代，通过判断一个变量所属范围，从而划分出不同的分支。

switch 分支的语法格式如下：

switch(表达式){
    case value1:
        执行语句1;
        break;
    case value2:
        执行语句2;
        break;
    ……
    default:
        执行语句;
        break;
}

通过判断表达式的值，然后执行对应值下的执行语句，而 default 下的执行语句表示如果 switch 表达式未匹配到对应的值时所执行的语句；

一个 switch 的实例如下：

import java.util.Scanner;

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/15 15:49
 * @description : switch
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入该学生成绩：");
        int grade = input.nextInt();//定义grade且获取键盘输入的整数
        if (grade < 0 || grade > 100) {//输入的整数范围应为0-100
            System.out.println("输入的成绩有误");
            return;
        }
        switch (grade / 10) {
            case 10:
            case 9:
                System.out.println("该学生成绩优秀");
                break;
            case 8:
                System.out.println("该学生成绩良好");
                break;
            case 7:
                System.out.println("该学生成绩中等");
                break;
            case 6:
                System.out.println("该学生成绩基本合格");
                break;
            default:
                System.out.println("该学生成绩不合格");
                break;
        }
    }
}

而在使用 switch 分支语法时，需要遵循一定的规则：

switch 中的变量类型可以是：byte、short、int、char、String （自 JDK 1.7 开始）；
switch 语句根据表达式的结果跳转到对应的 case 结果，然后执行其后跟着的语句，知道遇到 break 才结束执行；
默认情况下，一般都会跟着一个 default 的分支，用于未匹配到对应情况时的执行情况；

控制循环

while

假设我们现在有一个题目，需要你计算 1 + 2 + 3 + …… + 50 的结果，你会怎么办呢？

这么写么：

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 9:35
 * @description : while
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 1 + 2;
        sum += 3;
        sum += 4;
        ……
        sum += 50;
        System.out.println("1 + 2 + 3 + …… + 50 = " + sum);
    }
}

这么写就太麻烦了，计算到 50 的值就已经很多了，假如有 1000,10000 甚至更大，那我们岂不是写个好久才能写完。这个时候我们就得找找有没有简单的方法，能够只写几句就实现相同的效果呢？答案是：Yes，这就是我们这一小节将要讲到的循环。

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 9:35
 * @description : while
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        int num = 1;
        while (num <= 50) {
            sum += num;
            num++;
        }
        System.out.println("1 + 2 + 3 + …… + 50 = " + sum);
    }
}

从上面的实例，利用 while 循环，我们就能轻易达成循环的效果。其语法格式如下：

while(表达式){
    执行语句;
}

只要表达式为 true，就会不断循环执行其中的执行语句，直到表达式为 false，此时便跳出循环，不再执行其中的执行语句。

除开上面的形式之外，还有另一种 while 形式：

do{
    执行语句;
}while(表达式);

两者的最大区别在于：do……while 无论 表达式 是否为 true，都至少会执行一次。

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 9:35
 * @description : while
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        int num = 10;
        while (num <= 9) {
            sum += num;
            num++;
        }
        System.out.println("sum = " + sum);
    }
}

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 9:35
 * @description : while
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        int num = 10;
        do {
            sum += num;
            num++;
        } while (num < 10);
        System.out.println("sum = " + sum);
    }
}

观察以上两个实例，在 while 程序中，我们定义 num = 10，然后假设 num <= 9 时就进入循环体，而，所以不进入循环体，直接打印 sum 的值为 0。而在 do…while 程序中，我们同样定义 num = 10，然后假设 num < 10 时继续循环，很明显不满足该情况，理应跳出循环，打印出 sum 的值为 10，说明此时还是进行了一次循环。

因此，当我们需要在 while 和 do……while 之间做出选择时，如果我们最少需要进行一次循环，则选择 do……while，其他情况下选用两者都可以。

for

普通 for 循环

除开 while 和 do……while 之外，我们还有 for 循环来达成同样的结果，只是表达方法不一样。同样以上面计算 1 + 2 + …… + 50 为例，可以写成如下的形式：

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 10:20
 * @description : for 循环
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = 0;
        for (int num = 1; num <= 50; num++) {
            sum += num;
        }

        System.out.println("1 + 2 + …… + 50 = " + sum);
    }
}

for 循环的语法形式如下：

for(初始条件;终止条件;更新语句){
    循环语句;
}

for 循环的执行步骤如下：

首先执行初始条件，可以声明一种类型，但可以初始化一个或多个循环控制变量，甚至可以放空；
接着判断终止条件，如果为 true，则进入循环体执行循环语句；如果为 false，则终止循环，执行循环体后面的语句；
一次循环完成后，执行更新语句来更新循环控制变量；
最后再次判断终止条件，循环以上三个步骤；

for 和 while 最大的区别就在于 for 循环一般都是事先知道需要循环的次数的，而 while 循环则不需要。

增强 for 循环

自 Java 5 后，引入了一种增强型 for 循环，主要用于数字遍历，其语法格式如下：

for(声明语句:表达式){
 // 循环语句
}

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 10:39
 * @description : 增强 for 循环
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 4, 5, 6, 9, 10};
        for (int number : numbers) {
            System.out.print(number + "\t");
        }
    }
}

其中，声明语句一般是声明一个同数组数据类型相同的局部变量，而表达式则是要访问的数组名或者返回值是数组的方法。

continue & break

break

主要用在循环语句或者 switch 语句中，表示跳出最里层的循环，然后继续执行该循环下的语句。

break 在 switch 语句中的用法已经见识过了，我们就来看看它在循环中的应用。

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 10:51
 * @description : break & continue
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            System.out.println("i = " + i);
            if (i == 5) {
                break;
            }
        }
    }
}

观察结果可知，当 i == 5 时，我们执行了 break 语句，此时就直接跳出了 for 循环，而不再进行下一次的循环。

continue

continue 也同样是应用在循环控制结构中，主要是让程序跳出当次循环，进而进入下一次循环的迭代。

在 for 循环中，执行 continue 语句后，直接跳转到更新语句，而不再执行 continue 后的语句。而在 while 或 do……while 循环中，执行 continue 语句后，直接跳转到表达式的判断。

/**
 * @author : cunyu
 * @version : 1.0
 * @className : Main
 * @date : 2021/4/16 10:51
 * @description : break & continue
 */

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            if (i == 5) {
                continue;
            }
            System.out.println("i = " + i);
        }
    }
}

观察上述结果可知，当 i == 5 时，我们执行了 continue 语句，此时便跳出了当次循环，不再进行后边的打印语句，然后继续下一次的循环，所以最终打印的结果没有 5.

总结

今天的内容到此就结束了，老规矩，如果大家觉得有用的话，就给个点赞关注吧！

其次就是对于文中遗漏或者存在欠缺的知识点，还请大家不吝赐教，在评论区给我指出来！