Java学习笔记-3 流程控制

1 用户交互Scanner

java.util.Scanner是Java5的新特性，我们可以用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() 和 nextLine() 方法获取输入的字符串，在读取前我们一般需要使用 hasNext() 与 hasNextLine() 判断是否还有输入的数据。
next():用的场景相对较少
1. 一定要读取到有效字符串之后才可以结束输入。
2. 对输入有效字符之前的遇到的空白，next() 方法将会自动将其去掉。
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结束符。
4. next() 不能得到带有空格的字符串。
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。

使用next方式接收:

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个扫描器对象，用于接收键盘数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("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方式接收
            String str = scanner.next();
            System.out.println("输入的内容为："+str);
        }

        //凡是属于IO流的类如果不关闭会一直占用资源，要养成好习惯用完就关掉
        scanner.close();
    }
}

使用 nextLine方式接收:

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //从键盘接收数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("使用 nextLine 方式接收：");

        //判断是否还有输入
        if (scanner.hasNextLine()){
            String str = scanner.nextLine();
            System.out.println("输入的内容为："+str);
        }

        scanner.close();
    }
}

不加if判断也行：

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //从键盘接收数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("请输入数据：");

        String str = scanner.nextLine();
        System.out.println("输入的内容为："+str);

        scanner.close();
    }
}

Scanner 进阶用法：hasNextInt()、nextInt()、hasNextFloat()、nextFloat()、提前熟悉if判断语句

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        //从键盘接收数据
        int i = 0;
        float f = 0.0f;

        System.out.println("请输入整数：");

        //如果...那么..否则...
        if (scanner.hasNextInt()){
            i = scanner.nextInt();
            System.out.println("整数数据：" + i);
        }else{
            System.out.println("输入的不是整数数据！");
        }


        System.out.println("请输入小数：");

        if (scanner.hasNextFloat()){
            f = scanner.nextFloat();
            System.out.println("小数数据：" + f);
        }else{
            System.out.println("输入的不是小数数据！");
        }

        scanner.close();
    }
}

Scanner进阶用法：hasNextDouble() 、提前熟悉while循环语句

public class Demo05 {
    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，每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);

        //统计和
        double sum = 0;
        //统计输入了多少个数字
        int m = 0;

        System.out.println("请输入数据：");

        //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 x = scanner.nextDouble();
            m = m + 1;//m++;
            sum = sum + x;
            System.out.println("你输入了第" + m + "个数据，当前结果为sum=" + sum);
        }
        System.out.println(m + "个数的和为：" + sum);
        System.out.println(m + "个数的平均值是：" + (sum/m));

        scanner.close();
    }
}

2 顺序结构

Java 的基本结构就是顺序结构，除非特别干预，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，它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构。

public class ShunXuDemo {
    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");
    }
}
//不要忘记，这也是一种结构，是最简单的结构：顺序结构

3 选择结构

1）if单选择结构

语法：

if(布尔表达式){
    //如果布尔表达式为true将执行的语句
}

示例：

public class IfDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("请输入内容：");
        String s = scanner.nextLine();

        //equals：判断字符串是否相等
        if (s.equals("Hello")){
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("End");
        
        scanner.close();
    }
}

2）if双选择结构

语法：

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

示例：

public class IfDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //考试分数大于60分是及格，小于60分是不及格
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("请输入成绩：");
        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

语法：

if(布尔表达式1){
    //如果布尔表达式1的值为true将执行的语句
}else if(布尔表达式2){
    //如果布尔表达式2的值为true将执行的语句
}else if(布尔表达式3){
    //如果布尔表达式3的值为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
}
//只要有一个if满足条件，后面的就不会再执行了
//结尾也可以没有 else 语句

示例：

public class IfDemo03 {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        /*
        (1) if 语句至多有1个 else 语句(也可以没有 else 语句)，else 语句在所有的 else if 语句之后。
        (2) if 语句可以有若干个 else if 语句，它们必须在 else 语句之前。
        (3) 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
         */

        System.out.println("请输入成绩：");
        int score = scanner.nextInt();

        if (score==100){
            System.out.println("恭喜满分");
        }else if (score<100 && score>=90){
            System.out.println("A级");
        }else if (score<90 && score>=80){
            System.out.println("B级");
        }else if (score<80 && score>=70){
            System.out.println("C级");
        }else if (score<70 && score>=60){
            System.out.println("D级");
        }else if (score<60 && score>=0){
            System.out.println("不及格");
        }else{
            System.out.println("成绩不合法");
        }

        scanner.close();

    }
}

4）嵌套的if结构

嵌套的if结构：判断里面再加判断

5）switch多选择结构

多选择结果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
    //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
- 字符串 String 类型（从JDK7开始支持）
- case标签必须为字符串常量或字面量

示例1：

public class SwitchDemo01 {
    public static void main(String[] args) {

        char grade = 'C';

        //case穿透：如果不写break语句，一旦匹配成功，会把下面所有的语句都输出！！！
        //switch 匹配一个具体的值
        switch (grade){
            case 'A':
                System.out.println("优秀");
                break;
            case 'B':
                System.out.println("良好");
                break;
            case 'C':
                System.out.println("及格");
                break;
            case 'D':
                System.out.println("再接再厉");
                break;
            case 'E':
                System.out.println("挂科");
                break;
            default:
                System.out.println("未知等级");
        }
    }
}
//注意：break语句非常重要，应该在每个case语句后加上，不然会出现case穿透现象，会把匹配成功后下面的每个语句都执行一遍。

示例2：

public class SwitchDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "风信子";
        //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) --- 反编译(IDEA)
        //IDEA反编译方法：File → 项目结构 → Project 即可查看编译后文件的目录 → 复制到某个目录下，用IDEA打开即可
        //01标志 ... 表示字节码文件

        switch (name){
            case "小王子":
                System.out.println("小王子");
                break;
            case "风信子":
                System.out.println("风信子");
                break;
            default:
                System.out.println("弄啥嘞");
        }
    }
}

4 循环结构

主要学习如下四种循环：

while循环
do...while循环
for循环
在Java5 中引入了一种主要用于数组的增强型for循环

while 循环

语法：

while( 布尔表达式 ){
    //循环内容
}

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 WhileDemo01 {
    public static void main(String[] args) {

        //输出1~100

        int i = 0;
        while (i<100){
            i++;
            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。

public class WhileDemo02 {
    public static void main(String[] args) {

        //死循环
        while (true){
            //等待客户端连接
            //定时检查
            //......
        }
    }
}

循环条件一直为 true 就会造成死循环，正常业务编程中应该避免，否则会影响程序性能或造成卡死。

计算1+2+3+...+99+100

public class WhilwDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //计算1+2+3+...+100

        int i = 0;
        int sum = 0;

        while (i<=100){
            sum += i;
            i++;
            //简单写成 sum += i++ 也可以
        }
        System.out.println("1~100的总和为："+sum);
    }
}

do while循环

语法：

do {
    //代码语句
}while(布尔表达式)

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。
while 和 do...while 的区别：
- while是先判断后执行，do...while 是先执行后判断！
- do...while 保证循环体会被至少执行一次！这是他们的主要区别。

public class DoWhileDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //计算1+2+3+...+100

        int i = 0;
        int sum = 0;

        do {
            sum += i;
            i++;
        }while(i<=100);

        System.out.println(sum);
    }
}

public class DoWhileDemo02 {
    public static void main(String[] args) {

        int a = 0;

        while (a<0){
            System.out.println(a);
            a++;
        }

        System.out.println("=================");

        do {
            System.out.println(a);
            a++;
        }while(a<0);
    }
}

▲for循环

语法：

for(初始化; 布尔表达式; 更新){
	//代码语句
}

for循环执行的次数是在执行前就确定的。
虽然所有循环都结构都可以用 while 或者 do...while 表示，但Java提供了for循环语句，使一些循环结构变得更加简单。
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。
所有的for循环都可以用while来代替，但是for循环更高效。

public class ForDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1; //初始化值

        while (a<=100){ //判断条件
            System.out.println(a); //循环体
            a+=2; //迭代
        }

        System.out.println("while循环结束！");

        //初始化值//条件判断//迭代
        for (int i = 1;i<=100;i+=2){
            System.out.println(i);
        }

        System.out.println("for循环结束！");

        /*
        关于 for 循环有以下几点说明：
        1.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。
        2.然后，检测布尔表达式的值。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。
        3.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)。
        4.再次检测布尔表达式，循环执行上面的过程。
         */

        //死循环
        for ( ; ; ) {

        }
    }
}

练习1：计算0到100之间的奇数和偶数的和

public class ForDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //练习1：计算0到100之间的奇数和偶数的和

        int oddSum = 0;
        int evenSum = 0;

        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            if (i%2 != 0){ //奇数
                oddSum += i;
            }else{ //偶数
                evenSum += i;
            }
        }

        System.out.println("奇数的和："+oddSum);
        System.out.println("偶数的和："+evenSum);
    }
}

练习2：用while或for循环输出1~1000之间能被5整除的数，并且每行输出3个

public class ForDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //练习2：用while或for循环输出1~1000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+"	"); //注意这里是print，不带换行的打印
            }
            if (i%(3*5) == 0){
                System.out.println();
                //System.out.print("
");
            }

            //println 输出完会换行
            //print 输出完不会换行
        }
    }
}

练习3：打印九九乘法表

public class ForDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.先打印第一列
        //2.把固定的1再用一个循环包起来
        //3.去掉重复项，i <= j
        //4.调整样式

        for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            for (int a = 1; a <= i; a++) {
                System.out.print(a + "*" + i + "=" + i * a + "	");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}
//重点要学会拆分的思想！

增强for循环

语法：

for(声明语句 : 表达式){
    //代码子句
}

暂时仅作了解，之后学习数组重点学习
增强型for循环是Java5引入的，主要用于数组或集合

public class ForDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {10, 20, 30, 40, 50}; //定义了一个数组

        //遍历数组的元素
        for (int x : numbers) {
            System.out.println(x);
        }
        //作用和下面一样，是“偷懒”的写法

        System.out.println("===============");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(numbers[i]);
        }
    }
}

5 break、continue

break：用于强行退出循环，不执行循环中剩余的语句，注意不是退出整个程序，循环体后面的代码还是会接着执行的。

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

        System.out.println("123");
    }
}

continue：用于终止某次循环过程，但不是退出循环，会进入下一次循环判断。

public class ContinueDemo {
    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);
        }
    }
}

6 补充：标签的用法

Java没有goto，但保留了goto这个关键字。
可以使用带标签的 break 和 continue
标签是指后面跟一个带冒号的标识符，例如：label:
对于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，它们就会中断到存在标签的地方。

public class LabelDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //打印101到150之间所有的质数

        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 + " ");
        }
    }
}

7 练习：流程控制

打印三角形：

public class TestDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //打印三角形
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            for (int j = 5; j > i; j--) {
                System.out.print(" ");
            }

            for (int k = 1; k <= 2 * i - 1; k++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}