Java 基础语法中的逻辑控制

2024-04-02 19:55

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Java 基础语法中的逻辑控制

一、逻辑控制语句

1. 顺序结构

像我们写的代码，执行时会按照从上到下一行一行的执行。这z就是顺序结构，不同的顺序，结果可能就不一样。如


System.out.println(1)
System.out.println(2)    
System.out.println(3)

该代码结果为 1（换行）2（换行）3，但是如果把顺序改变结果就变了


System.out.println(2)
System.out.println(3)    
System.out.println(1)

该代码结果就变为 2（换行）3（换行）1

2. 分支结构

2.1 if 语句

和 C 语言一样，在 Java 中 if 语句也有三种基本的形式

形式一


if(布尔表达式){
    // 条件满足时执行的代码
}

形式二


if(布尔表达式){
    // 条件满足时执行的代码
}else{
    // 条件不满足时执行的代码
}

形式三


if(布尔表达式1){
    // 条件1满足时执行的代码
}else if(布尔表达式2){
    // 条件2满足时执行的代码
}else{
    // 条件都不满足时执行的代码
}

但是从形式上我们就可以看出还是有一些不同的

条件表达式必须是布尔值，不能像 C 语言一样直接使用一个数值，

如：
int a = 10;
if(a){
    System.out.println(a);
}
这种代码就是错的，条件必须是布尔值
int a = 10;
if(a > 0){
    System.out.println(a);
}
这种代码就是正确的

代码风格问题，比如我写 C 语言时喜欢把一对大括号并列在行首。但是在 java 中更推荐上述三种形式那样的风格，将 { 放在 if 或 else 同一行

还要注意悬垂 else 问题，记住 else 是与最接近的 if 匹配。

如：
int a = 2;
if(a>0)
 if(a>10)
  System.out.println("a > 10");
else 
 System.out.println("a > 0 && a <= 10");
我们要知道，最下面的 else 是与与它最近的 if 匹配的

2.2 switch 语句

Java 中的 switch 语句和 C 语言中的几乎一样，大家如果不太熟悉 switch 以及该章所讲解的一些逻辑结构可以去看看我写的 C语言三大语句注意事项 。但是既然不是完全一样，那哪里有区别呢？

在 Java 中，switch(表达式) 中的表达式是有类型限制的。

它只能使用：整数（只包括 byte、short、int）、字符（char）、字符串（String）、枚举类型

3. 循环结构

3.1 while 循环

舒服，Java 的 while 循环和 C 语言也是极其类似，只有一个小的差异

while (表达式) 中的表达式必须是布尔值

3.2 break

break 的功能是：让最靠近包裹它的整个循环提前结束。这也是和 C 语言是一样的

3.3 continue

continue 的功能是：跳过本次循环，立即进入下次循环。这也是和 C 语言是一样的

3.4 for 循环

Java 中的 for 循环和 C 语言中的也很类似，只有一个差异

for(表达式1;表达式2;表达式3) 中的表达式2是循环的判断条件，要使用布尔值

3.5 do while 循环

Java 中的 do while 循环也是和 C 语言很类似，只有一个差异

while 中的循环条件只能是布尔值

但是一般不推荐使用，因为它至少会执行一次循环，不注意可能会犯错

二、输入输出方式

1. 输出到控制台

基本语法：


System.out.println(msg);  // 输出一个字符串，自带换行
System.out.print(msg);   // 输出一个字符串，不带换行
System.out.printf(format,msg); // 格式化输出，括号内内容类似于 C 语言的 printf

代码示例


int a = 10;
System.out.println(a);   // 输出 a，自带换行
System.out.print(a);   // 输出 a，不带换行
System.out.printf("%d\n",a); // 格式化输出，括号内内容类似于 C 语言的 printf

格式化输出表（随用随查）

2. 从键盘输入

读入一个字符（不推荐使用）

直接使用 System.in.read() 可以读入一个字符，但是需要搭配异常处理。如果不搭配异常，如下面代码就会编译出错
public static void main(String[] args) {
        System.out.print("Enter a char:");
        char i = (char)System.in.read();
        System.out.println("The char is :" + i);
    }
我们需要将鼠标放到 read 上面，再按住 Alt + Enter 键就会出现

再点击第一个或者第二个就不会报错了。这里其实是处理了异常，但是一个简单的读入字符就要这么复杂所以不推荐使用。

使用 Scanner 读取字符/字符串/整数/浮点数/布尔值

首先需要导入 util 包 import java.util.Scanner; ，在 IDEA 中，其可以通过输入 Scanner 后直接回车快速导入

然后再构造一个 Scanner 对象并与”标准输入流“ System.in 关联： Scanner 对象名 = new Scanner(System.in);

再就可以通过 Scanner 类的各种方法实现输入操作了
import java.util.Scanner;

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        
        int a = in.nextInt();   //读入一个整数
        double b = in.nextDouble();  //读入一个浮点数
        boolean c = in.nextBoolean(); //读入一个布尔值
        String s = in.next();   //读入一个字符串
    }
}
但是要注意，上述读入字符串是按空白符当作分隔符的，故只能读入第一个空格之前的字符。如果想要读取该行的所有字符（包含空格），应该使用
String s = in.nextLine();
但是使用这个方法还是有很大的缺陷，如果这行代码上面还有其他读入的语句，可能这行代码就不会实行。因为上一行的回车可能被它读入，直接这行结束。因此，只能将其放在读入代码的第一个或者在它前面加一个
in.nextLine();
来读取掉之前的回车。

我们知道在 C 语言中可以写类似于这样的代码输入多组数据


int a;
while(scanf("%d",&a) != EOF)
{
    // 内容
}

在 C++ 中我们也可以写类似于这样的代码输入多组数据


int a;
while(cin>>a)
{
    // 内容
}

那么在 Java 中怎么做呢？代码如下


Scanner in = new Scanner(System.in);
while(in.hasNextInt()){
    int a = in.nextInt();
    // 内容
}

并且在 IDEA 上我们可以手动输入 Ctrl + D 结束，在 Windows 的 cmd 上我们手动输入 Ctrl + Z 结束，在 Linux 或 Mac 上，输入 Ctrl + D 结束

三、猜数字游戏

学 C 语言的时候我们可能都接触过随机数的生成，或者直接写一个猜随机数的游戏。那么使用 Java 该怎么写呢？

首先我们要知道在 Java 中随机数是怎么生成的。

首先需要导入 util 包 import java.util.Random; ，在 IDEA 中，其可以通过输入 Random 后直接回车快速导入

然后通过 Random 类中的方法生成我们想要的，

如：
import java.util.Random;

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new random(); // 默认随机种子是系统时间
        int rand = random.nextInt(bound:100) + 1;
        // random.nextInt(bound:100) 是生成[0,100)间的随机整数
    }
}

接下来就是很简单了，只要我们输入的数字与随机数字进行一下比较。直到判断正确再退出就可。

故最终的代码是


public class TestDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Random random = new Random();
        int rand = random.nextInt(100) + 1;
        while (true){
            System.out.print("请输入你所猜测的数字：");
            int num = scanner.nextInt();
            if(num == rand){
                System.out.println("恭喜你，猜对了！");
                break;
            }else if(num < rand){
                System.out.println("很遗憾，你猜的数字小了！");
            }else{
                System.out.println("很遗憾，你猜的数字大了！");
            }
        }
    }
}