Java基础篇(03):流程控制语句,和算法应用

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Java基础篇(03):流程控制语句,和算法应用

一、分支语句

流程控制语句对任何一门编程语言都是非常重要的,Java中基于流程控制程序执行的不同步骤和代码块。

1、IF条件

IF条件语句会根据不同的判断条件执行不同的语句,if后括号内的条件是否成立关键步骤,IF条件的判断结果必然要是true或false。IF…Else语句则是满足IF条件,就执行相应代码块,否则就执行Elase代码块。

public class Process01 {
public static void main(String[] args) {
// 演示:Node01
if (compare01(40,30)){
System.out.println("40>30:true");
} else {
System.out.println("40>30:false");
}
// 演示:Node02
if (compare01(10,20) && compare01(20,30)){
System.out.println("条件成立");
} else {
System.out.println("条件不成立");
}
// 演示:Node03
if (compare01(20,10) || compare01(20,30)){
System.out.println("条件成立");
} else {
System.out.println("条件不成立");
}
// 演示:Node04
if(compare02(1,1))
if(compare02(2,2))
System.out.println("Running...");
// 演示:Node05
if(compare01(1,2))
if(compare01(5,3)){
System.out.println("5>3");
}
}

private static boolean compare01 (int num1,int num2){
System.out.println("判断:num1="+num1+";num2="+num2);
return num1 > num2 ;
}
private static boolean compare02 (int num1,int num2){
System.out.println("判断:num1="+num1+";num2="+num2);
return num1 == num2 ;
}
}

节点案例,测试结果描述:

  • Node01:如果if条件不成立,则执行else流程或者结束;

  • Node02:逻辑且判断,任何条件不成立,则直接结束;

  • Node03:逻辑或判断,任何条件成立,则直接进入分支;

  • Node04:IF的格式,可以去掉{},后续语句会作为分支;

  • Node05:IF语句面试题,不会输出任何内容,第二个语句作为分支;

注意:在流程控制语句中必须使用大括号,即使只有一行代码,避免采用单行的编码方式,这是基础规范。在上面的测试节点4和5,代码看着就感觉扎心。

2、IF-Else-IF条件

Else…IF分支语句用于多种情况进行的判断处理,直到分支判断条件成功,执行分支模块代码,如果没有else条件,可以所有分支都不满足,直接结束。

public class Process02 {
public static void main(String[] args) {
elseIf(11) ;
elseIf(9) ;
elseIf(5);
}

private static void elseIf (Integer num){
if (num > 10){
System.out.println("num > 10");
} else if (num > 7){
System.out.println("num > 7");
} else if (num > 4){
System.out.println("num > 4");
} else {
System.out.println("num < 4");
}
}
}

注意:根据条件逐个判断,直到找到第一个满足的条件,不会再继续往下面的判断执行,分支语句执行完毕就会退出当前的else…if流程。超过3层的的逻辑判断代码可以使用卫语句、策略模式、状态模式等来实现。

3、Switch条件

流程描述:switch语句先获取表达式的值,判断表达式的值与case语句后的常量值是否相同,匹配成功则执行该case后的代码块,直到遇到break语句后终止,如果缺失break打断,则继续匹配下一case常量,直到遇到break为止。如果条件全不匹配,则执行default后面的语句。default语句可选,如果不存在default语句,同一个switch语句,case的常量值必须互不相同。

public class Process03 {

public static void main(String[] args) {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.print("What day is it today:");
String value = scan.next();
weekInfo(value);
}

private static void weekInfo (String value){
switch (value) {
case "Monday":
System.out.println("Monday");
break;
case "Tuesday":
System.out.println("Tuesday");
break;
case "Wednesday":
System.out.println("Wednesday");
break;
case "Thursday":
System.out.println("Thursday");
break;
case "Friday":
System.out.println("Friday");
break;
case "Saturday":
System.out.println("Saturday");
break;
case "Sunday":
System.out.println("Sunday");
break;
default:
System.out.println("Matching failure");
break;
}
}
}

注意:从JDK1.7之后,switch支持对String字符串的匹配。

二、循环语句

循环语句就是在满足特定条件的情况下,反复执行同个操作。循环语句包括:for循环、while循环、do···while循环。

1、For循环

Java开发中最有用的循环方式,也是诸多算法中的基础控制语句,在常见的很多算法编码实现中,都需要借助for循环方式。

public class Process04 {
public static void main(String[] args) {
// Node01
int sum = 0;
for(int i=1; i<=100; i++) {
sum += i;
}
System.out.println(sum);

// Node02
String[] nameArr = {"Java","C++","C#"} ;
for (String name:nameArr){
System.out.println("name="+name);
}

// Node03
// 输出 i = 13
int i = 0;
for (i++; i++ < 10; i++);
System.out.println(++i);

// 输出:j=3 6 9
int j = 0;
for (j++; j++ < 10; j++){
System.out.println(++j);
}
}
}

节点案例,测试结果描述:

  • Node01:for循环作为计算中的常用方式;

  • Node02:foreach遍历模式,简化循环操作,也可以改写为for语句;

  • Node03:循环for语句的基础执行机制,两道面试常见题;

注意:越是基础的东西,学起来越难,for语句作为很多算法实现的基础控制,理解起来相当的绕。

2、While循环

while循环语句首先判断条件是否成立,成立才执行循环体;

do···while循环语句先执行一次循环体,然后判断条件是否成立,所以do···while至少会执行一次;

public class Process05 {
public static void main(String[] args) {
int num1 = 1;
int num2 = 1;

// while循环
while(num1 <= 3) {
System.out.println("num1 == " + num1);
num1++;
}

// do...while循环
do {
System.out.println("num2 == " + num2);
num2++;
} while(num2 <= 3);
}
}

注意:while循环在实际的开发中,因为极其容易导致死循环,所以使用并不多。

三、流程中断

Java中有三种流程中断语句,关键字分别为break、continue、return语句。

1、Return语句

Java中最常用的流程控制关键字,当执行return语句后,从该方法返回,返回到调用该方法的业务流程中。

public class Process06 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getNum1());
System.out.println(getNum2());
}
public static int getNum1 (){
int a =100;
try{
return a+1; // 这里是运算逻辑,非赋值
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
return a;
}
}
public static int getNum2 (){
int a =100;
try{
return a++; // a++ -> a=a+1 此时a的值改变
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
return a;
}
}
}

return 常在位置

  • return语句只在方法最后出现一次。

  • return语句仅在try和catch里面都出现。

  • return语句仅在try和方法最后都出现。

  • return语句仅在catch和方法的最后都出现。

2、Break语句

break中断语句常用在for、while、do···while循环中,用于退出当前整个循环流程,非当前这一次循环。

public class Process07 {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1 ; i < 3 ; i++){
if (i == 2){
break ;
}
System.out.println("i = " + i);
}
}
}

3、Continue语句

Continue中断语句常用在for、while、do···while循环中,用于退出当前这一次循环,进入下一次循环。

public class Process08 {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1 ; i < 3 ; i++){
if (i == 1){
continue ;
}
System.out.println("i = " + i);
}
}
}

四、应用场景

1、冒泡排序算法

public class Process09 {
public static void main(String[] args) {
int[] score = {9,8,7,6,5} ;
// 排序次数:最多 length - 1 次
for (int i = 0 ; i < score.length -1 ; i ++){
// 当前排序的集合区间,排序完一个数据就放弃一个
for (int j = 0 ; j < score.length - i - 1 ; j++){
// 冒泡排序:把结果大的向后扔
if (score[j] > score[j+1]){
int temp = score[j] ;
score[j] = score[j+1] ;
score[j+1] = temp ;
}
}
}
// 输出排序后的结果集
for (int i = 0 ; i < score.length ; i++){
System.out.print(score[i]);
}
}
}

2、排列组合算法

有1、2、3、4个数字,能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数?都是多少?

public class Process10 {
public static void main(String[] args) {
arrange() ;
}
public static void arrange (){
int i=0; // 百位数
int j=0; // 十位数
int k=0; // 个位数
int t=0; // 计数器
for (i = 1 ; i <= 4 ; i++){
for (j = 1 ; j <= 4 ; j++){
for (k = 1 ; k <=4 ; k++){
if (i != j && j != k && k != i){
t += 1 ;
System.out.print(i*100+j*10+k+"--");
}
}
}
}
System.out.println();
System.out.println("t="+t);
}
}

3、递归常见算法

基于递归思想的各种计算方法实现。

public class Process11 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getSumOne(100));
System.out.println(getSumTwo(30));
System.out.println(getSumThree(5));
}
/**
* 使用递归的方式计算1+2+...+100
*/

public static int getSumOne (int i){ // 传入100
int sum ;
if (i == 1){
return 1 ;
}
else {
sum = i + getSumOne(i - 1) ;
}
return sum ;
}
/**
* 一列数的规则如下: 1、1、2、3、5、8、13、21、34...
* 求第30位数是多少, 用递归算法实现
*/

public static int getSumTwo (int i){ // 传入第几位数下标
if (i <= 0){
return 0 ;
} else if (i == 1 || i == 2){ // 处理前面2位的1,1
return 1 ;
} else { // 当前位数是前两位之和
return getSumTwo(i - 1) + getSumTwo(i - 2) ;
}
}
/**
* 1*2*3*...*100 递归计算阶乘
*/

public static int getSumThree (int i){
if (i == 1){
return i ;
} else {
return i * getSumThree (i - 1) ;
}
}
}

五、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/java-base-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent

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