第四节:程序控制结构

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4.1分支结构中的if-else(条件判断结构)

4.1.1结构
①:
if(条件表达式){
    执行表达式
}
​
②:二选一
if(条件表达式){
    执行表达式1
}else{
    执行表达式2
}
​
③:n选一
if(条件表达式){
    执行表达式1
}else if(条件表达式){
    执行表达式2
}else if(条件表达式){
    执行表达式3
}
...
else{
    执行表达式n
}
4.1.2从键盘获取不同类型的变量:需要使用Scanner类
具体实现步骤:
1.导包:import java.util.Scanner;
2.Scanner的实例化:Scanner scan = new Scanner(System.in);
3.调用Scanner类的相关方法(next() / nextXxx()),来获取指定类型的变量
4.1.3获取随机数10 - 99
int value = (int)(Math.random() * 90 + 10)
​
//公式:[a,b]  :  (int)(Math.random() * (b - a + 1) )+ a

4.2分支结构之二:switch-case

4.2.1格式
switch(表达式){
case 常量1:
    执行语句1;
    //break;case 常量2:
    执行语句2;
    //break;
...
default:
    执行语句n;
    //break;
​
}
4.2.2说明
① 根据switch表达式中的值,依次匹配各个case中的常量。一旦匹配成功,则进入相应case结构中,调用其执行语句。
  当调用完执行语句以后,则仍然继续向下执行其他case结构中的执行语句,直到遇到break关键字或此switch-case结构
  末尾结束为止。
​
② break,可以使用在switch-case结构中,表示一旦执行到此关键字,就跳出switch-case结构
​
③ switch结构中的表达式,只能是如下的6种数据类型之一:
   byteshortcharint、枚举类型(JDK5.0新增)、String类型(JDK7.0新增)
​
④ case 之后只能声明常量。不能声明范围。
​
⑤ break关键字是可选的。
​
⑥ default:相当于if-else结构中的else.  
  default结构是可选的,而且位置是灵活的。
  
⑦ 如果switch-case结构中的多个case的执行语句相同,则可以考虑进行合并。
4.2.3总结
1. 凡是可以使用switch-case的结构,都可以转换为if-else。反之,不成立。
2. 我们写分支结构时,当发现既可以使用switch-case,(同时,switch中表达式的取值情况不太多),
  又可以使用if-else时,我们优先选择使用switch-case。原因:switch-case执行效率稍高。

4.3For循环结构

4.3.1循环结构的4个要素
① 初始化条件
② 循环条件  --->是boolean类型
③ 循环体
④ 迭代条件
4.3.2for循环的结构
for(①;②;④){
    ③
}
​
执行过程:① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - ... - ②

4.3.3for循环的使用场景

/*
题目:输入两个正整数m和n,求其最大公约数和最小公倍数。
比如:12和20的最大公约数是4,最小公倍数是60。
​
说明:break关键字的使用:一旦在循环中执行到break,就跳出循环
​
*/
​
import java.util.Scanner;
class ForTest{
​
    public static void main(String[] args){
    
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
​
        System.out.println("请输入第一个正整数:");
        int m = scan.nextInt();
        
        System.out.println("请输入第二个正整数:");
        int n = scan.nextInt();
        
        //获取最大公约数
        //1.获取两个数中的较小值
        int min = (m <= n)? m : n;
        //2.遍历
        for(int i = min;i >= 1 ;i--){
            if(m % i == 0 && n % i == 0){
                System.out.println("最大公约数为:" + i);
                break;//一旦在循环中执行到break,就跳出循环
            }
        }
        
        //获取最小公倍数
        //1.获取两个数中的较大值
        int max = (m >= n)? m : n;
        //2.遍历
        for(int i = max;i <= m * n;i++){
            if(i % m == 0 && i % n == 0){
                
                System.out.println("最小公倍数:" + i);
                break;
            
            }
        }
        
    }
​
}
​

4.4While 循环的使用

4.4.1循环结构的4个要素
① 初始化条件
② 循环条件  --->是boolean类型
③ 循环体
④ 迭代条件
4.4.2while循环的结构
①
while(②){
    ③;;
}
​
执行过程:① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - ... - ②
4.4.3while循环的使用说明
1.while循环千万小心不要丢了迭代条件。一旦丢了,就可能导致死循环!
2.我们写程序,要避免出现死循环。
3.for循环和while循环是可以相互转换的! 
  区别:for循环和while循环的初始化条件部分的作用范围不同。

4.5do-while循环的使用

4.5.1循环结构的4个要素
① 初始化条件
② 循环条件  --->是boolean类型
③ 循环体
④ 迭代条件
4.5.2do-while循环结构
①
do{
    ③;;
​
}while(②);
​
执行过程:① - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - ... - ②
4.5.3do-while循环的使用说明
1.do-while循环至少会执行一次循环体!
2.开发中,使用forwhile更多一些。较少使用do-while
4.5.4其他说明
1. 不在循环条件部分限制次数的结构:for(;;) 或 while(true)
2. 结束循环有几种方式?
     方式一:循环条件部分返回false
     方式二:在循环体中,执行break

4.6break和continue关键字的使用

​
                使用范围            循环中使用的作用(不同点)       相同点
break:                             switch-case          
                循环结构中           结束当前循环                 关键字后面不能声明执行语句    
​
continue:       循环结构中           结束当次循环                 关键字后面不能声明执行语句
class BreakContinueTest {
    public static void main(String[] args) {
​
        for(int i = 1;i <= 10;i++){
        
            if(i % 4 == 0){
                break;//123
                //continue;//123567910
                //System.out.println("今晚迪丽热巴要约我!!!");
            }
            System.out.print(i);
        }
​
        System.out.println("\n");
        //******************************
        
        label:for(int i = 1;i <= 4;i++){
        
            for(int j = 1;j <= 10;j++){
                
                if(j % 4 == 0){
                    //break;//默认跳出包裹此关键字最近的一层循环。
                    //continue;
                    //break label;//结束指定标识的一层循环结构
                    continue label;//结束指定标识的一层循环结构当次循环
                }
                
                System.out.print(j);
            }
            
            System.out.println();
        }
    }
}
​

4.7 例题

4.7.1100000以内的所有质数的输出。实现方式一
/*
质数:素数,只能被1和它本身整除的自然数。-->从2开始,到这个数-1结束为止,都不能被这个数本身整除。
*/
class PrimeNumberTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        
        boolean isFlag = true;//标识i是否被j除尽,一旦除尽,修改其值
        int count = 0;//记录质数的个数
​
        //获取当前时间距离1970-01-01 00:00:00 的毫秒数
        long start = System.currentTimeMillis();
​
        for(int i = 2;i <= 100000;i++){//遍历100000以内的自然数
            
            //优化二:对本身是质数的自然数是有效的。
            //for(int j = 2;j < i;j++){
            for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){//j:被i去除
                
                if(i % j == 0){ //i被j除尽
                    isFlag = false;
                    break;//优化一:只对本身非质数的自然数是有效的。
                }
                
            }
            //
            if(isFlag == true){
                //System.out.println(i);
                count++;
            }
            //重置isFlag
            isFlag = true;
        
        }
​
        //获取当前时间距离1970-01-01 00:00:00 的毫秒数
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("质数的个数为:" + count);
        System.out.println("所花费的时间为:" + (end - start));//17110 - 优化一:break:1546 - 优化二:13
​
    }
}
4.7.2100000以内的所有质数的输出。实现方式二
/*
质数
}:素数,只能被1和它本身整除的自然数。-->从2开始,到这个数-1结束为止,都不能被这个数本身整除。
*/
class PrimeNumberTest2 {
    public static void main(String[] args) {int count = 0;//记录质数的个数//获取当前时间距离1970-01-01 00:00:00 的毫秒数
    long start = System.currentTimeMillis();
​
    label:for(int i = 2;i <= 100000;i++){//遍历100000以内的自然数
        
        for(int j = 2;j <= Math.sqrt(i);j++){//j:被i去除
            
            if(i % j == 0){ //i被j除尽
                continue label;
            }
            
        }
        //能执行到此步骤的,都是质数
        count++;
    
    }
​
    //获取当前时间距离1970-01-01 00:00:00 的毫秒数
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("质数的个数为:" + count);
    System.out.println("所花费的时间为:" + (end - start));//17110 - 优化一:break:1546 - 优化二:13
​
}
}