day03——程序流程控制
day03——程序流程控制
各位同学,今天我们学习一个全新的知识——程序流程控制。什么是流程控制呢?说白了就是控制程序的执行顺序。
先给同学们介绍一下,程序有哪些流程控制、以及Java提供了哪些方案来控制程序的执行顺序?
程序的流程控制一般分为3种:顺序结构、分支结构、循环结构
顺序结构:就是不加任何控制,代码从main方法开始自上而下执行
分支结构:就是根据条件判断是true还是false,有选择性的执行哪些代码。在Java语言中提供了两个格式if 、 switch
循环结构:就是控制某一段代码重复执行。在Java语言中提供了三种格式,for、while、do-while
以上就是我们今天要学习的课程内容
一、分支结构
1.1 if分支
各位同学,接下来我们学习分支结构的第一种形式——if分支。
if它的作用,是用于对条件进行判断,判断的结果只可能有两个值true或者false,然后根据条件判断的结果来决定执行那段代码。
1. if分支的应用场景有哪些呢?
比如,在火车站、地铁站等公共场所,会对过往的旅客测体温。如果体温在37度以内,就属于正常的;如果体温在37读以上,测体温的装置就会报警。
再比如,你在使用微信付钱时,微信内部的程序会先判断你的余额是否足够,如果足够就可以支付成功;如果余额不足,就会提示支付失败。
2. if分支的格式
接下来,我们来看一看if分支在Java语言中长什么样子呢?在Java中if分支有三种格式。
接下来我们用一些实际案例给大家演示一下if语句的应用,以及每一种if语句的执行流程。
3. if 第一种形式
if 第一种形式的代码格式,和执行流程如下图所示
1 | if 第一种形式执行流程如下: |
1 | // 需求:测量用户体温,发现体温高于37度就报警。 |
4. if 第二种形式
if 第二种形式的代码格式,和执行流程如下图所示
1 | if 第二种形式执行流程如下: |
1 | // 需求2:发红包,你的钱包余额是99元,现在要发出90元 |
5. if 第三种形式
if 第三种形式的代码格式,和执行流程如下图所示
1 | if 第三种形式执行流程如下: |
1 | // 需求3:某个公司有一个绩效系统,根据员工的打分输出对应的绩效级别。[0,60) D [60,80) C [80,90) B [90,100] A |
6. if 使用的几个常见问题
同学们在第一次写if 代码时,经常一不小心会出现一些问题。下面把同学们可能出现的问题给大家看一看,以后大家要避免出现这些问题。
- 第1个问题:if的()后面不能写分号
;
否则if下面的语句与if无关
- 第2个问题:if后面的大括号,如果只有一行代码,大括号可以省略
7. if 分支小结
关于if分支结构的几种格式,以及各种格式的执行流程,还有if在什么场景下使用我们就讲完了。下面我们总结一下
if分支有什么作用?举几个应用场景?
1
2
3
4
5- if作用:if分支可以根据条件,选择执行某段程序
- if应用场景
比如1:测量用户体温,发现体温高于37度就报警
比如2:发红包,你的钱包余额是99元,现在要发出90元
比如3:根据员工的绩效打分输出对应的绩效级别if分支的格式有几种,执行流程是什么样的?
1.2 switch分支
学完if 分支之后,接下来我们来学习分支结构的第二种形式——switch分支。
1. switch分支的执行流程
switch 分支的作用,是通过比较值来决定执行哪条分支代码。先看一下switch分支的格式和执行流程
下面通过案例来演示一下
1 | /* |
1 | String week = "周三"; |
2. if 、switch如何选择
学习完switch 分支之后,有同学可能会想,已经了有if分支,为什么还有switch分支呢?感觉上面的案例用if分支也能做啊? 那我们在具体应用场景下如何选择呢?
如果单从功能上来讲,if 分支 的功能是更加强大的,switch分支能做的事情if 分支都能做。但是具体用哪一种分支形式,也是有一些使用原则的
1 | - 如果是对一个范围进行判断,建议使用if分支结构 |
1.3 switch 注意事项
各位同学,接下来我们学习swtich的注意事项。同学们掌握这些注意事项之后,就可以避免入坑了,也可以应对一些面试笔试题。
1 | - 1.表达式类型只能是byte、short、int、char |
1. 演示switch语句匹配的数据类型
各位同学,如果下图所示,可以自己分别用变量a、b放在switch语句中匹配试一试,如果遇到不支持的写法,IDEA会报错的。
2. 演示case后面的值,只能是字面量不能是变量
各位同学,也可以自己试试,下图箭头指向的位置只能写字面量,不能写变量
3. 演示case穿透现象
当switch语句中没有遇到break,就会直接穿透到下一个case语句执行,直到遇到break为止。
这种语法设计也是有它的用处的,当多个case语句想要执行同一段代码时,可以利用case穿透现象,提高代码复用性。
比如:我们下面程序中,想要让周二、周三、周四,都请大牛程序员来写代码。
二、循环结构
各位同学,接下来我们学习循环结构。循环结构可以控制一段代码重复执行。循环结构有for循环、while循环、do-while循环。
2.1 for循环——格式和流程
这里首先来学习for循环,同学们重点掌握for循环的书写格式,并理解for循环的执行流程。
1. for循环的格式和流程
为了让大家更直观的理解for循环的执行流程,我们直接来看具体的案例代码。
比如:我们想要在控制台打印输出3个HelloWorld
1 | //需求:打印3行Hello World |
如下图所示,是按照下面的① ② ③ ④, ② ③ ④... 的顺序来执行的;
当②条件为true时,再依次执行③④代码,然后回到②继续判断
当②条件为false时,就结束循环
具体执行的每一步可以看下面的图解
通过上面的案例演示,最后我们再总结一下for循环的格式
1 | //for循环格式: |
2. for循环有哪些应用场景
通过上面的学习,我们已经知道了for循环怎么编写,并且也知道了它的执行流程。
那么具体在哪些实际场景下使用呢?其实只要是重复做的事情,都可以用循环语句来做
比如:在京东的网页上展示100台手机信息,我们只需要把展示数据的代码写一份,重复执行就可以了。
再比如:再我们教学管理系统中,有很多班级需要展示在页面上,我们没必要每一个班级都写一份展示数据代码,只需要写一份重复执行就可以了。
2.2 for循环案例1——求和
学完for循环的格式和流程之后,我们再通过案例来巩固一下。通过这个案例,主要是让同学们掌握一种使用程序来求和的思想。
1 | //1.掌握使用for循环批量产生数据。 |
1 | 求和的思路分析: |
1 | //2.需求:求1~100中所有整数的和 |
分析上面代码的执行过程:
1 | i=1时:sum=0+1; sum=1; |
2.2 for循环案例2——求奇数和
需求:求1~100之间奇数的和
1. 代码写法一
1 | 求奇数和的思路(只是求和的数据变成了奇数,思路和前面没有变化) |
1 | //1)定义一个变量用于求和 |
以上代码的执行流程分析
1 | 初始化sum1=0; |
2. 代码写法二
1 | 求奇数和的思路(只是求和的数据变成了奇数,思路和前面没有变化) |
1 | //1)首先需要定义一个求和变量,这里命名为sum2 |
for循环小结
今天关于for循环,我们学习这几个案例就够了,重点还是掌握for循环的执行流程。在以后,我们还会经常用到for循环,用多了,你就会越来越熟悉了。但是在具体场景下,还是需要具体问题具体分析。
2.3 while循环——格式和流程
各位同学,接下来我们学习第二种循环结构——while循环。
我们先来认识一下while循环长什么样子,然后按照格式写一个while循环的基础案例
1 | // 需求:打印5行Hello World |
代码的执行流程如下图所示:按照① ②③④ ②③④ ... 的流程执行
如果②步骤为true,才循环执行③④步骤
如果②步骤为false,则循环结束
for、while如何选择
学到这里,细心的同学可能会发现while循环和for循环的执行流程是一样的。那他们是不是可以通用呢?
从功能来说:能够用for循环做的,都能用while循环做。
使用规范上来说:知道循环几次,建议使用for;不知道循环几次建议使用while
2.3 while循环案例——折纸案例
各位同学,上一节我们已经学习了while循环的基本使用。下面我们通过一个案例再将while循环的使用巩固一下,主要目的还是想让大家知道什么使用while循环来完成需求。
案例需求如下:
1 | 需求:世界最高山峰珠穆朗玛峰高度是:8848.86米=8848860毫米,假如我有一张足够大的它的厚度是0.1毫米。请问:该纸张折叠多少次,可以折成珠穆朗玛峰的高度? |
我们来分析一下该怎么做
1 | 分析:首先由于不知道折叠多少次,我们可以选择用while循环 |
按照上面分析的思路把代码写出来
1 | // 1、定义变量记住珠穆朗玛峰的高度和纸张的高度。 |
2.4 do-while循环——格式和流程
各位同学,接下来我们学习循环结构的第三种格式——do-while循环。
们先来认识一下while循环长什么样子,然后按照格式写一个while循环的基础案例。
如下图所示:do-while循环的执行流程,是按照① ②③④ ②③④... 的顺序执行的。
我们会发现,do-while循环的特点是先执行,再判断的。即使条件不成立,也会先执行一次。
下面我们把三种循环的区别给同学们总结一下
1 | 1. for循环 和 while循环(先判断后执行); |
2.6 死循环
同学们在写代码时,可能一不小心把代码写成了死循环,所谓死循环就是停不下来的循环。
接下来,带着同学们认识几种死循环的写法。然后再说一下死循环有什么用。
1 | //for死循环 |
死循环有什么应用场景呢?
最典型的是可以用死循环来做服务器程序, 比如百度的服务器程序就是一直在执行的,你随时都可以通过浏览器去访问百度。如果哪一天百度的服务器停止了运行,有就意味着所有的人都永不了百度提供的服务了。
对于这样的应用我们目前了解一下就可以了。对于目前来说我们只要知道代码格式该怎么写,能达到什么效果就行。
2.8 循环嵌套
各位同学,接下来我们学习一种在实际工作中很常用的循环形式——循环嵌套。
所谓循环嵌套,就是一个循环中又包含另一个循环(就是同学们常说的,套娃^_^),下面我们通过案例代码演示一下。
循环嵌套执行流程:外部循环每循环一次,内部循环会全部执行完一轮。
1 | i=0时; i<3为true; 进入循环 |
理解问循环嵌套的执行流程之后,我们再写一个案例来巩固一下
1 | 需求:在控制台使用 * 打印出4行5列的矩形 |
1 | //1)先写一个循环用来在一行中打印5个"*" |
总结一下,对于嵌套循环重点理解这句话:外部循环每循环一次,内部循环会全部执行完一轮。
2.9 跳转语句 break 、continue
前面我们学习了循环结构,在中间我们还接触了死循环的一些形式,那么我想要在循环过程中提前跳出循环怎么做呢?
这里就需要用到跳转语句,需要用到break和continue两个关键字。我们先来认识一下这两个关键字的作用
- break作用:跳出并结束当前所在循环的执行
- continue作用:结束本次循环,进入下一次循环
案例1:演示break的使用,提前终止循环的执行
1 | // 1、break:跳出并结束当前所在循环的执行。 |
案例2:演示continue的使用,结束循环中的一次,继续下一次循环
1 | // 2、continue:跳出当前循环的当次执行,直接进入循环的下一次执行。 |
需要注意的是break和continue不是任何地方都可以使用的
2.10 循环结构总结
到这里关于循环结构的所有内容就都已经学习完了,我们再把几种循环结构在什么场景下使用,再总结一下。
1 | 1. 什么是流程控制 |
三、生成随机数
各位同学,接下来我们再学习一个新的知识——生成随机数。
生成随机数其实在很多场景下都很实用,比如,在课堂上可以写一个随机点名器点同学起来回答问题;再比如公司年会可以随机抽奖等。
3.1 如何产生一个随机数
生成随机数的功能,其实 Java已经给我们提供了,在JDK中提供了一个类叫做Random,我们只需要调用Random这个类提供的功能就可以了。
1 | // 目标:掌握使用Random生成随机数的步骤。 |
3.2 猜数字小游戏
各位同学,接下来我们通过一个案例把前面的流程控制、跳转语句、随机数综合运用一下;
如果能把这个案例写出来,说明你对今天的知识点掌握得挺好了。
1 | 需求: |
1 | import java.util.Random; |