[Java知识库]??JavaSE系列??Java程序的选择与轮回——分支结构与循环结构

??前面的话??

本篇文章带大家认识Java程序逻辑控制结构，再复杂的程序都是离不开逻辑控制。
本文章除了Java程序的输入，分支结构与循环结构与C语言差不多，只是Java中判断表达式的值必须是boolean类型。不过Java中没有goto，目前仅仅作为保留字。
参考博主历史博文（非常详细）：C语言中的选择与轮回，选择结构与循环结构

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📆首发时间：🌴2021年10月20日🌴
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💭参考书籍：📚《Java核心技术卷1》，📚《Java核心技术卷2》，📚《Java编程思想》
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博主的码云gitee，平常博主写的程序代码都在里面。

🍀1.Java程序的输入

在Java当中，我们是使用Scanner来进行数据的自定义输入。

public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);//System.in 表示从键盘输入
        System.out.println("请输入一个字符串：");
        String str = sc.nextLine();//由于Java的输入做的很粗糙，有一些bug，比如如果先读数字在读字符串，字符串就读不了了，所以建议先读字符串再读数字
        System.out.println(str);
        System.out.println("请输入一个整数：");
        int a = sc.nextInt();//整型输入调用nextInt。如果是double 则调用nextDouble，一行字符串建议使用nextLine，以空格隔开的字符串建议next
        System.out.println(a);
        System.out.println("请输入一个小数：");
        double b = sc.nextDouble();
        System.out.println(b);
}

请输入一个字符串：
weijianhuawen
weijianhuawen
请输入一个整数：
2
2
请输入一个小数：
3.14
3.14

Process finished with exit code 0

如果需要做多组输入的oj题

public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (sc.hasNext()) {
            //比如需要输入多行输入字符串
            String str = sc.nextLine();
            System.out.println(str);
        }
}

在编译器中运行，如需正常退出程序，需输入ctrl+D。

🍀2.Java程序的分支结构

🌺2.1if…else

🌹分支结构首先想到的就是if语句了，第一种用法就是单独的if判断语句。

语法结构
if (布尔表达式)
{
	语句;
}

public static void main(String[] args) {
        int n = 99;
        if (n == 99) {
            System.out.println(99);
        }
}

🌹第二种用法就是单if…else分支结构。

语法结构
if (布尔表达式)
{
	语句1;
}
else
{
	语句2;
}

public static void main(String[] args) {
        int n = 99;
        if (n == 99) {
            System.out.println(99);
        }else {
            System.out.println(88);
        }
}

🌹第三种用法就是多if…else if…else…分支结构。

语法结构
if (布尔表达式1)
{
	语句1;
}
else if (布尔表达式2)
{
	语句2；
}
...
//else if数量无限制，最后的else可以用也可以不用
else
{
	语句n;
}

public static void main(String[] args) {
        int n = 99;
        if (n == 99) {
            System.out.println(99);
        }else if (n == 98) {
            System.out.println(98);
        }else if (n == 97) {
            System.out.println(97);
        } else {
            System.out.println(88);
        }
}

🌹例题 根据年龄, 来打印出当前年龄的人是少年(低于18), 青年(19-28), 中年(29-55), 老年(56以上)

    public static void main1(String[] args) {
        //1. 根据年龄, 来打印出当前年龄的人是少年(低于18), 青年(19-28), 中年(29-55), 老年(56以上)
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        while (scan.hasNext()) {
            int age= scan.nextInt();
            if (age <= 18) {
                System.out.println("少年！");
            }else if (age <= 28) {
                System.out.println("青年！");
            }else if (age <= 55){
                System.out.println("中年！");
            }else {
                System.out.println("老年！");
            }
        }
    }

当然Java当中也支持嵌套分支语句，不过要注意使用嵌套结构需要注意if与else的配对关系。else总是与它上面的最近的未配对的if配对。所以在写分支与循环语句时，不论几句都应该加上花括号。

🌺2.2switch

switch(整数|枚举|字符|字符串){
 case 内容1 : {
 内容满足时执行语句;
 [break;]
 }
 case 内容2 : {
 内容满足时执行语句;
 [break;]
 }
 ...
 default:{
 内容都不满足时执行语句;
 [break;]
 } 
}

注意事项1 break 不要遗漏, 否则会失去 “多分支选择” 的效果。
注意事项2 switch 中的值只能是 整数|枚举|字符|字符串。
注意事项3 switch 不能表达复杂的条件，如分支循环结构中使用的复合判断语句。
注意事项4 switch 虽然支持嵌套, 但是很丑。

    public static void main(String[] args) {
        int day = 3;
        switch (day) {
            case 1:
                System.out.println("星期一！");
                break;
            case 2:
                System.out.println("星期二！");
                break;
            case 3:
                System.out.println("星期三！");
                break;
            case 4:
                System.out.println("星期四！");
                break;
            case 5:
                System.out.println("星期五！");
                break;
            case 6:
                System.out.println("星期六！");
                break;
            case 7:
                System.out.println("星期日！");
                break;
            default:
                System.out.println("错误！");
                break;
        }

🌹例题 Java中switch语句表达式不支持哪些数据类型？
long，double，float，boolean及其包装类。

🍀3.Java程序的循环结构

🌺3.1while循环

while(循环条件){ 
	循环语句; 
}

循环条件为 true, 则执行循环语句; 否则结束循环.
🌹例题 计算1/1-1/2+1/3-1/4+1/5 …… + 1/99 - 1/100 的值。

    public static void main7(String[] args) {
        //7.计算1/1-1/2+1/3-1/4+1/5 …… + 1/99 - 1/100 的值。
        int n = 100;
        double sum = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            if (i % 2 == 1) {
                sum += 1.0 / i;
            }else {
                sum -= 1.0 / i;
            }
        }
        System.out.println(sum);
    }

🌺3.2for循环

for(表达式1;表达式2;表达式3){ 
	循环体; 
}

表达式1: 用于初始化循环变量.
表达式2: 循环条件.
表达式3: 更新循环变量.

• “表达式1”可以省略，即不设置初值，但表达式1后的分号不能省略。例如: for(；i<=100;i++)。应当注意:由于省略了表达式1，没有对循环变量赋初值，因此，为了能正常执行循环，应在for语句之前给循环变量赋以初值。
• 表达式2也可以省略，即不用表达式2来作为循环条件表达式，不设置和检查循环的条件。此时循环无终止地进行下去,也就是认为表达式2始终为真。
• 表达式3也可以省略，但此时程序设计者应另外设法保证循环能正常结束。
• 甚至可以将3个表达式都可省略，即不设初值，不判断条件(认为表达式2为真值)，循环变量也不增值，无终止地执行循环体语句，显然这是没有实用价值的。
• 表达式1可以是设置循环变量初值的赋值表达式，也可以是与循环变量无关的其他表达式。表达式3也可以是与循环控制无关的任意表达式。但不论怎样写for语句，都必须使循环能正常执行。
• 表达式1和表达式3可以是一个简单的表达式，也可以是逗号表达式，即包含一个以上的简单表达式，中间用逗号间隔。
• 表达式2关系表达式或逻辑表达式，类型必须是boolean。
• for语句的循环体可为空语句，把本来要在循环体内处理的内容放在表达式3中，作用是一样的。可见for语句功能强，可以在表达式中完成本来应在循环体内完成的操作。

🌹执行顺序：
表达式1 -> 表达式2 -> 循环体语句 -> 表达式3.

🌹例题 编写程序数一下 1到 100 的所有整数中出现多少个数字9。

    public static void main8(String[] args) {
        //8. 编写程序数一下 1到 100 的所有整数中出现多少个数字9。
        int n = 100;
        int cnt = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            if (i % 10 == 9) {
                cnt++;
            }
            if (i / 10 == 9) {
                cnt++;
            }
        }
        System.out.println(cnt);
    }

当然，循环也支持嵌套。

🌺3.3do…while循环

do{
 	循环语句；
}while(布尔表达式);

int num = 12; 
do { 
 System.out.println(num); 
 num++; 
} while (num <= 10);

循环至少执行一次，使用的场景有限，所以不是经常使用。

🌺3.4break与continue

continue语句只结束本次循环，而非终止整个循环。break语句结束整个循环，不再判断执行循环的条件是否成立。

🌹留给读者的一道题：