[笔记] 疯狂JAVA讲义（第3版）第4章流程控制与数组-阿里云开发者社区

第4章流程控制与数组

4.1 顺序结构

从上往下执行。没有流程控制的情况下，代码从第一行一直往下执行到最后一行，

4.2 分支结构

Java提供两种常见的分支结构：if语句和switch语句。

4.2.1 if条件语句

if语句使用布尔表达式或布尔值作为分支条件进行分支控制。if语句有3中形式：

if( expression){ //如果条件成立，则执行语句
statement...
}

if(expression){ //如果条件成立，则执行语句
statement...
}
else{ //否则，执行else中语句
statement...
}

if(expression){ //如果条件成立，则执行语句
statement...
}
else if(expression){ //否则，如果下一个if成立执行else if中语句
statement...
}
//...可以有0个或多个else if语句
else{ //最后的else也可以省略
statement...
}

花括号括起来的部分作为代码块，将多行代码构成整体。

为了可读性和减少错误，建议if else语句中使用花括号，即使代码块只有一行。

@if else 的逻辑错误

public class IfErrorTest

{

  public static void main(String[] args){
  int age = 45;
  if(age>20){
  System.out.println("青年");
  }
  else if(age>40){
  System.out.println("中年");
  }
  else if(age>60){
  System.out.println("老年"); 
  }
  } 
}

表面上没有问题，但是案例的45岁经过if(age>20)时会输出青年。

应该修改顺序，

if(age>60) //老年

else if(age>40)//中年

else if(age>20)//青年

在使用if else 时，有一条基本规则，应该优先处理包含范围小的条件。比如age>60和age>20,应该先处理范围较小的age>60。

4.2.2 Java 7 增强后的switch语句

switch语句由一个控制表达式和多个case标签组成。

switch的控制表达式只能是byte,short,char,int四个整数型，枚举、String类型（Java7开始允许）

switch语法：

switch(expression)
{
case condition1:
statemet;
break;
}
case condition2:
{
statemet;
break;
}
...
default:
{
statemet;
}

执行先对expression求值，然后依次匹配condition1、condition2、…遇到匹配的就执行对应的执行体。如果都不匹配，则执行default。

由于case标签使代码块非常清晰，可以省略花括号。

@注意不要漏写break，不然一遇到相等的值，程序就会一直执行完标签后面的所有语句。例如下面的例子，如果去掉break，程序输出夏天秋天冬天季节输入错误。

例：

public class StringSwitchTest
{
public static void main(String\[\] args)
{
String season = "夏天";
switch(season)
{
  case "春天":
  System.out.println("春天");
  break;
  case "夏天":
  System.out.println("夏天");
  break;
  case "秋天":
  System.out.println("秋天");
  break;
  case "冬天":
  System.out.println("冬天");
  break;
  default"
  System.out.println("季节输入错误");
｝
｝
｝

4.3 循环结构

在满足条件时，反复执行一段代码（循环体）。

在执行循环体时，需要在某些时候将条件改为假，否则就会一直执行循环体，形成死循环。

循环语句可能包含4个部分：

初始化，循环条件，循环体，迭代语句。

4.3.1 while循环

while语句语法

[init_statement]
while(expression)
{
statement;
[iteration_statement];
}

例：

public class WhileTest
{
public static void main(String[] args)
{
int count =0;
while(count<10)
{
System,out.println(count);
}
System.out.println("循环结束！");
}
}

@while陷阱 while后面紧跟一个;时，while后面的代码块和while没有关系。

4.3.2 do while

do while和while的区别是do while是先do，在判断

[init]
do{
statement;
[iteration_statement];
}while(expression);

do while的循环条件后面必须有一个分号,表明循环结束。

4.3.3 for循环

for循环是更加简洁的循环语句，大部分情况下，都可以使用for循环。

for([init_statemnet]; [test_expression;[iteration_stetement])
{
statement
}

在执行循环前，先执行初始化语句init_stetement；

每次循环前，先计算test_expression的值，如果true，则执行循环体，然后执行循环迭代语句。

@for循环的循环迭代语句没有和循环体放在一起，因此即使循环体遇到continue结束本次循环，循环迭代语句也会执行。这是while、do while语句不能做到的。

例：for循环

public static void main(String[] args){
for(int count =0;count<10;count++){
System.out.println(count);
}
System.out.println("循环结束！");
}

4.3.4 循环嵌套

把一个循环放入另一个循环体内，就可以形成循环嵌套。

for(int i=0;i<5;i++){
for(int j=0;j<3;j++){
System.out.println("i="+i+"j="+j);
}

4.4 控制循环结构

4.4.1 break结束循环

break用于完全结束一个循环，跳出循环体。

@break不仅可以结束其所在的循环，还可以直接结束外层循环，此时需要break后面跟一个标签，这个标签用于标识外层循环。

outer:
for(int i=0;i<5;i++){
for(int j=0;j<3;j++){
Suytem.out.println("i="+i+"j="+j);
if(j==1){
break outer;
}
}

4.4.2 使用continue忽略本次循环剩下语句

@与break类似，continue也可以跟一个标签，忽略标识循环的剩下语句，重新开始下一次循环。

4.4.3 使用return结束方法

return的功能是结束一个方法，如果循环在一个方法中，使用return结束方法，循环也随之结束。

4.5 数组类型

4.5.1 理解数组：数组也是一种类型

Java要求数组的数组元素具有相同的数据类型。

int[] 也是一种类型。

4.5.2 定义数组

type[] arrayName;

type arrayName[];

推荐第一种格式。

数组是一种引用类型的变量，定义时仅仅定义了一个引用变量，（也就是定义了一个指针），还没有指向有效内存。

只有初始化时后才能使用。

4.5.3 数组的初始化

1.静态初始化

arrayName = new type[] {element1,element2,…};

简化的格式

type[] arrayName = {element1,element2,…};

2.动态初始化

只指定数组长度，由系统指定初始值。

arrayName = new type[length];

@不要同时静态初始化和动态初始化。不要即指定长度，又同时指定初始值。

4.5.4 使用数组

访问元素arrayName[index]

索引是从0开始的。

数组提供了length属性，表示数组长度。可以利用length遍历数组

for(int i=0;i<prices.length;i++){
System.out.println(prices[i]);
}

4.5.5 foreach循环

用于遍历数组和集合。

for(type variableName : array|collection)
{
//varivableName自动迭代访问每个元素
}

例子：

//

String[] books = {"Bo1","Bo2"};
for(String book : books)
{
System.out,println(book);
}

@for each循环不能改变数组元素的值，因此不要用foreach进行赋值。

4.6 深入数组

4.6.1 内存中的数组

数组引用变量是一个引用，这个引用变量可以指向任何有效内存，然后访问数组元素。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LVPO4uLo-1588335970117)(media/image1.png)]{width=“5.433566272965879in” height=“3.0264884076990377in”}

只要类型兼容，可以让一个数组变量指向另一个实际的数组，这种操作会让人产生数组长度可变的错觉，但其实数组没变，只是引用变量指向另一个数组。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-d38TXVTh-1588335970119)(media/image2.png)]{width=“4.286713692038496in” height=“4.588170384951881in”}

4.6.2 基本类型数组的初始化

int [] iArr;
iArr = new int[5];
for(int i=0;i<iArr.length; i++){
iArr[i] = i+10;
}

4.6.3 引用类型数组的初始化

数组元素是引用时，情况变得复杂。

//Person类
//定义Person数组
Person[] students;
students = new Person[2];
//创建Person实例zhang
Person zhang = new Person();
zhang,age = 15;zhang,height = 158;
//创建Person实例Lee
Person lee = = new Person();
lee.age = 16;lee.height = 160;
//赋值给数组元素
student[0] = zhang;
student[1] = lee;

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sLpVP9qC-1588335970123)(media/image3.png)]{width=“4.083916229221347in” height=“2.094316491688539in”}

4.6.4 “没有多维数组”

Java提供了支持多维数组的语法，但从数组底层来说，只有一维数组。

int[][] arrName; //二维数组的定义

它的本质还是一维数组，数组元素也是引用，元素保存的引用指向一维数组。

接着对二维数组进行初始化：

arrName = new type[length][];

同样可以当成是一维数组的初始化，这个一维数组的元素是引用类型（数组类型）的。

4.6.5 Java8增强的工具类 Arrays

Arrays类包含一些static方法可以直接操作数组。

二分查找binarySearch

复制数组 copyOf

判断相等equals

填充数组fill

排序 sort

转换字符串 toString

int binarySearch(type[] a, type key): 二分查找key在a数组出现的索引，如果不包含key，则返回负数。要求数组元素已经升序排列。

int binarySearch(type[] a,int fromIndex, int toIndex, type key) 只搜索从fromIndex到 toIndex的元素

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Hx3uaxsu-1588335970128)(media/image4.png)]{width=“8.139860017497814in” height=“4.137016622922134in”}

@Arrays类 ,使用需要import java.util.Arrays类。

java8 为Arrays类增加的工具方法：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-61ThhsbZ-1588335970129)(media/image5.png)]{width=“7.311807742782152in” height=“4.916083770778653in”}

@parallel代表并行

Arrays类使用举例：

import java.util.Arrays;
public class ArraysTest
{
public static void main(String[] args){
int [] a = new int[]{3,4,5,6};
int [] a2 = new int[]{3,4,5,6};
System.out.println("a和a2是否相等："+Arrays.equals(a,a2));
int []b = Arrays.copyOf(a,6);
System.out.println("a和b是否相等："+Arrays.equals(a,b));
System.out.println("b数组元素:"+Arrays.toString(b));
Arrays.fill(b,2,4,1);
System.out.println("b数组元素:"+Arrays.toString(b));
Arrays.sort(b);
System.out.println("b数组元素:"+Arrays.toString(b));
}
}

Arrays类新增方法举例：

import java.util.*;
import java.util.function.IntBinaryOperator;
import java.util.function.IntUnaryOperator;
public class ArraysTest2 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = new int[] { 3, -4, 25, 16, 30, 18 };
Arrays.parallelSort(arr1);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
int[] arr2 = new int[] { 3, -4, 25, 16, 30, 18 };
Arrays.parallelPrefix(arr2, new IntBinaryOperator() {
public int applyAsInt(int left, int right) {
return left * right;
}
});
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
int[] arr3 = new int[5];
Arrays.parallelSetAll(arr3,new IntUnaryOperator(){
@Override
public int applyAsInt(int operand) {
return operand*5;
}
});
System.out.println(Arrays.toString(arr3));
}
}

4.6.6 数组的应用举例

如果程序中有多个类型相同的变量，且它们具有逻辑的整体性，则可以将它们定义成一个数组。

例如，开发一个工具函数：将一个浮点数转换成人民币读法字符串，这个程序就很需要使用数组，

思路是将浮点数分成整数和小数部分，整数部分使用整数强制转换，小数部分用浮点数-整数部分即可。

整数部分需要考虑中国的数字习惯，4位一节，1个4位数字可以转换成几千几百几十几。

除此之外，还可以利用二维数组实现五子棋，连连看，俄罗斯方块等小游戏。

//五子棋，仅实现棋盘，胜负判定未实现

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.*;
public class Gobang
{
//棋盘大小
private static int BOARD_SIZE = 15;
//二维数组当棋盘
private String[][] board;
//初始化棋盘
public void initBoard(){
board = new String[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE];
for(int i=0;i<BOARD_SIZE;i++){
for(int j=0;j<BOARD_SIZE;j++){
board[i][j] = "+";
}
}
}
//控制台输出棋盘

public void printBoard(){
for(int i=0;i<BOARD_SIZE;i++){
for(int j=0;j<BOARD_SIZE;j++){
System.out.print(board[i][j]);
}
System.out.print(\"\n");
}
}

public static void main(String[] args) throws Exception{
Gobang gb = new Gobang();
gb.initBoard();
gb.printBoard();
//获取键盘输入
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String inputStr = null;
while(( inputStr=br.readLine())!=null){
String[] posStrArr = inputStr.split(",");
int xPos = Integer.parseInt(posStrArr[0]);
int yPos = Integer.parseInt(posStrArr[1]);
gb.board[yPos-1][xPos-1] = "#";
gb.printBoard();
System.out.println("请输入下棋的坐标: x,y");
}
}
}

附录本章练习

1.使用循环打印九九乘法表

//九九乘法表
package ch4;

public class Test1 {
  public static void main(String[] args) {
    for(int i=1;i<=9;i++) {
      for(int j=1;j<=i;j++) {             System.out.print(i+"*"+j+"="+i*j+" ");
      }
      System.out.print("\n");
    }
  } 
}

2.使用循环输出等腰三角形。

//打印rows行的等腰三角形
package ch4;

public class Test2 {
  public static void main(String[] args) {
    final int rows = 4;
    for(int i=1;i<=rows;i++) {
      for(int j=0;j<rows-i;j++) {
        System.out.print(" ");
      }
      for(int j=0;j<2*i-1;j++) {
        System.out.print("*");
      }
      System.out.print("\n");
    }
  }
}

3.打印近似圆

//画圆
package ch4;

public class Test3 {
  public static void main(String[] args) {
    int r = 10 ;//半径
    for(int y=0;y<=2*r;y+=2) { //y+=2，如果是y++的话就会（因为精度）很难看
      int x1 = r-getX(r,y);
      int x2 = r+getX(r,y);
      for(int j=0-r;j<x1;j++) {
        System.out.print(" ");
      }
      System.out.print("*");
      for(int j=x1;j<x2;j++) {
        System.out.print(" ");
      }
      System.out.print("*");
      System.out.print("\n");

    }

  }
  public static int getX(int r,int y) {
    double tempX;
    tempX = Math.sqrt(r*r - (y-r)*(y-r));
    return (int)Math.round(tempX); 

  }
}

4.按字节截取字符串的子串。类似String类的substring()。

感觉这个题目有问题，略过

5.编写一个程序，将浮点数转换成人民币读法字符串，精确到分且不超过12位。例如。将1006.333转换为壹仟零陆元叁角叁分

重点是转换规律是每4位一转，然后根据位置加上元/万/亿。

另一个易错点是零的处理，连续零和末尾零以及全零数。

package ch4;
public class Test5 {
  public static String[] hanArr= {"零","壹","贰","叁","肆","伍","陆","柒","捌","玖"};
  public static String[] unitArr= {"十","百","千"};
  public static  String divide(double num) {
    long zheng = (long )num;//整数部分
    long xiao = Math.round((num-zheng)*100); //保留两位小数
    return new String(zheng+"#"+xiao);
  }
  //将4位及4位以内数字字符串转换成人民币读法
  public static String trans4(String s) {
    int len = s.length();
    if(len>4&&len<1) {
      System.out.println("传入参数错入，应该传入1-4位的数字字符串");
      return "";
    }
    String tmp = s;
    String result = "";
    if("0000".equals(tmp)||"000".equals(tmp)||"00".equals(tmp)||
        "0".equals(tmp)){
      return result = hanArr[0];
    }
    //去除前面的0
    while(tmp.charAt(0)=='0'&&len>1) {
      tmp = tmp.substring(1,len);
      len = len-1;
    }
    //转换...
    for(int i=0;i<len;i++) {
      int n = tmp.charAt(i)-48;
      //不为0且不是最后一位，直接转为数字+单位
      if( n !=0 && (i!=len-1)) {
        result+= hanArr[n]+unitArr[len-2-i];
      }else if(n==0) {
        //判断连续0,前面不是0时加'零'，有连续的0过就跳过,末尾的0也跳过
        if((tmp.charAt(i-1)-48)!=0 && i!=len-1) {
          result+=hanArr[0];
        }     
      }else if(n!=0&&(i==len-1)) {
        result+=hanArr[n];
      }   
    }
    //末尾零，去掉
    if(result.charAt(result.length()-1)=='零') {
      result = result.substring(0,result.length()-1);
    }
    return result;
  }
  public static String transAll(String s) {
    String result = ""; 
    //4位数以内
    if(s.length()<=4) {
      result = trans4(s);
    }
    //4位数以上8位数以内
    else if(s.length()<=8)
    {
      String s1 = trans4(s.substring(0,s.length()-4));//高位
      String s2 = trans4(s.substring(s.length()-4));//低位
      if("零".equals(s2)) {
        s2="";
      } 
      result = s1 +"万"+ s2;
    }
    else if(s.length()<=12) 
    {
      String s1 = trans4(s.substring(0,s.length()-8));//高位
      String s2 = trans4(s.substring(s.length()-8,s.length()-4)) ;//低位
      String s3 = trans4(s.substring(s.length()-4));    //最低位
      result += s1 +"亿";
      if(!"零".equals(s2)) {
        result += s2+"万";
      }
      if(!"零".equals(s3)) {
        result += s3;
      }
    }
    return result;
  } 
  public static void main(String[] args) {
    double num = 12301234000.11;
    String snum = divide(num);
    String zheng = snum.substring(0, snum.indexOf("#"));
    String xiao = snum.substring(snum.indexOf("#")+1);  
    //小数部分简单， 直接写在这里了
    String han_xiao ="";
    if(xiao.length()==1) {
      char c=xiao.charAt(0);
      han_xiao = hanArr[(c-48)]+"角";    
    }else if(xiao.length()==2) {
      char c=xiao.charAt(0);
      han_xiao += hanArr[(c-48)]+"角";   
      c = xiao.charAt(1);
      han_xiao += hanArr[(c-48)]+"分";   
    }
    System.out.println(transAll(zheng)+" "+han_xiao);
  }
}

6.控制台五子棋

/*实现了双人对战，未处理非法输入，
因为没找到合适的字符棋盘有点难看
*/
package ch4;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.*;

public class Gobang
{
    private static int BOARD_SIZE = 15;     //棋盘大小
    private String[][] board;         //二维数组当棋盘
    //初始化棋盘
    public void initBoard(){
        board = new String[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE];
        for(int i=0;i<BOARD_SIZE;i++){
            for(int j=0;j<BOARD_SIZE;j++){
                board[i][j] = "十";
            }
        }
    }
    //控制台输出棋盘
    public void printBoard(){
        for(int i=0;i<BOARD_SIZE;i++){
            for(int j=0;j<BOARD_SIZE;j++){
                System.out.print(board[i][j]);
            }
            System.out.print("\n");
        }
    }
    public boolean judge(int y,int x,String s) {
      int left  = (x-4>=0)?(x-4):0;
      int right = (x+4<BOARD_SIZE)?x+4:BOARD_SIZE;
      int up    = (y-4>=0)?(y-4):0;
      int down  = (y+4<BOARD_SIZE)?y+4:BOARD_SIZE;
      int tmpx = x;
      int tmpy = y;
      int zx = x;
      int zx2 = x;
      int zy = y;
      int zy2 = y;
      while(s.equals(board[y][tmpx])&&tmpx>left) {
        tmpx--;
      }
      while(s.equals(board[tmpy][x])&&tmpy>up){
        tmpy--;
      }
      while(s.equals(board[zy][zx])&&zx>left&&zy>up) {//左上
        zy--;
        zx--;
      }
      while(s.equals(board[zy2][zx2])&&zx>left&&zy<down) {//左下
        zy2++;
        zx2--;
      }
      int countx=0;
      int county=0;
      int countz1 = 0;
      int countz2 = 0;
      //x轴y轴判断
      for(int i=tmpx;i<=right;i++) {
        if(s.equals(board[y][i])) {
          countx++;
        }
      }
      for(int j=tmpy;j<=down ;j++) {
        if(s.equals(board[j][x])) {
          county++;
        }
      }   
      //斜线判断
      for(int j=zy,i=zx;j<=down&&i<=right;j++,i++) {
        if(s.equals(board[j][i])) {
          countz1++;
        }
      }
      for(int j=zy2,i=zx2;j>=up&&i<=right;j--,i++) {
        if(s.equals(board[j][i])) {
          countz2++;
        }
      }
      
      if(countx>=5||county>=5||countz1>=5||countz2>=5) {
        return true;
      }
      
      return false;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Gobang gb = new Gobang();
        gb.initBoard();
        gb.printBoard();
        //获取键盘输入
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String inputStr = null;
        System.out.println("请输入下棋的坐标: x,y");
        boolean meWin = false;
        boolean youWin = false;
        boolean myTurn = true;
        while(( inputStr=br.readLine())!=null ){
            String[] posStrArr = inputStr.split(",");
            int xPos = Integer.parseInt(posStrArr[0]);
            int yPos = Integer.parseInt(posStrArr[1]);
            if(myTurn) {
                gb.board[yPos-1][xPos-1] = "●";
                meWin = gb.judge(yPos-1,xPos-1,"●");
            }
            else {
               gb.board[yPos-1][xPos-1] = "○";
               youWin = gb.judge(yPos-1,xPos-1,"○");
            }
            gb.printBoard();
            if(meWin) {
              System.out.println("meWin!");
              break;
            }else if(youWin) {
              System.out.println("youWin!");
              break;
            }
            myTurn = !myTurn;
            System.out.println("请输入下棋的坐标: x,y");
        }

    }

}

[笔记] 疯狂JAVA讲义（第3版）第4章流程控制与数组

第4章流程控制与数组

4.1 顺序结构

4.2 分支结构

4.2.1 if条件语句

4.2.2 Java 7 增强后的switch语句

4.3 循环结构

4.3.1 while循环

4.3.2 do while

4.3.3 for循环

4.3.4 循环嵌套

4.4 控制循环结构

4.4.1 break结束循环

4.4.2 使用continue忽略本次循环剩下语句

4.4.3 使用return结束方法

4.5 数组类型

4.5.1 理解数组：数组也是一种类型

4.5.2 定义数组

4.5.3 数组的初始化

4.5.4 使用数组

4.5.5 foreach循环

4.6 深入数组

4.6.1 内存中的数组

4.6.2 基本类型数组的初始化

4.6.3 引用类型数组的初始化

4.6.4 “没有多维数组”

4.6.5 Java8增强的工具类 Arrays

4.6.6 数组的应用举例

附录本章练习

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第4章 流程控制与数组

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4.2 分支结构

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4.2.2 Java 7 增强后的switch语句

4.3 循环结构

4.3.1 while循环

4.3.2 do while

4.3.3 for循环

4.3.4 循环嵌套

4.4 控制循环结构

4.4.1 break结束循环

4.4.2 使用continue忽略本次循环剩下语句

4.4.3 使用return结束方法

4.5 数组类型

4.5.1 理解数组：数组也是一种类型

4.5.2 定义数组

4.5.3 数组的初始化

4.5.4 使用数组

4.5.5 foreach循环

4.6 深入数组

4.6.1 内存中的数组

4.6.2 基本类型数组的初始化

4.6.3 引用类型数组的初始化

4.6.4 “没有多维数组”

4.6.5 Java8增强的工具类 Arrays

4.6.6 数组的应用举例

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