day03_java基础语法

博客:https://blog.csdn.net/zhangchen124/article/details/128212860

B站:https://www.bilibili.com/video/BV1N84y1t7YR/

课程目标

1. 【掌握】掌握switch语句
2. 【掌握】for循环
3. 【掌握】while循环
4. 【理解】do...while循环
5. 【理解】三种循环之间的区别
6. 【理解】跳转控制语句
7. 【理解】循环的嵌套
8. 【掌握】Random的使用

一.switch语句

在这里插入图片描述

switch语句格式

等值判断,而if else if else if,这里做的是范围的判断。

switch (表达式|变量) { //整型(byte ,short ,int) 字符型(char)  1.7+ String 枚举        
	case 值1:
		语句体1;
		break;		//跳出,当前匹配项;
	case 值2:
		语句体2;
		break;
	...
	default:
		语句体n+1;
		break;
}
注意:case 后面常量应该各不相同
	break 可以省略,如果省略穿透case运行,直到break才会结束switch
	default 可以省略,位置任意摆放, 没有匹配情形,才去执行default中代码

执行流程

  • 首先计算出表达式的值
  • 其次,和case依次比较,一旦有对应的值,就会执行相应的语句,在执行的过程中,遇到break就会结 束。
  • 最后,如果所有的case都和表达式的值不匹配,就会执行default语句体部分,然后程序结束掉。

switch语句案例-春夏秋冬

  • 需求

    一年有12个月,分属于春夏秋冬4个季节,键盘录入一个月份,请用程序实现判断该月份属于哪个季节,并输出。

  • 代码实现
    public class Demo1 {
        public static void main(String[] args) {
            //键盘录入月份数据,使用变量接收
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入一个月份:");
            int month = sc.nextInt();
            //case穿透  某些情形执行语句是一样的 
            switch(month) {
                case 1:
                case 2:
                case 12:
                    System.out.println("冬季");
                    break;
                case 3:
                case 4:
                case 5:
                    System.out.println("春季");
                    break;
                case 6:
                case 7:
                case 8:
                    System.out.println("夏季");
                    break;
                case 9:
                case 10:
                case 11:
                    System.out.println("秋季");
                    break;
                default:
                    System.out.println("你输入的月份有误");
            }
        }
    }
    
  • 运行结果
    春:3、4、5
    夏:6、7、8
    秋:9、10、11
    冬:1、2、12
    
  • ==注意:如果switch中得case,没有对应break的话,则会出现case穿透的现象。跟顺序无序,跟case的值有关==

img

img

二.for循环

循环语句可以在满足循环条件的情况下,反复执行某一段代码,这段被重复执行的代码被称为循环体语句,当反复 执行这个循环体时,需要在合适的时候把循环判断条件修改为false,从而结束循环,否则循环将一直执行下去,形 成死循环。

for循环结构

img

for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) {
	循环体语句; //重复执行的代码
}

格式解释

  • 初始化语句: 用于表示循环开启时的起始状态,简单说就是循环开始的时候什么样
  • 条件判断语句:用于表示循环反复执行的条件,简单说就是判断循环是否能一直执行下去
  • 循环体语句: 用于表示循环反复执行的内容,简单说就是循环反复执行的事情
  • 条件控制语句:用于表示循环执行中每次变化的内容,简单说就是控制循环是否能执行下去

执行流程

①执行初始化语句
②执行条件判断语句,看其结果是true还是false
       如果是false,循环结束
       如果是true,继续执行
③执行循环体语句
④执行条件控制语句
⑤回到②继续

for循环案例

案例一:输出数据

  • 需求

    在控制台输出1-5和5-1的数据

  • 代码实现
            //原始做法
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
            System.out.println("HelloWorld");
    
            //这种做法虽然可以实现,但代码重复太高
            //所有我就用循环改进
            for(int i = 1; i<= 10; i++ ){
                System.out.println("HelloWorld");
            }
    
            //从0开始
            for(int j = 0; j < 10; j++){
                System.out.println("HelloWorld");
            }
    
    public class ForTest01 {
        public static void main(String[] args) {
    		//需求:输出数据1-5
            for(int i=1; i<=5; i++) {
    			System.out.println(i);
    		}
    		System.out.println("--------");
    		//需求:输出数据5-1
    		for(int i=5; i>=1; i--) {
    			System.out.println(i);
    		}
        }
    }
    

案例二:求和

  • 需求

    求1-5之间的数据和,并把求和结果在控制台输出 1+2+3+4+5

  • 代码实现
    public class ForTest02 {
        public static void main(String[] args) {
    		//求和的最终结果必须保存起来,需要定义一个变量,用于保存求和的结果,初始值为0
    		int sum = 0;
    		//从1开始到5结束的数据,使用循环结构完成
    		for(int i=1; i<=5; i++) {
    			//将反复进行的事情写入循环结构内部
                 // 此处反复进行的事情是将数据 i 加到用于保存最终求和的变量 sum 中
    			sum += i;
    			/*
    				sum += i;	sum = sum + i;
    				 0 + 1 = 1;
    				 	1 + 2 = 3;
    				 		3 + 3 = 6;
    				 			6 + 4 = 10;
    				 				10 + 5 = 15;
    			*/
    		}
    		//当循环执行完毕时,将最终数据打印出来
    		System.out.println("1-5之间的数据和是:" + sum);
        }
    }
    
  • 本题要点
    • 今后遇到的需求中,如果带有求和二字,请立即联想到求和变量
    • 求和变量的定义位置,必须在循环外部,如果在循环内部则计算出的数据将是错误的

案例三:偶数和

  • 需求

    求1-100之间的偶数和,并把求和结果在控制台输出

  • 代码实现
    public class ForTest03 {
        public static void main(String[] args) {
    		//求和的最终结果必须保存起来,需要定义一个变量,用于保存求和的结果,初始值为0
    		int sum = 0;
    		//对1-100的数据求和与1-5的数据求和几乎完全一样,仅仅是结束条件不同
    		for(int i=1; i<=100; i++) {
    			//对1-100的偶数求和,需要对求和操作添加限制条件,判断是否是偶数
    			if(i%2 == 0) {
    				sum += i;
    			}
    		}
    		//当循环执行完毕时,将最终数据打印出来
    		System.out.println("1-100之间的偶数和是:" + sum);
        }
    }
    

案例四:水仙花

  • 需求

    在控制台输出所有的“水仙花数”

  • 解释:什么是水仙花数

    水仙花数,指的是一个三位数,个位、十位、百位的数字立方和等于本身

    例如153 3*3*3 + 5*5*5 + 1*1*1 = 153

  • 思路分析
    /*
    	需求:在控制台输出所有的”水仙花数”
    	
    	分析:
    		我们都不知道什么叫"水仙花数",你让我怎么做呢?
    		
    		所谓的水仙花数是指一个三位数,其各位数字的立方和等于该数本身。
    		举例:153就是一个水仙花数。
    		153 = 1*1*1 + 5*5*5 + 3*3*3 = 1 + 125 + 27 = 153
    
    		A:三位数其实是告诉了我们范围。
    		B:通过for循环我们就可以实现获取每一个三位数
    		  但是麻烦是如何获取这个三位数的个,十,百位上的数据
    		  
    		  我们如何获取一个数据的个,十,百呢?
    			假设有个一个数据:153
    			ge:	153%10 = 3
    			shi:  153/10%10 = 5
    			bai:153/10/10%10 = 1
    			qian:x/10/10/10%10
    			wan:  x/10/10/10/10%10
    			...
    
    		C:让ge*ge*ge+shi*shi*shi+bai*bai*bai和该数据比较
    		  如果相同,就把该数据在控制台输出。
    */
    
    
  • 代码实现
    public class ForTest04 {
        public static void main(String[] args) {
             //三位数其实是告诉了我们范围。
    		//输出所有的水仙花数必然要使用到循环,遍历所有的三位数,三位数从100开始,到999结束
    		for(int i=100; i<1000; i++) {
    			//在计算之前获取三位数中每个位上的值
    			int ge = i%10;
    			int shi = i/10%10;
    			int bai = i/10/10%10;
    			
    			//判定条件是将三位数中的每个数值取出来,计算立方和后与原始数字比较是否相等
    			if(i == ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai) {
    				//输出满足条件的数字就是水仙花数
    				System.out.println(i);
    			}
    		}
        }
    }
    

案例五:统计水仙花个数

  • 需求

    统计“水仙花数”一共有多少个,并在控制台输出个数

  • 代码实现
    public class ForTest05 {
        public static void main(String[] args) {
    		//定义变量count,用于保存“水仙花数”的数量,初始值为0
    		int count = 0;
    		//输出所有的水仙花数必然要使用到循环,遍历所有的三位数,三位数从100开始,到999结束
    		for(int i=100; i<1000; i++) {
    			//在计算之前获取三位数中每个位上的值
    			int ge = i%10;
    			int shi = i/10%10;
    			int bai = i/10/10%10;
    			//在判定水仙花数的过程中,满足条件不再输出,更改为修改count的值,使count+1
    			if(ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) {
    				count++;
    			}
    		}
    		//打印输出最终结果
    		System.out.println("水仙花共有:" + count + "个");
        }
    }
    
  • 本题要点
    • 今后如果需求带有统计xxx,请先想到计数器变量
    • 计数器变量定义的位置,必须在循环外部

三.while循环

当 型循环,当 某个条件;

img

while结构

初始化语句;
while (条件判断语句) {
	循环体语句;
    条件控制语句(循环变量更新);
}

while循环执行流程

①执行初始化语句
②执行条件判断语句,看其结果是true还是false
     如果是false,循环结束
     如果是true,继续执行
③执行循环体语句
④执行条件控制语句
⑤回到②继续

案例代码

public class WhileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //需求:在控制台输出5次"HelloWorld"
		//for循环实现
		for(int i=1; i<=5; i++) {
			System.out.println("HelloWorld");
		}
		System.out.println("--------");
		//while循环实现
		int j = 1;
		while(j<=5) {
			System.out.println("HelloWorld");
			j++;
		}
    }
}

while循环案例

  • 需求

    世界最高山峰是珠穆朗玛峰(8844.43米=8844430毫米),假如我有一张足够大的纸,它的厚度是0.1毫米。请问,我折叠多少次,可以折成珠穆朗玛峰的高度?

  • 代码实现

    public class WhileTest {
        public static void main(String[] args) {
    		//定义一个计数器,初始值为0
    		int count = 0;        
    		//定义纸张厚度
    		double paper = 0.1;        
    		//定义珠穆朗玛峰的高度
    		int zf = 8844430;        
    		//因为要反复折叠,所以要使用循环,但是不知道折叠多少次,这种情况下更适合使用while循环
    		//折叠的过程中当纸张厚度大于珠峰就停止了,因此继续执行的要求是纸张厚度小于珠峰高度
    		while(paper <= zf) {
    			//循环的执行过程中每次纸张折叠,纸张的厚度要加倍
    			paper *= 2;            
    			//在循环中执行累加,对应折叠了多少次
    			count++;
    		}
    		//打印计数器的值
    		System.out.println("需要折叠:" + count + "次");
        }
    }
    

四.do...while循环

img

do...while循环

初始化语句;
do {
	循环体语句;
	条件控制语句;
}while(条件判断语句);

执行流程

① 执行初始化语句
② 执行循环体语句
③ 执行条件控制语句
④ 执行条件判断语句,看其结果是true还是false
	如果是false,循环结束
	如果是true,继续执行
⑤ 回到②继续

代码演示

public class DoWhileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //需求:在控制台输出5次"HelloWorld"
        
		//for循环实现
		for(int i=1; i<=5; i++) {
			System.out.println("HelloWorld");
		}
		System.out.println("--------");
        
		//do...while循环实现
		int j = 1;
		do {
			System.out.println("HelloWorld");
			j++;
		}while(j<=5);
    }
}

五.三种循环的区别

for、while和do...while

  • for循环和while循环先判断条件是否成立,然后决定是否执行循环体(先判断后执行)
  • do...while循环先执行一次循环体,然后判断条件是否成立,是否继续执行循环体(先执行后判断)至少执行一次

for循环和while的区别

  • 条件控制语句所控制的自增变量,因为归属for循环的语法结构中,在for循环结束后,就不能再次被访问到了
  • 条件控制语句所控制的自增变量,对于while循环来说不归属其语法结构中,在while循环结束后,该变量还可以继续使用
  • for循环一般用在确定一个范围的场景, while循环一种不确定的范围的场景

死循环的三种格式

注意事项: 不玩火自粪

  1. for(;;){}

  2. while(true){}

  3. do {} while(true)

    javap -verbose WhileDead >>WhileDead.txt
    javap -verbost 类名 >>反编译后的源码文件
    

中断语句(break)

1~10之间的整数相加,得到累加值大于20的当前数
//在控制台输入用户名和密码,用户名是admin,密码是123456,如果输入正确,则提示登录成功;否则,继续输入,最多3次机会;
 * 提示需要用到Scanner类;
 * 成功的时候,需要用到break;
 * 还需要用到循环;

跳转控制语句(continue)

a)跳过本次循环,继续下次循环

b)循环没有结束

应用:

​ 循环录入Java课的学生成绩,统计分数 大于等于80分的 学生比例;这里不用求平均成绩;

  • 首先,不要考虑比例;考虑统计大于等于80分学生的个数;
  • 使用到continue
  • 比例:100*count/n %
for(int x = 0; x < 10; x++){
    if(x == 3){
        //跳出当前(本次)循环,继续下次循环
        continue;
    }
    System.out.println(x);
}
//break之后这个句话是可以打印出来的
 System.out.println("over");

跳转控制语句(return)

for(int x = 1; x < 7; x++){
    if(x == 3){       
        return;   //return 其实它的作用不是结束循环的,而是结束方法的。
    }
    System.out.println(x);
}
//return之后这个句话就不会直接输出的
 System.out.println("over");

注意事项

break和continue只能在循环中进行使用,单独使用无任何意义!!

七.循环嵌套

循环嵌套概述

循环嵌套,并不是新的保留字,而是一种结构 ( 其实就是把多个循环扣在一起... ),循环嵌套是非常常用的,重点、难点。do while、while、for循环均可作为内层或外层循环,建议两层,不要超过三层。

可以这么理解,内层循环作为外层循环的循环体。

  • 只有当内层循环执行完毕,才可以执行外层循环。

示例代码

/*
       需求:请输出一个4行5列的星星(*)图案。
            结果:
                *****
                *****
                *****
                *****

            循环嵌套:就是循环语句的循环体本身是一个循环语句。

            通过结果我们知道这样的一个结论:
                外循环控制行数 4行
                内循环控制列数 5列
       */
public static void main(String[] args) {
    for(int x = 1; x<=4; x++){
        for(int y=1; y<=5; y++){
            System.out.print("*");
        }
        //通过输出语句来换行
        System.out.println();
    }
}

结论

外循环执行一次,内循环执行一圈

嵌套循环案例

水仙花数

  • 需求

    使用嵌套for循环打印九九乘法表

  • 思路分析

    规律:第二个数表示行;第一个数代表列;

    ​ 第一行

    ​ 第二行

    ​ 第三行

    
    
  1. 定义外层循环控制有多少行 for(int i = 1 ; i <= 9 i ++)

  2. 定义内层循环控制每一行输出多少个数据 for(int j = 1 ; j <= i ; j++)

  3. 拼接输出 1 * 1 = 1 1 * 2 = 2 2 * 2 = 4

    image-20201106064454654

* #### 代码实现
```java
public class TestJJ{
	public static void main(String[] args){
		for(int i = 1 ; i <= 9;i ++){
			for(int j = 1 ; j <= i ; j++){
				System.out.print(j + " * " + i + " = " + (i*j) +"\t");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

八.Math类

Math概述

Math是一个类,也是Java提供好的API,内部提供了产生随机数的功能

API后续课程详细讲解,现在可以简单理解为Java已经写好的代码

使用步骤

创建对象

 double random = Math.random(); [0,1) 包括0,无限接近于1,但是达不到1;
//返回带正号的double值,该值大于等于0.0 且 小于1.0

示例代码


    public static void main(String[] args){

        //获取随机数
        double random = Math.random();
        System.out.println(random);

        //需求:我要获取一个1-100之间的随机数,肿么办?
        for(int x=0; x<100; x++ ){
            int num = (int) (Math.random()*100) +1;
            System.out.println(num);
        }
    }

Random练习-猜数字

  • 需求
    程序自动生成一个1-100之间的数字,使用程序实现猜出这个数字是多少?
        当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示
        如果猜的数字比真实数字大,提示你猜的数据大了
        如果猜的数字比真实数字小,提示你猜的数据小了
        如果猜的数字与真实数字相等,提示恭喜你猜中了
    
  • 示例代码
        public static void main(String[] args){
    
            //产生一个被猜的随机数1-100
            int num = (int) (Math.random()*100) +1;
    
            //给出多次猜的机会,猜中退出
            while (true){
                //键盘录入对象
                Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                System.out.println("请输入你要猜的数字(1-100):");
                int guessNum = scanner.nextInt();
    
                //把你输入的与随机产生的进行对比
                if(guessNum > num){
                    System.out.println("你猜的数据:"+guessNum+"大了");
    
                }else if(guessNum < num){
                    System.out.println("你猜的数据:"+guessNum+"小了");
    
                }else{
                    System.out.println("还是你猜中了!!!不玩了");
    
                    //跳出循环
                    break;
                }
            }
        }
    
    

使用Random类的另外一种方式。

//在java.util包里面; //计算机产生一个随机数,用户输入一个数字,进行猜测;和计算机的匹配; //大于 等于 小于,不等于做提示,等于的时候,恭喜答对了; //扩充第二级:剪刀、石头、布;计算机出来的做输出;3个;

package day11;
//在java.util包里面;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class RandomDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//又接触了一个新的类,随机数类;
		Random r=new Random();
		//有一个随机数的方法;
		int sjs=r.nextInt(100)+1;  //[0,10)随机数;不需要强转; [1,11),[1,10]
//		System.out.println(sjs);
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		//提升,加上次数;
		int count=0;
		while(true) {
			//做交互操作;
			System.out.println("请输入你要猜测的数:");
			int num=sc.nextInt();
			count++;	//猜就加一次;
			//分支语句,只能执行一次;
			if(num>sjs)
				System.out.println("你猜的数大了");
			else if(num<sjs)
				System.out.println("你猜的数小了");
			else {
				System.out.println("恭喜,猜对了^.^");
				break; //当猜对的时候,跳出循环;
			}
		}
		//再对猜测的次数做分析;
		if(count<3)
			System.out.println("哇,神童!");
		else if(count<=7)
			System.out.println("智力不错");
		else if(count<10)
			System.out.println("需要来找老师提高一下");
		else
			System.out.println("需要吃点药...");
	}
}

九.总结

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