Java · 逻辑控制(顺序结构 · 分支结构 · 循环结构) · 输入输出语句

一、顺序结构

顺序结构比较简单，按照代码书写的顺序一行行执行.

System.out.println("aaa");
System.out.println("bbb");
System.out.println("ccc");

//运行结果
aaa
bbb
ccc
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调整代码的书写顺序，则执行顺序也发生改变

System.out.println("ccc");
System.out.println("aaa");
System.out.println("bbb");

//运行结果
ccc
aaa
bbb
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二、分支结构

if语句

基本语法形式1

if (布尔表达式) {
	//条件满足时执行代码
}
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基本语法形式2

if (布尔表达式) {
	//条件满足时执行代码
} else {
	//条件不满足时执行代码
}
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基本语法形式3 多分支情况

if (布尔表达式) {
	//条件满足时执行代码
} else if (布尔表达式) {
	//条件满足时执行代码
} else {
	//条件都不满足时执行代码
}
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代码示例1：判断一个数字是奇数还是偶数

int num = 10;
if (num % 2 == 0){
	System.out.println("偶数");
} else {
	System.out.println("奇数");
}
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代码示例2：判断一个数字是正数还是负数

int num = 10;
if(num > 0){
	System.out.println("正数");
} else if(num < 0){
	System.out.println("负数");
} else{
	System.out.println("0");
}
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代码示例3：判断某一年是否是闰年

int year = 2000;
if (year % 100 == 0) {
	// 判定世纪闰年
	if (year % 400 == 0) {
    	System.out.println("是闰年");
 	} else {
    	System.out.println("不是闰年");
 	}
} else {
  	// 普通闰年
  	if (year % 4 == 0) {
    	System.out.println("是闰年");
    } else {
    	System.out.println("不是闰年");
 	}
}
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注意事项1：悬垂 else 问题

int x = 10;
int y = 10;
if (x == 10)
	if (y == 10)
		System.out.println("aaa");
else
	System.out.println("bbb");
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当 if-else 语句中不加大括号的时候，只能写一条语句. 此时 else 是和最接近的 if 匹配.
但是不建议这么写，最好加上大括号.

注意事项2 代码风格问题

// 风格1
int x = 10;
if (x == 10) {
	// 满足条件
} else {
	// 不满足条件
}

// 风格2
int x = 10;
if (x == 10)
{
	// 满足条件
}
else
{
	// 不满足条件
}
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虽然两种方式都是合法的，但是 Java 中更推荐使用风格1，大括号和 if-else 同一行。

注意事项3 分号问题

int x = 20;
if (x == 10); {
	System.out.println("hehe");
}

// 运行结果
hehe
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此处多个分号，导致分号成为了 if 语句的语句体，而 { } 中的代码已经成为了一个和 if 没有关系的代码块.

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switch 语句

基本语法

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;]
	}
}
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代码示例：根据 day 的值输出星期

int day = 5;
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("输入有误");
        break;
}
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根据 switch 中值的不同，会执行对应的 case 语句. 遇到 break 就会结束该 case 语句.

如果 switch 中的值没有匹配的 case，就会执行 default 中的语句.

我们建议 switch 语句最好都要带上 default.

注意事项1 break 不要遗漏，否则会失去”多分支选择“的效果

int day = 1;
switch (day){
    case 1:
        System.out.println("星期一");
    case 2:
        System.out.println("星期二");
        break;

//运行结果
星期一
星期二
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我们发现，不写 break 的时候，case 语句会依次向下执行，从而失去了多分支的效果.

注意事项2 switch 中的值只能是 整数 | 枚举 | 字符 | 字符串

double num = 1.0;
switch (num){
    case 1.0:
        System.out.println("111");
        break;
}

//编译出错
错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失
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注意事项3 switch 不能表达复杂的条件

// 例如：如果 num 在 10~20 之间，就打印 hehe
// 使用 if 语句很容易表达，使用 switch 就无法表达
if (num > 10 && num < 20) {
	System.out.println( num );
}
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注意事项4： switch 虽然支持嵌套，但很丑~
不推荐这样使用

int x = 1;
int y = 1;
switch(x) {
	case 1:
		switch(y) {
			case 1:
				System.out.println("hehe");
				break;
		}
		break;
	case 2:
		System.out.println("haha");
		break;
}
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综上所述，我们发生 switch 的使用局限性还是很大的。

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三、循环结构

while 循环

基本语法格式：

while (循环条件) {
	循环语句;
}
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循环条件为 true，则执行循环语句；否则结束循环.

代码示例1：打印1-10的数字

int num = 1;
while(num <= 10){
	System.out.println(num);
	num++;
}
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代码示例2：计算 1-100 的和

int n = 1;
int ret = 0;
while(n <= 100) {
	ret += n;
	n++;
}
System.out.println(ret);

//5050
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代码示例3：计算 5 的阶乘

 int i = 1;
 int ret = 1;
 while (i <= 5){
     ret *= i;
     i++;
 }
 System.out.println(ret);	//120
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代码示例4：计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

//计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    int count = 0;
    //外层循环计算有几个数字
    while(i <= 5){
        int j = 1;
        int ret = 1;
        //内层循环计算每一次阶乘的数据
        while(j <= i){
            ret *= j;
            j++;
        }
        i++;
        count += ret;
    }
    System.out.println(count);
}
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我们发现，当一个代码带有多重循环的时候，代码的复杂程度就大大提高了。而比较复杂的代码就更容易出错。

注意事项

1. 和 if 类似，while 下面的语句可以不写 { }，但不写的时候只能执行一条语句，建议还是加上 { }.
2. 和 if 类似，{ } 建议写在 while 同一行.
3. 和 if 类似，while 后面不要多写分号，否则导致循环不能正常执行.

int num = 1;
while (num <= 10); {
	System.out.println(num);
	num++;
}
// 执行结果
[无任何输出, 程序死循环]
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此时 ; 为 while 的语句体(这是一个空语句)，实际的 { } 部分和循环无关.
此时循环条件 num <= 10 恒成立，导致代码死循环了.

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break

break 的功能是让循环提前结束.

代码示例：找到 100-200 中第一个 3 的倍数.

//找到 100-200 中第一个 3 的倍数.
public static void main(String[] args) {
    int num = 100;
    while (num <= 200){
        if (num % 3 == 0){
            System.out.println(num);	//102
            break;
        }
        num++;
    }
}
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执行到 break 就会让循环结束.

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continue

continue 的功能是跳过这次循环，立刻进入下次循环

代码示例：找到 100-200 中所有 3 的倍数.

//找到 100-200 中所有 3 的倍数.
public static void main(String[] args) {
    int num = 100;
    while (num <= 200){
        if (num % 3 != 0){
            num++;
            continue;
        }
        System.out.println(num);
        num++;
    }
}
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代码执行到 continue 语句的时候，就会立刻进入下次循环（判定循环条件），从而不会执行到下方的打印语句.

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for 循环

基本语法

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.
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相比于 while 循环，for 循环将这三个部分合并在一起，写代码时不容易遗漏.

代码示例1：打印 1-10 的数字

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
	System.out.println(i);
}
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代码示例2：计算 1-100 的和

int i = 1;
int count = 0;
for (i = 1; i <= 100; i++) {
	count += i;
}
System.out.println(count);
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代码示例3：计算 5 的阶乘

int i = 1;
int ret = 1;
for (i = 1; i <= 5; i++) {
	ret *= i;
}
System.out.println(ret);
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代码示例2：计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

int i = 1;
int count = 0;
for(i = 1; i <= 5; i++){
	int j = 1;
	int ret = 1;
	for (j = 1; j <= i; j++){
		ret *= j;
	}
	count += ret;
}
System.out.println(count);
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注意事项（和 while 循环类似）

1. 和 if 类似，for 下面的语句可以不写 { }，但不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }.
2. 和 if 类似，for 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
3. 和 if 类似，for 后面不要多写分号. 否则可能导致循环不能正常执行.

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do-while 循环

基本语法

do{
	循环语句;
}while (循环条件);
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先执行循环语句，再判定循环条件.

代码示例：打印 1-10

int num = 1;
do{
	System.out.println(num);
	num++;
}while(num <= 10);
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注意事项

1. do-while 循环最后的分号不要忘记.
2. do-while 很少使用，推荐使用 for 和 while.

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四、输入输出

输出到控制台

基本语法

System.out.println(msg);	 // 输出一个字符串, 带换行
System.out.print(msg); 		// 输出一个字符串, 不带换行
System.out.printf(format, msg); 	// 格式化输出

println 输出的内容自带 \n，print 不带 \n.
printf 的格式化输出方式和 c 语言的 printf 是基本一样的.
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代码示例

System.out.println("hello world");

int x = 10;
System.out.printf("x = %d\n", x);
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从键盘输入

读入一个字符
直接使用 System.in.read 可以读入一个字符. 但是需要搭配异常处理.

System.out.print("Enter a Char:");
char i = (char) System.in.read();
System.out.println("your char is :"+i);

// 编译出错
Test.java:4: 错误: 未报告的异常错误IOException; 必须对其进行捕获或声明以便抛出
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正确的写法

import java.io.IOException; // 需要导入 IOException 包

try {
	System.out.print("Enter a Char:");
	char i = (char) System.in.read();
	System.out.println("your char is :"+i);
} catch (IOException e) {
	System.out.println("exception");
}
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这种方式比较麻烦，不推荐使用.

使用 Scanner 读取字符串/整数/浮点数

import java.util.Scanner; // 需要导入 util 包

Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入你的姓名：");
String name = sc.nextLine();

System.out.println("请输入你的年龄：");
int age = sc.nextInt();

System.out.println("请输入你的工资：");
float salary = sc.nextFloat();

System.out.println("你的信息如下：");
System.out.println("姓名: "+name+"\n"+"年龄："+age+"\n"+"工资："+salary);

sc.close(); // 注意, 要记得调用关闭方法

// 执行结果
请输入你的姓名：
张三
请输入你的年龄：
18
请输入你的工资：
1000
你的信息如下：
姓名: 张三
年龄：18
工资：1000.0
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使用 Scanner 循环读取 N 个数字

 Scanner scanner = new Scanner(System.in);
 double sum = 0.0;
 int num = 0;
 //判断键盘是否还有输入，有输入就继续循环
 while (scanner.hasNextDouble()) {
     double tmp = scanner.nextDouble();
     sum += tmp;
     num++;
 }
 System.out.println("sum = " + sum);
 System.out.println("avg = " + (sum / num));
 scanner.close();

//执行结果
10
40.0
50.5
^D
sum = 100.5
avg = 33.5
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注意事项：当循环输入多个数据的时候，使用 ctrl+d 或者 ctrl+z 来结束输入。