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Java程序设计第三讲数组和流控制,数组,数组定义数组是有序数据的集合,数组中的每个元素具有相同的数据类型。一维数组的定义方式为:typearrayName;其中类型(type)可以Java中任意的数据类型,包括简单类型，组合类型,数组名arrayName为一个合法的标识符，指明该变量是一个数组类型变量例如:intintArray，声明了一个整型数组,数组中的每个元素为整型数据,数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。数组有一维数组和多维数组。与C、C+不同，Java在数组的定义中并不为数组元素分配内存,因此中不用指出数组中元素个数，即数组长度在Java中，数组是对象。,数组定义,可以有任何类型的数组，数组元素可以是基本类型，也可以是类类型，当然还可以是数组。例chars;Pointpoints;s的每个元素都是char类型的，points的每个元素都是类Point类型的。,等价的数组说明,chars;Pointpoints;这两行说明与前面的说明完全等价。,创建数组,和所有对象一样，程序中使用new关键字创建数组，方括号中的数字表示数组元素个数。例：s=newchar20;points=newPoint100;points0=newPoint();points1=newPoint();Java中没有静态的数组定义，数组的内存都是通过new动态分配的。,数组创建后就不能改变它的大小，但是可以使用相同的引用变量指向一个全新的数组。intelements=newint6;elements=newint10;,Point类定义如下：classPointintx,y;Point(intx1,inty1)x=x1;y=y1;Point()this(0,0);,图说明,说明语句:Pointpoints;执行完毕，系统为变量points分配一个引用空间。说明语句:points=newPoint100;执行完毕，系统在内存中分配一个数组对象并把数组引用赋给变量points说明语句:points1=newPoint();执行完毕，数组的状态图（b）变为图（c）。,数组说明与数组创建可以合并：chars=newchar20;Pointpoints=newPoint100;数组变量的类型说明：例如：Objectpoints;points=newPoint100;例如：Pointpoints;points=newObject100;,正确,错误,数组边界,在Java中，数组下标从0开始。数组中的元素个数length是数组中唯一的数据成员变量。使用new创建数组时系统自动给length赋值。数组一旦创建完毕，其大小就固定下来。程序运行时使用length进行数组边界检查。如果发生越界访问，则抛出一个异常。,示例,intlist=newint10;for(inti=0;ilist.length;i+)/进行相应处理的代码循环的结束条件中使用list.length，而不是常数10。好处：不会引起数组下标越界，使程序更健壮，修改更方便。,数组初始化,数组名加上下标可以表示数组元素。数组的下标范围为0到length-1。当创建一个数组时，每个元素都被初始化。在没有给数组元素赋值前，默认值：数值类型为0，逻辑类型为false，字符类型为0，对象类型为null。Java允许用初值来创建数组。,示例,inta=11,12,13,14,15,16;doubleb=1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7;Stringnames=Georgianna;Jen;Simon;Tom;,数组运算例子,publicclassArrayTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)inti;inta=newint5;for(i=0;i5;i+)ai=i;for(i=a.length-1;i=0;i-)System.out.println(a+i+=+ai);,数组运算例子,运行结果如下:C:javaArrayTesta4=4a3=3a2=2a1=1a0=0该程序对数组中的每个元素赋值,然后按逆序输出。,数组运算例子,Fibonacci数列的定义为:F1=F2=1,Fn=Fn-1+Fn-2(n=3)，求数列的前十个数。publicclassFibonaccipublicstaticvoidmain(Stringargs)inti;intf=newint10;f0=f1=1;for(i=2;i10;i+)fi=fi-1+fi-2;for(i=1;i=10;i+)System.out.println(F+i+=+fi-1);,运行结果为:C:javaFibonacciF1=1F2=1F3=2F4=3F5=5F6=8F7=13F8=21F9=34F10=55,多维数组,Java可以建立数组的数组（的数组），由此得到多维数组。一般来讲，n维数组是n-1维数组的数组。说明多维数组时使用类型及多对方括号。例如：inta;intb;,二维数组,创建二维数组的一般格式为：typearrayN=newtypearrleng1;arrayN0=newtypearrleng2;arrayN1=newtypearrleng2;.arrayNarrleng1-1=newtypearrleng2;,二维矩阵数组说明,二维矩阵数组的一般说明格式为typearrayName=newtypelength1length2;其中，arrayName是数组名，length1和length2分别为数组各维的大小，type是数组元素的类型。,与一维数组一样,对数组元素也没有分配内存空间,需要使用运算符new来分配内存,然后才可以访问每个元素。对高维数组来说,分配内存空间有下面几种方法。,直接为每一维分配空间例intmatrix=newint45;,将创建一个有4个数组的数组，每个数组中又有5个整数，即4行5列的整数矩阵。,等价于：intmatrix=newint4;for(intj=0;jmatrix.length;j+)matrixj=newint5;先指定了一维行的数目为4，每一行生成列的数目为5,从最高维开始,分别为每一维分配空间，先指定行数在指定列数inta=newint2;a0=newint3;a1=newint3;,二维数组的初始化,多维数组的初始化与一维数组类似，以二维数组静态初始化为例：inta=2,3,1,5,3,4;它的形式如下：231534使用两个下标可以访问数组中的任一元素。,正确的说明示例,inta1=newint23;inta2=newint2;inta3=newint46;,不正确的说明示例,interrarr123;interrarr2=newint4;interrarr34=newint34;,不允许静态说明数组。,数组的维数说明顺序应从高维到低维。,数组维数的指定只能出现在new运算符之后。,对二维数组中每个元素,引用方式为:arrayNameindex1index2其中index1、index2为行下标和列下表，每一维的下标都从0开始，最大值为每一维的长度减1二维数组的length属性，数组名.length表示数组的行数，数组名行下表.length表示该行的元素个数。,流控制,语句是Java的最小执行单位，语句间以分号（;）作为分隔符。,表达式语句,下面是一些表达式语句：customer1=newCustomer();point2=newPoint();x=12;x+;,表达式语句,方法调用通常返回一个值，一般用在表达式中。有的方法调用可直接当作语句。如：System.out.println(“HelloWorld!”);,块,块是一对花括号“”和“”括起来的语句组。如，Pointpoint1=newPoint();intx=point1.x;第一个块是空块，其中不含任何语句。第二个块含两条语句。方法体是一个块。块还用在流控制的语句中，如if语句、switch语句及循环语句。,与C、C+相同,Java程序通过流控制来执行程序流,完成一定语句组成的。语句可以是单一的一条语句(如c=a+b;),也可以复合语句。下面我们分别来介绍Java中的流控制语句,包括1.分支语句:if-else,break,switch.2.循环语句:while,do-while,for,continue.,分支语句,分支语句根据一定的条件，动态决定程序的流程方向，从程序的多个分支中选择一个或几个来执行。分支语句共有两种：if语句和switch语句。,分支语句,if语句的基本语法是：if(逻辑表达式)语句1;else语句2;if语句中的else子句是可选的。if关键字之后的逻辑表达式必须得到一个逻辑值，不能以数值来代替。,1.if语句,if语句的含义,当逻辑表达式结果为true时，执行语句1，然后继续执行if后面的语句。当逻辑表达式为false时，如果有else子句，则执行语句2，否则跳过该if语句，继续执行后面的语句。语句1和语句2既可以是单语句，也可以是语句块。,每个单一的语句后都必须有分号。语句1,语句2可以为复合语句,这时要用大括号。建议对单一的语句也用大括号括起,这样程序的可读性强,而且有利于程序的扩充(可以在其中填加新的语句)。大括号外面不加分号。,例,intcount;count=getCount();/程序中定义的一个方法if(count0)System.out.println(“Error:countvalueisnegative!”);elseSystem.out.println(“Therewillbe”+count+“peopleforlunchtoday.”);,if-else语句的一种特殊形式为:if(expression1)statement1elseif(expression2)statement2elseif(expressionM)statementMelsestatementN,else子句不能单独作为语句使用,它必须和if配对使用。else总是与离它最近的if配对,if语句例子,例：比较两个数的大小,并按从小到大的次序输出。publicclassCompareTwopublicstaticvoidmain(Stringargs)doubled1=23.4;doubled2=35.1;If(d2=d1)System.out.println(d2+=+d1);elseSystem.out.println(d1+=+d2);,运行结果为:C:javaCompareTwo35.1=23.4,2.switch语句,switch语句是多重分支语句，它的语法格式是：switch(表达式)casec1:语句组1;break;casec2:语句组2;break;caseck:语句组k;break;default:语句组;break;,2.switch语句,表达式的计算结果必须是int型或字符型，即是int型赋值相容的。当用byte，short或char类型时，要进行提升。,2.switch语句,switch语句不允许使用浮点型或long型表达式。c1，c2，ck是int型或字符型常量。default子句是可选的，并且，最后一个break语句完全可以不写。,switch语句的语义,计算表达式的值，用该值依次和c1，c2，ck相比较。如果该值等于其中之一，那么执行其后的语句组，直到遇到break语句跳到switch之后的语句。如果没有相匹配的值，则执行default之后的语句。,switch语句中各ci之后的语句既可以是单语句，也可以是语句组。不论执行哪个分支，程序流都会顺序执行下去，直到遇到break语句为止。,switch语句的语义,2.switch语句示例,例:/colorNum是整型变量switch(colorNum)case0:setBackground(Color.red);break;case1:setBackground(Color.green);break;default:setBackground(Color.black);break;,2.switch语句示例,classSwitchTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)charch=args0.charAt(0);switch(ch)case0:case1:case2:case3:case4:case5:case6:case7:case8:case9:System.out.println(“Thecharacterisdigit”+ch);break;,casea:caseb:casec:cased:casee:casef:caseg:caseh:casei:casej:casek:casel:casem:casen:caseo:casep:caseq:caser:cases:caset:caseu:casev:casew:casex:casey:casez:System.out.println(“Thecharislowercaseletter”+ch);break;,caseA:caseB:caseC:caseD:caseE:caseF:caseG:caseH:caseI:caseJ:caseK:caseL:caseM:caseN:caseO:caseP:caseQ:caseR:caseS:caseT:caseU:caseV:caseW:caseX:caseY:caseZ:System.out.println(“Thecharisuppercaseletter”+ch);break;,default:System.out.println(“Thecharacter”+ch+”isneitheradigitnoraletter.”);,2.switch语句示例,switch语句和if语句可以互相代替。例:if(colorNum=0)setBackground(Color.red);elseif(colorNum=1)setBackground(Color.green);elsesetBackground(Color.black);,例.根据考试成绩的等级打印出百分制分数段。publicclassGradeLevelpublicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(n*firstsituation*);chargrade=C;/normaluseswitch(grade)caseA:System.out.println(grade+is85100);break;caseB:System.out.println(grade+is7084);break;caseC:System.out.println(grade+is6069);break;caseD:System.out.println(grade+is60);break;default:System.out.println(inputerror);System.out.println(n*secondsituation*);,grade=A;createrrorwithoutbreakstatementswitch(grade)caseA:System.out.println(grade+is85100);caseB:System.out.println(grade+is7084);caseC:System.out.println(grade+is6069);caseD:System.out.println(grade+is60);default:System.out.println(inputerror);System.out.println(n*thirdsituation*);,grade=B;severalcasewithsameoperationswitch(grade)caseA:caseB:caseC:System.out.println(grade+is=60);break;caseD:System.out.println(grade+is60);break;default:System.out.println(inputerror);,运行结果为C:javaGradeLevel*firstsituation*Cis6069*secondsituation*Ais85100Ais7084Ais6069Ais60inputerror*thirdsituation*Bis=60,循环语句,循环语句控制程序流多次执行一段程序。Java语言提供三种循环语句：for语句、while语句和do-while语句。,1.for语句,for语句的语法格式是：for(初始语句;逻辑表达式;迭代语句)语句;初始语句和迭代语句中可以含有多个语句，各语句间以逗号分隔。for语句括号内的三部分都是可选的，逻辑表达式为空时，默认规定为恒真,for语句的语义,先执行初始语句，判断逻辑表达式的值，当逻辑表达式为真时，执行循环体语句，执行迭代语句，然后再去判别逻辑表达式的值。这个过程一直进行下去，直到逻辑表达式的值为假时，循环结束，转到for之后的语句。for语句中定义的循环控制变量只在该块内有效。,循环语句示例,for(inti=0;i3;i+)System.out.println(“Areyoufinishedyet?”);System.out.println(“Finally!”);,结果,Areyoufinishedyet?Areyoufinishedyet?Areyoufinishedyet?Finally!,循环语句示例,for(;)System.out.println(“Alwaysprint!”);该语句等价于：for(;true;)System.out.println(“Alwaysprint!”);,这段循环不会停止。,2.while循环,while循环的语法是：while(逻辑表达式)语句;while语句中的逻辑表达式不能用数值来代替。,2.while循环,while语句的语义是：计算逻辑表达式，当逻辑表达式为真时，重复执行循环体语句，直到逻辑表达式为假时结束。,while语句的语义,如果第一次检查时逻辑表达式为假，则循环体语句一次也不执行。如果逻辑表达式始终为真，则循环不会终止。,while循环示例,例:inti=0；while(i3)System.out.println(“Areyoufinishedyet?”);i+;System.out.println(“Finally!”);,3.do循环语句,do语句的语法格式是：do语句;while(逻辑表达式);,3.do循环语句,do语句的语义是：首先执行循环体语句，然后判定逻辑表达式的值，当表达式为真时，重复执行循环体语句，直到表达式为假时结束。不论逻辑表达式的值是真是假，do循环中的循环体都至少执行一次。,do循环示例,inti=0;doSystem.out.println(“Areyoufinishedyet?”);i+;while(i3);System.out.println(“Finally!”);,循环语句,for、while及do语句可互相替代。例如：do语句1;while(逻辑表达式);等价于：语句1;while(逻辑表达式)语句1;,例:分别用while、do-while和for语句实现累计求和。publicclassSumpublicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(n*whilestatement*);intn=10,sum=0;initializationwhile(n0)terminationsum+=n;bodyn-;iterationSystem.out.println(sumis+sum);,System.out.println(n*do_w