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Java程序设计基础 第3章Java控制结构 Java是真正的面向对象的语言 它的特点之一就是 软件复用 即采用类构件 使软件不经修改或稍加修改就可反复使用 从而提高软件的开发效率 降低维护成本 Java语言在进行面向对象程序设计时 仍严格遵循传统的结构化程序设计的原则 本章主要介绍了Java的三种基本控制结构以及分支和循环语句 最后介绍了数组 3 1三种基本控制结构 Java有三种基本控制结构 1 顺序结构 2 选择结构 分支 3 循环结构 3 2选择控制结构 1 if语句if语句是Java程序中最常见的分支控制结构 它是一种 二选一 的控制结构 即只给出两种可能的执行路径供选择 分支前的判断称为条件表达式 它是一个结果为布尔型量的关系或逻辑表达式 根据这个表达式的值是 真 或 假 来决定选择哪个分支来执行 if语句的语法形式如下 if 条件表达式 语句组 else语句组 3 2选择控制结构 if语句还有一种if else if嵌套形式 其语法形式如下 if 条件表达式 语句组 elseif 条件表达式2 语句组2 elseif 条件表达式 语句组 else语句组 3 2选择控制结构 例3 1 判断某一年是否为闰年 闰年的条件是符合下面二者之一 能被4整除 但不能被100整除 能被4整除 又能被400整除 3 2选择控制结构 1 方法1 采用一个逻辑表达式包含所有闰年条件 publicclassLeapYear publicstaticvoidmain Stringargs intyear 1989 if year 4 0 运行结果为 1989isnotaleapyear 3 2选择控制结构 2 switch语句switch语句是多分支的开关语句 它的一般格式如下 switch 表达式 case判断值 语句组 分支 case判断值 语句组 分支 case判断值n 语句组n 分支n default 语句组n 1 分支n 1 3 2选择控制结构 需要注意的是 switch语句的每一个case判断 都只是负责指明分支的入口点 而不负责分支出口点的指定 switch MyGrade case A MyScore 5 break case B MyScore 4 break case C MyScore 3 break default MyScore 0 3 2选择控制结构 例3 2 根据考试成绩的等级打印出百分制分数段 publicclassGradeLevel publicstaticvoidmain Stringargs System out println n firstsituation chargrade C switch grade case A System out println grade is85 100 break case B System out println grade is70 84 break case C System out println grade is60 69 break case D System out println grade is 60 break default System out println inputerror 运行该程序的结果为 Cis60 69 3 3循环控制结构 Java的循环语句共有三种 while语句 do while语句和for语句 它们的结构如图所示 3 3循环控制结构 1 while语句while语句的一般语法格式如下 while 条件表达式 循环体其中条件表达式的返回值为布尔型 循环体可以是单个语句 也可以是复合语句 3 3循环控制结构 下面是一个使用while语句计算阶乘的例子 longresult 1 while n 0 result n 3 3循环控制结构 2 do while语句do while语句的一般语法格式如下 do循环体while 条件表达式 3 3循环控制结构 下面是使用do while语句实现阶乘运算的例子 Longresult 1 do result n while n 0 3 3循环控制结构 3 for语句for语句是Java语言三个循环语句中功能较强 使用较广泛的一个 它的流程结构可参看图2 2 c for语句的一般语法格式如下 for 表达式1 表达式2 表达式3 循环体 3 3循环控制结构 下面是用for语句实现阶乘运算的例子 for longresult 1 n 0 n result n 3 3循环控制结构 循环中常用的跳转语句有两个 continue语句和break语句 1 continue语句continue语句必须用于循环结构中 continue语句有两种使用形式 1 不带标号的continue语句 它的作用是终止当前这一轮循环 跳过本轮循环剩余的语句 直接进入当前循环的下一轮 2 带标号的continue语句 其格式如下 continue标号名 带标号的continue语句使程序的流程直接转入标号标明的循环层次 3 3循环控制结构 下面查找1到20的素数的例子使用带标号的continue语句 FirstLoop for i 1 i 20 i if i 2 0 continueFirstLoop j 3 while j Math sqrt i if i j 0 continueFirstLoop j 2 System out println i 3 3循环控制结构 2 break语句break语句的作用是使程序的流程从一个语句块内部跳出来 如从switch语句的分支中跳出 或从循环体内部跳出 break语句同样分带标号和不带标号两种使用格式 带标号的break语句的使用格式是 break标号名 这个标号应该标志着某一个语句块 执行语句就从这个语句块中跳出来 流程进入该语句块后面的语句 不带标号的break语句从它所在的switch分支或最内层的循环体中跳转出来 执行分支或循环体后面的语句 3 3循环控制结构 例3 3 列出1到20之间的所有素数 程序代码如下 publicclassListPrime publicstaticvoidmain Stringargs intLowerLimt 1 intUpperLimt 20 inti j 定义循环变量FirstLoop for i LowerLimt i UpperLimt i if i 2 0 continueFirstLoop j 3 while j Math sqrt i if i j 0 continueFirstLoop j 2 System out println i 3 4数组 数组是常用的数据结构 相同数据类型的元素按一定顺序排列就构成了数组 数组的主要特点有三个 1 数组是相同数据类型的元素的集合 2 数组中的各元素是有先后顺序的 它们在内存中按照这个先后顺序连续存放在一起 3 每个数组元素用数组名和下标来唯一地确定 3 4数组 1 一维数组的定义Java的数组定义包括声明数组和分配内存空间两部分 声明数组的语法格式有两种 如下所示 数组元素类型数组名 数组元素类型 数组名 为数组元素分配内存空间 这时要用到运算符new 其语法格式如下 数组名 new数组元素类型 数组元素的个数 例 为一个整型数组分配了3个int型整数所占据的内存空间 intArray newint 3 3 4数组 通常 上述两部分可以合在一起 格式如下 数组元素类型数组名 new数组元素类型 数组元素的个数 例如 intintArray newint 3 3 4数组 2 一维数组元素的引用声明了一个数组 并用运算符new为它分配了内存空间后 就可以引用数组中的每一个元素了 数组元素的引用方式为 数组名 数组下标 3 一维数组的初始化对数组元素可以进行赋值 也可以在定义数组的同时进行初始化 例如 inta 1 2 3 4 5 数组的各个元素之间用逗号 分隔 系统会自动为数组分配一定空间 与C中不同 这时Java不要求数组为静态 static 3 4数组 4 一维数组程序举例 例3 4 数组元素的赋值和输出 publicclassArrayTest publicstaticvoidmain Stringargs inti inta newint 5 for i 0 i 0 i System out println a i a i 运行该程序的结果如下 a 4 4a 3 3a 2 2a 1 1a 0 0 3 4数组 例3 5 Fibonacci数列Fibonacci数列的定义为 F1 F2 1 Fn Fn 1 Fn 2 n 3 publicclassFibonacci publicstaticvoidmain Stringargs inti intf newint 10 f 0 f 1 1 for i 2 i 10 i f i f i 1 f i 2 for i 1 i 10 i System out println F i f i 1 3 4数组 运行该程序的结果为 F 1 1F 2 1F 3 2F 4 3F 5 5F 6 8F 7 13F 8 21F 9 34F 10 55 3 4数组 例3 6 冒泡法排序 从小到大 对相邻的两个元素进行比较 并把小的元素交换到前面 publicclassBubbleSort publicstaticvoidmain Stringargs inti j intintArray 30 1 9 70 25 intl intArray length for i 0 iintArray j intt intArray i intArray i intArray j intArray j t for i 0 i l i System out println intArray i 3 4数组 运行该程序的结果如下 91253070 3 4数组 1 二维数组的定义对二维数组来说 分配内存空间有下面两种方法 1 直接为每一维分配空间 如 inta newint 2 3 2 从最高维开始 分别为每一维分配空间 如 inta newint 2 a 0 newint 3 a 1 newint 3 3 4数组 2 二维数组元素的引用二维数组中每个元素的引用方式为 数组名 下标1 下标2 其中下标1 下标2可为整型常数或表达式 如a 2 3 等 与一维数组一样 每一维的下标都从0开始 3 二维数组的初始化与一维数组一样 二维数组的初始化也有两种方式 1 直接对每个元素进行赋值 2 在定义数组的同时进行初始化 如 inta 2 3 1 5 3 4 定义了一个3 2的数组 并对每个元素赋值 3 4数组 例3 7 矩阵相乘 两个矩阵Am n Bn l相乘得到Cm l 每个元素cij aik bk i 1 m n 1 n publicclassMatrixMultiply publicstaticvoidmain Stringargs inti j k inta newint 2 3 intb 1 5 2 8 5 9 10 3 2 7 5 18 intc newint 2 4 for i 0 i 2 i for j 0 j 3 j a i j i 1 j 2 for i 0 i 2 i for j 0 j 4 j c i j 0 for k 0 k 3 k c i j a i k b k j 3 4数组 System out println n MatrixA for i 0 i 2 i for j 0 j 3 j System out print a i j System out println System out println n MatrixB for i 0 i 3 i for j 0 j 4 j System out print b i j System out println System out println n MatrixC for i 0 i 2 i for j 0 j 4 j System out print c i j System out println 3 4数组 运行该程序的结果为 MatrixA 234468 MatrixB 15285910 327 5 18 MatrixC 256514 655013028 1