第三章-流程控制语句

1、Programming Language Java 1第三章第三章流程控制语句流程控制语句Programming Language Java 2 3.1 3.1 语句概述语句概述 3.2 3.2 分支语句分支语句 3.3 3.3 循环语句循环语句 3.4 3.4 跳转语句跳转语句 3.5 3.5 常用的程序设计方法常用的程序设计方法 3.6 3.6 格式化的输入输出格式化的输入输出 Programming Language Java 31.11.1 JavaJava语言简介语言简介 3.1.1 Java3.1.1 Java语句的分类语句的分类 3.1.2 3.1.2 结构化程序设计的三种基本流

2、程结构化程序设计的三种基本流程 Programming Language Java 43.1.1 JavaJava语句的分类语句的分类1. 1. 空语句空语句2. 2. 表达式语句表达式语句3. 3. 声明语句声明语句4. 4. 标号语句标号语句 标号语句的格式为：标号标号语句的格式为：标号: :语句语句5. 5. 块语句块语句6. 6. 断言语句断言语句 其语法格式：其语法格式： assert assert 表达式表达式1 1； assert assert 表达式表达式1 1：表达式：表达式2 2； 其中，表达式其中，表达式1 1必须是必须是booleanboolean表达式，表达式表达式，

3、表达式2 2则则可以是任何类型。表达式可以是任何类型。表达式1 1为假，抛出异常。为假，抛出异常。Programming Language Java 53.1.2结构化程序设计的三种基本流程结构化程序设计的三种基本流程 计算机算法流程计算机算法流程, ,只有三种基本结构：顺序结构、只有三种基本结构：顺序结构、选择结构、循环结构。选择结构、循环结构。 每种结构是单入口、单出口的。每种结构是单入口、单出口的。 AB真假BApP循环体假真Programming Language Java 6Java语言的三个显著特点语言的三个显著特点 1 1 跨平台（体系结构中立）跨平台（体系结构中立） JavaJ

4、ava程序能够在网络上任何地方执行；完全统一的程序能够在网络上任何地方执行；完全统一的语言版本，实现平台无关性；字节代码与平台无关性；语言版本，实现平台无关性；字节代码与平台无关性；访问底层操作系统功能的扩展类库，不依赖于具体系访问底层操作系统功能的扩展类库，不依赖于具体系统等。典型商用系统。统等。典型商用系统。2 2 安全性好安全性好 除了除了JavaJava语言具有的许多安全特性以外，语言具有的许多安全特性以外，JavaJava提供提供了字节码校验器、文件访问限制机制、类装载器和运了字节码校验器、文件访问限制机制、类装载器和运行时内存布局四级安全保证机制。行时内存布局四级安全保证机制。3

5、3 面向对象面向对象 面向对象的技术是当今软件开发的主流技术之一。面向对象的技术是当今软件开发的主流技术之一。JavaJava语言是一个彻底的纯面向对象的程序设计语言。语言是一个彻底的纯面向对象的程序设计语言。它具有面向对象的封装、继承和多态三大特点。它具有面向对象的封装、继承和多态三大特点。 Programming Language Java 71.21.2 JavaJava程序工作原理程序工作原理 1.2.1 Java1.2.1 Java程序工作流程程序工作流程 1.2.2 Java1.2.2 Java虚拟机虚拟机 1.2.3 Java1.2.3 Java语言的平台无关性语言的平台无关性

6、1.2.4 Java1.2.4 Java平台的分类平台的分类 Programming Language Java 83.2.1 3.2.1 ifif语句语句 格式：格式：if (if (表达式表达式) ) 语句语句 功能：首先要计功能：首先要计算表达式，若值算表达式，若值为真，则执行语为真，则执行语句，否则（值为句，否则（值为假时）结束执行假时）结束执行ifif语句，执行语句，执行ifif语句的后续语句。语句的后续语句。 表达式表达式语句语句truefalseProgramming Language Java 9【例3-1】判断两个数的最大值。 class MyMaxpublic double

7、 getMax(double a, double b)double max;max = a;if(max b)max = b;return max; Programming Language Java 10【例3-1】判断两个数的最大值（续） public class Ex3_1 public static void main(String args) MyMax obj = new MyMax(); System.out.println(max=+obj.getMax(3.14,3.1415926); 【模仿例3-1】判断四个数的最大值。Programming Language Java 1

8、13.2.2 if-elseif-else语句语句格式：格式：if (if (表达式表达式) ) 语句语句1 1 else else 语句语句2 2功能：首先要计算功能：首先要计算表达式，若值为表达式，若值为真，则执行语句真，则执行语句1，否则（值为假时）否则（值为假时）执行语句执行语句2。 表达式表达式语句语句1语句语句2truefalseProgramming Language Java 12【例【例3-23-2】闰年问题。输入一个年份，判断概】闰年问题。输入一个年份，判断概念是否为闰年？念是否为闰年？ import java.util.*; class Leap public boole

9、an isLeap(int year) if(year%4=0) & (year%100!=0) | (year%400=0) ) return true;表达式语句1语句2truefalse0 else return false; Programming Language Java 13【例【例3-23-2】闰年问题。输入一个年份，判断概】闰年问题。输入一个年份，判断概念是否为闰年？念是否为闰年？( (续续) ) public class Ex3_2 public static void main(String args) int year; System.out.println(输

10、入一个年份：); Scanner reader=new Scanner(System.in); year = reader.nextInt(); Leap obj = new Leap(); if(obj.isLeap(year) System.out.println(year+是闰年.); else System.out.println(year+不是闰年.); Programming Language Java 14【例【例3-43-4】设计一个四则运算的计算器】设计一个四则运算的计算器 import java.util.*; import java.io.*; public class

11、Ex3_4 public static void main(String args) throws IOException (new Calculator().calculate(); class Calculatorpublic void calculate()throws IOException double a, b, c=0; char op;Programming Language Java 15【例【例3-43-4】设计一个四则运算的计算器（续）】设计一个四则运算的计算器（续） System.out.println(输入输入2个操作数：个操作数：); Scanner reader=

12、new Scanner(System.in); a = reader.nextDouble(); b = reader.nextDouble(); System.out.println(输入运算符输入运算符); op = (char)System.in.read(); if(op=+) c = a+b; if(op=-) c = a-b; if(op=*) c = a*b; if(op=/) c = a/b; System.out.println(a+op+b+=+ c); Programming Language Java 163.2.3 switch3.2.3 switch语句语句 swi

13、tch语句的格式： switch（表达式） case 值1：语句1； break； case 值2：语句2； break； case 值N：语句N； break； default： 语句N+1；功能：执行switch语句时，首先计算switch后表达式的值，然后在switch语句中寻找与该表达式的值相匹配的case值，如果找到，则执行该case后的各语句，直至遇到一个break语句为止；如果找不到匹配的case值，则执行switch的默认语句（default），直到switch语句体结束。如果找不到匹配的case值且不存在默认语句（default），则跳过switch语句体，什么也不做。 Pr

14、ogramming Language Java 17switch表达式表达式语句语句1 1语句语句2 2语句语句n n语句语句.值值1 1值值2 2值值n ndefaultcase Programming Language Java 18【例【例3-63-6】【例【例3-63-6】根据输入的百分制成绩（】根据输入的百分制成绩（scorescore），），要求输出成绩等级（要求输出成绩等级（gradegrade）A A、B B、C C、D D、E E。9090分以上为分以上为A A，80898089分为分为B B，70797079分为分为C C，60696069分为分为D D，6060分以下为分

15、以下为E E。 import java.util.*; public class Ex3_6 public static void main(String args) (new Grade().toGrade(); Programming Language Java 19【例【例3-63-6】（续】（续1 1）class Gradepublic void toGrade() int score, m; Scanner reader=new Scanner(System.in); System.out.println(输入成绩：); score = reader.nextInt(); if(sc

16、ore100)System.out.println(data error.); else m=score/10; switch(m) case 9:Programming Language Java 20【例【例3-63-6】（续】（续2 2）case 10: System.out.println(The grade is A.); break;case 8: System.out.println(The grade is B.); break;case 7: System.out.println(The grade is C.); break;case 6: System.out.print

17、ln(The grade is D.); break;default: System.out.println(The grade is E.); break; 【改写】用switch语句设计一个四则运算的计算器。Programming Language Java 213.33.3 循环语句循环语句 3.3.1 while3.3.1 while循环语句循环语句 3.3.2 do-while3.3.2 do-while循环语句循环语句 3.3.3 for3.3.3 for循环语句循环语句 Programming Language Java 223.3.1 while3.3.1 while循环语句循

18、环语句 whilewhile语句的一般格式：语句的一般格式： 初始化初始化 while(while(终止表达式终止表达式) ) 语句序列（循环体）；语句序列（循环体）； 迭代迭代 功能：首先初始化，其次，功能：首先初始化，其次，计算终止表达式的值，如果计算终止表达式的值，如果其值为真（其值为真（true），则执行），则执行语句序列（循环体），再执语句序列（循环体），再执行迭代语句，然后计算终止行迭代语句，然后计算终止表达式的值，并重复上述过表达式的值，并重复上述过程，直到终止表达式的值为程，直到终止表达式的值为“假假”（值为（值为false）时，退出）时，退出循环，执行下一条语句。循环，执行下

19、一条语句。 终止终止循环体循环体falsetrue初始化初始化迭代迭代Programming Language Java 23【例3-7】有一张足够大的纸，厚0.01毫米，问将它对折多少次后可以达到珠穆拉玛峰的高度（8844.43米）。class FoldCountpublic int getCount(double h)int n = 0;while(h8844.43)h = 2*h;n+;return n;Programming Language Java 24【例3-7】(续)public class Ex3_7 public static void main(String args)

20、FoldCount obj; obj = new FoldCount(); System.out.println(count=+obj.getCount(0.01e-3); 程序运行结果：count=30Programming Language Java 253.3.2 do- while3.3.2 do- while循环语句循环语句 do-while语句的一般格式：语句的一般格式：初始化初始化do 语句序列（循环体）；语句序列（循环体）； 迭代迭代 while(终止表达式终止表达式);功能：首先初始化，其次，功能：首先初始化，其次，执行执行do后面循环体中的语句。后面循环体中的语句。再执行迭

21、代语句，然后，计再执行迭代语句，然后，计算终止表达式的值。当值为算终止表达式的值。当值为true时，转去执行时，转去执行do后面循后面循环体中的语句；当值为环体中的语句；当值为false时，退出时，退出do-while循环，执循环，执行下一条语句。行下一条语句。 初始化初始化迭代迭代终止终止falsefalsetruetrue循环体循环体Programming Language Java 26【例【例3-93-9】循环接受并输出从键盘输入的字符，直到输入的字符为回车为止。import java.io.*;class CharIO public void aceptChar()throws IO

22、Exceptionchar ch;System.out.print(请输入字符（按Enter键结束）：);doch= (char)System.in.read() ; / 接收键盘输入System.out.print(ch+ );while(ch!=n); Programming Language Java 27【例【例3-93-9】（续）】（续）public class Ex3_9 public static void main(String args) throws IOException (new CharIO().aceptChar(); 特点：先执行循环体，后判断终止表达式。循环体至

23、少被执行一次。Programming Language Java 283.3.3 for3.3.3 for循环语句循环语句格式：格式：forfor（初始化；终止表达式；迭代）（初始化；终止表达式；迭代） 循环体；循环体； 功能：执行过程如下：功能：执行过程如下：1) 1) 执行初始化。执行初始化。2) 2) 计算计算“终止表达式终止表达式2”2”，若其值为，若其值为truetrue，则转步骤（，则转步骤（3 3）；若其值为）；若其值为falsefalse，则转步骤（，则转步骤（5 5）。）。3) 3) 执行一次循环体。执行一次循环体。4) 4) 执行迭代语句，然后转向步骤执行迭代语句，然后转向

24、步骤2 2。5) 5) 结束循环，执行结束循环，执行forfor循环之后的语循环之后的语句。句。终止终止循环体循环体false初始化初始化迭代迭代trueProgramming Language Java 29【例3-11】求1+2+3+100的和。class Sumpublic int sum1ton(int n)int sum=0;for(int i=1;i=n;i+)sum += i;return sum;public class Ex3_11 public static void main(String args) System.out.println(sum=+(new Sum().

25、sum1ton(100); Programming Language Java 30累加型问题的一般编程方法累加型问题的一般编程方法 【累加型】类型诸如 + 求其前n项之和的编程题。 累加型算法： 若设i为循环变量，s为前n项累加之和，则程序的基本结构为： s=0; for( i=1; i=n; i+ ) s=s+; 【模仿例【模仿例3-11】编程求】编程求1+3+5+7+95+97+99的和。的和。 【例【例3-12】编程求】编程求11/2+1/31/4+1/5 +1/991/100Programming Language Java 31【例【例3-133-13】编程求阶乘n！class F

26、actorialpublic long getFac(int n)long fac;fac = 1;for(int i=1;i=n;i+)fac = fac*i;return fac;public class Ex3_13 public static void main(String args) System.out.println(fac=+(new Factorial().getFac(10); Programming Language Java 32阶乘型问题的一般编程方法阶乘型问题的一般编程方法 【阶乘型】类型诸如 求其前n项之积的编程题。 阶乘型算法 若设i为循环变量，fac为前n项

27、相乘之积，则程序的基本结构为： fac=1; for( i=1; i=n; i+ ) fac=fac*;【模仿例【模仿例3-13】编程求编程求135791113前前n项之积。项之积。Programming Language Java 333.43.4 跳转语句跳转语句 3.4.13.4.1 breakbreak语句语句 3.4.23.4.2 continuecontinue语句语句 3.4.23.4.2 returnreturn语句语句Programming Language Java 343.4.1 3.4.1 breakbreak语句语句 break有两种形式：不带标号的有两种形式：不带标

28、号的break和带和带标号的标号的break。 不带标号不带标号break的格式：的格式：break ; 功能：功能： 跳出跳出switch语句；语句； 跳出当前一层循环。跳出当前一层循环。 说明：说明： break只能终止并跳出最近一层的只能终止并跳出最近一层的结构。结构。 break不能用于循环语句和不能用于循环语句和switch语句之语句之外的任何其它语句之中。外的任何其它语句之中。Programming Language Java 35【例【例3-163-16】韩信点兵又称为中国剩余定理，相传汉高祖刘邦问大将军韩信韩信点兵又称为中国剩余定理，相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少，韩信

29、答说，每统御兵士多少，韩信答说，每3人一列余人一列余1人，人，5人一列余人一列余2人，人，7人一列余人一列余4人，人，13人一列余人一列余6人。刘邦茫然不知其数。请问韩人。刘邦茫然不知其数。请问韩信至少有多少名士兵？信至少有多少名士兵？ class HanXin public int getNum() int n=1; while(true)if(n%3=1 & n%5=2 & n%7=4 & n%13=6) break; n+; return n; Programming Language Java 36【例【例3-163-16】（续）】（续）public class

30、 Ex3_16 public static void main(String args) System.out.println(new HanXin().getNum(); 程序运行结果：程序运行结果：487Programming Language Java 37带标号break语句的格式：标号： / 标号应在break前面break 标号 ;功能：直接跳出由标号所指定的循环语句、开关语句或块语句，使程序继续执行后面的语句。Programming Language Java 38【例3-17】用break终止外层块语句 class BreakClasspublic void breakMeth

31、od() boolean t = true; first: / 定义块firstsecond: / 定义块 second third: / 定义块 thirdSystem.out.println(在break之前。);if(t) break second; / break终止second块System.out.println(本语句将不被执行。); System.out.println(本语句将不被执行。);System.out.println(在在second块后的语句。块后的语句。); Programming Language Java 39【例3-17】用break终止外层块语句（续）p

32、ublic class Ex3_17 public static void main(String args) (new BreakClass().breakMethod(); 程序运行结果：程序运行结果：在在break之前。之前。在在second块后的语句。块后的语句。Programming Language Java 403.4.2 continue3.4.2 continue语句语句 continue有两种形式：不带标号的continue和带标号的continue。 格式：continue ; 功能：结束本次循环，跳过循环体中尚未执行的语句，重新开始下一轮循环。从循环体第一个语句开始执行

33、。 说明：只有用在循环结构中。【例3-18】求输入的十个整数中正数的个数及其平均值。Programming Language Java 41import java.util.*;class Positivepublic float getPosAve() int i,num=0,a; /i循环控制变量,num计数器,a输入数 float sum=0; Scanner reader=new Scanner(System.in); System.out.print(输入整数：); for(i=0;i10;i+) a = reader.nextInt(); if(a=0) continue; num

34、+; sum+=a; return sum/num;Programming Language Java 42public class Ex3_18 public static void main(String args) System.out.println(new Positive().getPosAve(); 程序运行结果：程序运行结果：输入整数：输入整数：2 3 4 -7 -23 5 -1 1 45 -9 10.0Programming Language Java 433.4.3 return3.4.3 return语句语句 格式：return 表达式 ； 功能：从当前方法中推出，返回到

35、调用的语句处，可以带参数返回。 说明：如果指定的返回类型是void，那么方法中的return语句不应该带表达式；如果指定的返回类型是非void，那么方法中的return语句必须带表达式。 一个方法中可以包含多个return语句，程序一旦执行到return语句就从方法中返回。一般情况下，出现在方法体末尾不带表达式的return语句可以被省略。Programming Language Java 443.5 3.5 常用的程序设计方法常用的程序设计方法 3.5.1 3.5.1 枚举法（穷举法）枚举法（穷举法） 3.5.23.5.2 递推法递推法 3.5.33.5.3 递归法递归法 3.5.4 3.5

36、.4 简单图形的输出简单图形的输出 3.5.5 3.5.5 简单游戏的设计简单游戏的设计 Programming Language Java 453.5.1 3.5.1 枚举法（穷举法）枚举法（穷举法） 枚举法：把所有可能的情况一一测试，筛选出符合条件的各种结果进行输出。 【例3-20】百元买百鸡:用一百元钱买一百只鸡。已知公鸡5元/只,母鸡3元/只,小鸡1元/3只。class HundredYunChickenpublic void printChicken()int x,y,z;Programming Language Java 46 for (x=0;x=100;x+) for (y=0

37、;y=100;y+) for (z=0;z=100;z+) if(x+y+z=100 & 5*x+3*y+z/3.0=100 ) System.out.println(公鸡=+x+,母鸡=+y+,小鸡=+z); public class Ex3_20 public static void main(String args) (new HundredYunChicken().printChicken(); Programming Language Java 47为了减少循环次数，可将三个for语句改写为：for (x=0;x=20;x+) for (y=0;y=33;y+) z=100-

38、x-y; if (5*x+3*y+z/3.0=100 ) System.out.println(公鸡=+x+,母鸡=+y+,小鸡=+z);程序运行结果：公鸡=0,母鸡=25,小鸡=75公鸡=4,母鸡=18,小鸡=78公鸡=8,母鸡=11,小鸡=81公鸡=12,母鸡=4,小鸡=84Programming Language Java 483.5.2 3.5.2 递推法递推法 递推是一个序列U1,U2,U3,Un，后面的每一项都能按公式由前面的一项或连续的几项推算出来。 递推初值、递推公式和递推终止条件是递推法的三要素。 【例3-22】斐波纳契数列。斐波纳契数列是这样一个数列: 前两个数都是1，第三

39、个数是前两个数之和，以后的每个数都是其前两个数之和。求斐波那契数列前n项的和。Programming Language Java 49【例3-22】斐波纳契数列 class Fibonaccipublic int getSum(int n)int sum=2,f1=1,f2=1,f;for (int i=3;i=n;i+) f=f1+f2; sum=sum+f; f1=f2; f2=f; return sum;Programming Language Java 50【例3-22】斐波纳契数列 (续)public class Ex3_22 public static void main(Stri

40、ng args) Fibonacci o = new Fibonacci(); System.out.println(sum=+o.getSum(20); 本题的三要素是：本题的三要素是： 递推初值：递推初值：f1=1, f2=1 递推公式：递推公式：f=f1+f2 终止条件：共计算终止条件：共计算n-2次次Programming Language Java 513.5.3 3.5.3 递归法递归法 在一个方法有调用该方法自身的情况时，称为方法的递归调用。 大多数情况是直接递归，即一个方法直接自己调自己。 当一个实际问题可用递归形式描述时，该问题的求解用递归方法变得容易。例如，求n！、求前n个

41、自然数的和、求第n个Fibonacci数等。 【例3-25】用递归调用求第n个Fibonacci数的方法求前20个Fibonacci数。 Programming Language Java 52 class Fibopublic void printFibo(int n)for(int i = 1;i = n;i+)System.out.print(f(i)+ );if(i % 10 = 0)System.out.println();long f(long n)if(n = 1|n = 2) return 1;else return f(n - 1) + f(n - 2); Programmi

42、ng Language Java 53 public class Ex3_25 public static void main(String args) new Fibo().printFibo(20); 对求第对求第n个个Fibonacci数列的递归方法来说，这两个数列的递归方法来说，这两个条件是：条件是：递归计算公式：递归计算公式：fib( n )=fib(n - 1) fib(n - 2)递归结束条件：递归结束条件：n = 1或或n = 2【模仿例【模仿例3-25】用递归法求用递归法求n的阶乘。的阶乘。Programming Language Java 543.5.4 3.5.4 简单图

43、形的输出简单图形的输出 【例3-26】编程显示以下图形（共N 行，N 由键盘输入）。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 设N=5 第1行 4个空格=5-1 1个“*”=2*行号-1第2行 3个空格=5-2 3个“*”=2*行号-1第3行 2个空格=5-3 5个“*”=2*行号-1第4行 1个空格=5-4 7个“*”=2*行号-1第5行 0个空格=5-5 9个“*”=2*行号-1由此归纳出：第i行的空格数N-i个；第i行的“*”数是2i-1个。Programming Language Java 55 打印图形的程序结构： for

44、( i=1; i=h; i+ ) /* 重复打印h行 */ 重复打印h-i个空格； 重复打印2i-1个 *； 换行； Programming Language Java 56 import java.util.*; class TriGraphicpublic void printTriGra(int h)for(int i=1; i=h; i+)for(int j=1; j=h-i; j+)System.out.print( ); for(int j=1; j=2*i-1; j+)System.out.print(*); System.out.println(); /换行 Programmi

45、ng Language Java 57 public class Ex3_26 public static void main(String args) int n;Scanner reader=new Scanner(System.in);System.out.print(输入正整数：);n = reader.nextInt();new TriGraphic().printTriGra(n); Programming Language Java 583.5.5 3.5.5 简单游戏的设计简单游戏的设计 【例3-28】设计一个猜数字游戏。游戏自动产生一个0至1000范围内的一个整数，游戏玩家从

46、键盘输入数字去猜，如果猜对了，打印共猜了多少次数；如果猜小了，给玩家提示猜小了，重新输入数字；如果猜大了，同样，给玩家提示猜大了，重新输入数字。 Programming Language Java 59 import java.util.*;class GuessGame public void playGuessGame() int goalNum = (int)(Math.random()*1000); int count=0; / 计数器计数器 int guessNum; do guessNum = inputGuessNum();count+;if(guessNum goalNum) System.out.println(你猜大了，请重猜。你猜大了，请重猜。) while(guessNum != goalNum); Programming Language Java 60 System.out.println(恭喜你猜对了。共猜了恭喜你猜对了。共猜了+count+次。次。) int inputGuessNum()Scanner reader = new Scanner(S