Java基础Switch和循环控制

1. switch语句

1.1 分支语句switch语句

格式

switch (表达式) {case 1:语句体1;break;case 2:语句体2;break;...default:语句体n+1;break;
}

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。

1.2 switch案例-减肥计划

需求：键盘录入星期数，显示今天的减肥活动

周一：跑步
周二：游泳
周三：慢走
周四：动感单车
周五：拳击
周六：爬山
周日：好好吃一顿

示例代码：

public static void main(String[] args){// 1. 键盘录入星期数据，使用变量接收Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入");int week = sc.nextInt();// 2. 多情况判断，采用switch语句实现switch(week){// 3. 在不同的case中，输出对应的减肥计划case 1:System.out.println("跑步");break;case 2:System.out.println("游泳");break;case 3:System.out.println("慢走");break;case 4:System.out.println("动感单车");break;case 5:System.out.println("拳击");break;case 6:System.out.println("爬山");break;case 7:System.out.println("好好吃一顿");break;default:System.out.println("您的输入有误");break;}}
}

1.3 switch语句case穿透

概述 : 如果switch语句中,case省略了break语句, 就会开始case穿透
需求 : 键盘录入星期数，输出工作日、休息日 (1-5)工作日，(6-7)休息日
示例代码：

/*
case穿透是如何产生的?如果switch语句中,case省略了break语句, 就会开始case穿透.现象：当开始case穿透，后续的case就不会具有匹配效果，内部的语句都会执行直到看见break，或者将整体switch语句执行完毕，才会结束。
*/
public static void main(String[] args){Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入星期数:");int week = sc.nextInt();switch(week){case 1:case 2:case 3:case 4:case 5:System.out.println("工作日");break;case 6:case 7:System.out.println("休息日");break;default:System.out.println("您的输入有误");break;}}
}

2. for循环

2.1 循环语句-for循环

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循环格式：

for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) {循环体语句;
}

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

2.2 for循环案例-输出数据1-5和5-1

需求：在控制台输出1-5和5-1的数据
示例代码：

public class ForTest01 {public static void main(String[] args) {//需求：输出数据1-5for(int i=1; i<=5; i++) {System.out.println(i);}System.out.println("--------");//需求：输出数据5-1for(int i=5; i>=1; i--) {System.out.println(i);}}
}

2.3 for循环案例-求1-5数据和

需求：求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出
示例代码：

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0int 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;第一次：sum = sum + i = 0 + 1 = 1;第二次：sum = sum + i = 1 + 2 = 3;第三次：sum = sum + i = 3 + 3 = 6;第四次：sum = sum + i = 6 + 4 = 10;第五次：sum = sum + i = 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

2.4 for循环案例-求1-100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 }
示例代码：

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0int 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);}
}

2.5 for循环案例-水仙花数

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原数
  - 例如153 3*3*3 + 5*5*5 + 1*1*1 = 153
思路：
1. 获取所有的三位数，准备进行筛选，最小的三位数为100，最大的三位数为999，使用for循环获取
2. 获取每一个三位数的个位，十位，百位，做if语句判断是否是水仙花数
示例代码

public class ForTest04 {public static void main(String[] args) {//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(ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) {//输出满足条件的数字就是水仙花数System.out.println(i);}}}
}

2.6 for循环案例-每行打印2个水仙花数(统计)

需求：在控制台输出所有的“水仙花数”，要求每行打印2个
示例代码：

public class Demo6For {/*需求：在控制台输出所有的“水仙花数”，要求每行打印2个System.out.print (打印内容);   打印后不换行System.out.println(打印内容); 打印后换行分析:1. 定义变量count，用于保存“打印过”的数量，初始值为02. 在判定和打印水仙花数的过程中，拼接空格, 但不换行，并在打印后让count变量+1，记录打印过的数量3. 在每一次count变量+1后，判断是否到达了2的倍数，是的话，换行。*/public static void main(String[] args){// 1. 定义变量count，用于保存“打印过”的数量，初始值为0int count = 0;for(int i = 100; i <= 999; i++){int ge = i % 10;int shi = i / 10 % 10;int bai = i / 10 / 10 % 10;if(   (ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai) == i){//  2. 在判定和打印水仙花数的过程中，拼接空格, 但不换行，并在打印后让count变量+1，记录打印过的数量System.out.print(i + " ");count++;// 3. 在每一次count变量+1后，判断是否到达了2的倍数，是的话，换行if(count % 2 == 0){System.out.println();}}}}
}

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

3. while循环

3.1 循环语句-while循环

while循环完整格式：

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

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
示例代码：

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++;}}
}

3.2 while循环案例-珠穆朗玛峰

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?
示例代码：

public class WhileTest {public static void main(String[] args) {//定义一个计数器，初始值为0int 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");}
}

4. 循环细节

4.1 循环语句-dowhile循环

完整格式：

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
示例代码：

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);}
}

4.2 三种循环的区别

三种循环的区别
- 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）
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
死循环（无限循环）的三种格式
1. for(;;){}
2. while(true){}
3. do {} while(true);

4.3 死循环

死循环格式

for死循环格式 :
for(;;){}while死循环格式 :while(true){}do..while死循环格式 :do{}while(true);

死循环案例

/*问题: 死循环有应用场景吗?例如: 键盘录入一个1-100之间的整数顾虑: 键盘录入是用户操作的, 用户就可能会出现一些误操作的现象*/
public static void main(String[] args) {/*for(;;){System.out.println("我停不下来了~");}*//*while(true){System.out.println("我停不下来了~");}*/do{System.out.println("我停不下来了~");   }while(true);System.out.println("看看我能被执行吗?~");    // 无法访问的语句
}
}

4.4 跳转控制语句

跳转控制语句（break）
- 跳出循环，结束循环
跳转控制语句（continue）
- 跳过本次循环，继续下次循环
注意： continue只能在循环中进行使用！

public class Demo1Continue {/*continue : 跳过某次循环体内容的执行注意：使用是基于条件控制, 在循环内部使用.需求: 模拟电梯上行的过程 1-24层, 4层不停.*/public static void main(String[] args){for(int i = 1; i <= 24; i++){if(i == 4){continue;}System.out.println(i + "层到了~");}}}

public class Demo2Break {/*break : 终止循环体内容的执行注意：使用是基于条件控制的break语句只能在循环和switch中进行使用.需求: 模拟20岁工作到80岁, 60岁退休.*/public static void main(String[] args){for(int i = 20; i <= 80; i++){if(i == 60){break;      // 结束整个循环}System.out.println(i + "岁正在上班");}}}

import java.util.Scanner;public class Test {/*需求：程序运行后，用户可多次查询星期对应的减肥计划，直到输入0，程序结束步骤:1. 不明确用户操作几次, 使用死循环包裹业务逻辑2. 匹配到0的时候，使用break结束循环死循环*/public static void main (String[] args){lo:while(true){System.out.println("请输入您要查看的星期数:");System.out.println("(如无需继续查看,请输入0退出程序)");// 1. 键盘录入星期数据，使用变量接收Scanner sc = new Scanner(System.in);int week = sc.nextInt();// 2. 多情况判断，采用switch语句实现switch(week){// 3. 在不同的case中，输出对应的减肥计划case 0:System.out.println("感谢您的使用");break lo;case 1:System.out.println("跑步");break;case 2:System.out.println("游泳");break;case 3:System.out.println("慢走");break;case 4:System.out.println("动感单车");break;case 5:System.out.println("拳击");break;case 6:System.out.println("爬山");break;case 7:System.out.println("好好吃一顿");break;default:System.out.println("您的输入有误");break;}}}
}

5. Random

5.1 Random产生随机数（掌握）

概述：
- Random类似Scanner，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：
1. 导入包
  
  import java.util.Random;
2. 创建对象
  
  Random r = new Random();
3. 产生随机数
  
  int num = r.nextInt(10);
  
  解释： 10代表的是一个范围，如果括号写10，产生的随机数就是0-9，括号写20，参数的随机数则是0-19
示例代码：

import java.util.Random;public class Demo1Random {/*Random : 产生随机数1. 导包  : import java.util.Random;导包的动作必须出现在类定义的上面2. 创建对象 : Random r = new Random();上面这个格式里面，r 是变量名，可以变，其他的都不允许变3. 获取随机数 : int number = r.nextInt(10);   //获取数据的范围：[0,10) 包括0,不包括10上面这个格式里面，number是变量名，可以变，数字10可以变。其他的都不允许变需求: 产生随机数1-10之间的*/public static void main(String[] args){// 2. 创建对象Random r = new Random();for(int i = 1; i <= 10; i++){// 3. 获取随机数int num = r.nextInt(10) + 1;     // 1-10System.out.println(num);}}
}

5.3 Random练习-猜数字（应用）

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

A. 如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了

B. 如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了

C. 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：

import java.util.Scanner;
import java.util.Random;public class Test {/*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1. 准备Random和Scanner对象, 分别用于产生随机数和键盘录入2. 使用Random产生一个1-100之间的数, 作为要猜的数3. 键盘录入用户猜的的数据4. 使用录入的数据(用户猜的数据)和随机数(要猜的数据)进行比较, 并给出提示5. 以上内容需要多次进行, 但无法预估用户输入几次可以猜测正确, 使用while(true)死循环包裹6. 猜对之后, break结束.*/public static void main(String[] args){// 1. 准备Random和Scanner对象, 分别用于产生随机数和键盘录入Random r = new Random();Scanner sc = new Scanner(System.in);// 2. 使用Random产生一个1-100之间的数, 作为要猜的数int randomNum = r.nextInt(100) + 1;// 5. 以上内容需要多次进行, 但无法预估用户输入几次可以猜测正确, 使用while(true)死循环包裹while(true){// 3. 键盘录入用户猜的的数据System.out.println("请输入您猜的数据:");int num = sc.nextInt();// 4. 使用录入的数据(用户猜的数据)和随机数(要猜的数据)进行比较, 并给出提示if(num > randomNum){System.out.println("猜大了");}else if(num < randomNum){System.out.println("猜小了");}else{// 6. 猜对之后, break结束.System.out.println("恭喜,猜中了");break;}}System.out.println("感谢您的使用");}
}

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Java基础Switch和循环控制

1. switch语句

1.1 分支语句switch语句

1.2 switch案例-减肥计划

1.3 switch语句case穿透

2. for循环

2.1 循环语句-for循环

2.2 for循环案例-输出数据1-5和5-1

2.3 for循环案例-求1-5数据和

2.4 for循环案例-求1-100偶数和

2.5 for循环案例-水仙花数

2.6 for循环案例-每行打印2个水仙花数(统计)

3. while循环

3.1 循环语句-while循环

3.2 while循环案例-珠穆朗玛峰

4. 循环细节

4.1 循环语句-dowhile循环

4.2 三种循环的区别

4.3 死循环

4.4 跳转控制语句

5. Random

5.1 Random产生随机数（掌握）

5.3 Random练习-猜数字（应用）

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