Java架构师成长之道之Java程序流程控制

Java架构师成长之道

4.1 程序流程控制概述

之前编写的绝大多数程序都是顺序执行，也就是从main函数开始，由上到下一行一行的执行，也被称为顺序结构。

在生活中除了顺序结构以外还有选择结构、循环结构，例如在淘宝购物时登录账号就是一个选择结构，如果输入的正确的用户名和密码才能购买商品，否则就会提示用户名密码错误。
而在淘宝首页的Banner就是一个循环结构,在指定的时间内循环切换图片。

在Java中，支持if/else和switch case两种选择结构，同时支持while，do...while,for循环以及JDK1.5以后支持foreach循环，同时还支持带标签的循环结构以及通过使用break,continue来中断循环。

4.2 使用Scanner类实现程序交互

平常在使用PC浏览电商网站时，如果想要购买商品通常需要输入用户名和密码来登录系统。
而登录的目的正是验证账号的合法性，在Java中可以使用Scanner类来模拟用户的输入数据，
可以读取的数据类型是boolean,byte,short,int,long,String,double等等，可以通过IDEA的Structure视图查看Scanner类的源码支持读取的类型。

在Java程序中如果想要使用一个类，必须使用import关键字加上类的包名+类名+分号实现

import java.util.Scanner;

Java默认为所有的源文件导入java.lang包下的类，因此在之前编写的Java程序中使用的String,System等类无需使用import导入。
Java开发中常用的包还有util,io,nio,text,time等等。同学们有时间可以多去看看这些包下的源码实现，提升自己的编程功底。

在导入之后便可以通过new关键字创建Scanner对象来模拟键盘，
同时在Scanner构造器中传入System.in作为数据的来源，表示来源于控制台

Scanner input =new Scanner(System.in);

使用Scanner读取用户信息并输出到控制台

package net.ittimeline.java.core.control;import java.util.Scanner;/*** 读取用户输入数据实现程序交互** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 17:49* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ScannerTest {public static void main(String[] args) {Scanner input=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你的年龄");int age=input.nextInt();System.out.println("请输入你的身高");double height=input.nextDouble();System.out.println("请输入你的姓名");String name=input.next();System.out.println("你是男生么?");boolean genderFlag=input.nextBoolean()?Boolean.TRUE:Boolean.FALSE;if(genderFlag){System.out.printf("你的年龄是%d,你的姓名是%s,你的性别是男生，你的身高是%.2f",age,name,height);}else{System.out.printf("你的年龄是%d,你的姓名是%s,你的性别是女生，你的身高是%.2f",age,name,height);}}
}

交互效果

关于Scanner类的更多介绍以及使用方式，可以查阅JDK的API文档

4.3 自定义PrintUtils类

PrintUtils类位于java-core-util模块中，使用Maven管理项目，关于Maven和IntelliJ IDEA的使用后面会详细介绍

工程模块总览以及PrintUtils概览

该类主要是对于System类的PrintStream对象封装，结合JDK1.5的静态导入特性，可以实现更加"简洁的数据输出"，方便程序调试。

如果想要在其他模块引用该类，只需要在其他模块的pom.xml文件中添加该类所有在模块的坐标即可

 <dependency><groupId>net.ittimeline.java</groupId><artifactId>java-core-util</artifactId><version>${project.version}</version></dependency>

package net.ittimeline.java.core.util.lang;/*** 控制台打印输出工具类** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 11:53* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class PrintUtils {/*** 打印输出对象的内容并换行* @param object*/public static void println(Object object){System.out.println(object);}/*** 打印输出对象们的内容并换行* @param objects*/public static void println(Object...objects){for (Object object:objects){println(object);}}/*** 打印分割*/public static  void println(){System.out.println();System.out.println("*********************楚河汉界*********************");}/*** 打印输出对象的内容不换行* @param object*/public static void print(Object object){System.out.print(object);}/*** 按照指定的格式打印输出内容* @param format* @param args*/public static void printf(String format,Object...args){System.out.printf(format,args);}
}

4.4 选择结构if/else

if/else用于布尔类型的变量或者表达式作为条件判断来进行程序流程控制，if/else语句有如下三种形式

if语句，也被称为单分支选择结构

单分支选择

if(true){//执行代码块的内容
}

使用Math.random()方法随机生成1-6的整数，然后判断大小

package net.ittimeline.java.core.control;
import static java.lang.System.out;
/*** if单选择结构** if(true){** }* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 10:27* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class Lottery {public static void main(String[] args) {//返回一个0.0-1.0(不包含1.0)之间的小数double dbl=Math.random();out.println("dbl ="+dbl);//产生1-6之间的随机数int number=(int)(dbl*6)+1;out.println("number = "+number);int target=3;if(number<=target){out.println("小");}}
}

使用Math.random()随机生成1-6的3个整数，判断手气

package net.ittimeline.java.core.control;
import static java.lang.System.out;
/*** 单if选择结构** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 10:33* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class Lottery2 {public static void main(String[] args) {double dbl=Math.random();int i,j,k;//创建三个1-6之间的随机整数数i = (int)(dbl*6)+1;j = (int)(dbl*6)+1;k = (int)(dbl*6)+1;out.println("i = "+i +" j = "+j +" k = "+k );//求三个随机数的和int point=i+j+k;out.println("point  = "+point);//根据随机数的和判断输出的内容if(point>15){out.println("今天手气很不错");}//只要满足if的bool表达式，就会执行代码块{}中的内容if(point>=10&&point<=15){out.println("今天手气一般");}if(point<10){out.println("今天手气不好");}}
}

if/else语句(二选一),也别称为双分支选择结构

双分支选择结构

if(true){//执行代码块的内容
}
else{//执行代码块的内容
}

使用Math.random()产生1-6之间的随机整数，判断大小

package net.ittimeline.java.core.control;
import static java.lang.System.out;/*** if/else择结构** if(true){** }* else{** }* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 10:27* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class Lottery3 {public static void main(String[] args) {//返回一个0.0-1.0(不包含1.0)之间的小数double dbl=Math.random();out.println("dbl ="+dbl);//产生1-6之间的随机数int number=(int)(dbl*6)+1;out.println("number = "+number);int target=3;if(number<=target){out.println("小");}else{out.println("大");}}
}

判断用户输入的年份是否是闰年

package net.ittimeline.java.core.control.ifstatement;import java.util.Scanner;/*** 判断用户输入的年份是不是闰年** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 17:58* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class LeapYearCheck {public static void main(String[] args) {//创建虚拟键盘Scanner input =new Scanner(System.in);System.out.println("请输入年份");int year=input.nextInt();/*** 闰年判断的公式* 年份能被4整除不能被100整除 或者 年份不能被400整除* * 2016 2020 都是闰年*/boolean flag=(year%4==0&&year%100!=0)||year%400==0;if(flag){System.out.printf("你输入的年份%d是闰年",year);}else{System.out.printf("你输入的年份%d不是闰年",year);}}
}

使用if/else模拟淘宝登录

package net.ittimeline.java.core.control.ifstatement;import java.util.Scanner;/*** 模拟淘宝登录* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 18:09* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class TaobaoLogin {public static void main(String[] args) {Scanner input =new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你的用户名");String name =input.next();System.out.println("请输入你的密码");String password=input.next();String targetName="tony";String targetPassword="123456";if(targetName.equals(name)&&targetPassword.equals(password)){System.out.println("欢迎登录淘宝");}else{System.out.println("用户名或者密码输入错误，请检查");}}
}

用户名或者密码输入正确的运行结果

if/else if /else(多选一)

if(true){//执行代码块的内容
}
else if(true){//执行代码块的内容
}
else if(true){//执行代码块的内容
}
else{//执行代码块的内容
}

根据随机生成的年龄判断是青少年、中年、还是老年人

package net.ittimeline.java.core.control;import java.util.Random;/*** 年龄判断* if(){** }* else if(){** }* else{** }* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 12:27* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class Age {public static void main(String[] args) {Random random=new Random();int age=random.nextInt(110)+1;System.out.println("age = "+age);if(age<=6){System.out.println("你是儿童");}else if(age>=7&&age<=14){System.out.println("你是少年");}else if(age>=15&&age<=35){System.out.println("你是青年人");}else if(age>=36&&age<=60){System.out.println("你是中年人");}else if(age>60){System.out.println("你是老年人");}else{System.out.println("无法识别你的年龄");}}
}

比较两个数的大小，如果大于返回1，小于返回-1，等于返回0

package net.ittimeline.java.core.control;
import static java.lang.System.out;/*** if(){*     * }* else if(){*     * }* else{*     * }* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 11:43* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class IfElseIfElse {/*** 多选一* 用于比较两个数的大小* if/else if /else* @param testval* @param target* @return*/static int test(int testval,int target){if(testval>target){return +1;}else if(testval<target){return -1;}else{return 0;}}public static void main(String[] args) {out.println(test(10,5));out.println(test(5,10));out.println(test(5,5));}
}

使用if/else if/else模拟相亲现场

package net.ittimeline.java.core.control.ifstatement;import java.util.Scanner;/*** 相亲现场* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 22:55* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class Marry {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你的身高:(cm)");int height = input.nextInt();System.out.println("请输入你的财富:(千万)");double wealth = input.nextDouble();System.out.println("请输入你是否帅:(true/false)");boolean isHandsome = input.nextBoolean();//三个条件全满足if (height >= 180 && wealth >= 1 && isHandsome) {System.out.println("我一定要嫁给他!!");}//三个满足一个else if (height > 180 || wealth >= 1 || isHandsome) {System.out.println("嫁吧，比上不足比下有余");}//一个都不满足else {System.out.println("不嫁");}}
}

在进行复杂业务开发时，还会使用到嵌套的if/else

if(true){if(true){//执行代码块}else{//执行代码块}
}
else{//执行代码块
}

使用嵌套if和三元运算符求出三个整数的最大值

package net.ittimeline.java.core.operator.ternary;/*** 求三个数中的最大值* 分别使用if/else if和三元运算符* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 16:58* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class GetMaxNumber {public static void main(String[] args) {int i=277;int j=20;int k=-99;int max=0;if(i>j){if(i>k){max=i;}else{max=k;}}System.out.println("使用if/else if实现求三个整数的最大值 max = "+max);max= i>j&&i>k?i:k;System.out.println("三个数中的最大值是"+max);}
}

使用死循环while和if/else实现将用户输入的三个整数排序
这里为什么要用死循环while呢？是为了方便测试各种数据排序场景

package net.ittimeline.java.core.control.ifstatement;import java.util.Scanner;/*** 使用If/else给用户输入的整数排序 按照从大到小** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 13:11* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class IfElseSort {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("请输入第一个整数");int first = input.nextInt();System.out.println("请输入第二个整数");int second = input.nextInt();System.out.println("请输入第三个整数");int third = input.nextInt();//第一个数最小if (first < second && first < third) {if (second < third) {System.out.println(first + " < " + second + " < " + third);} else if (second > third) {System.out.println(first + " < " + third + " < " + second);}}//第二数最小else if (second < first && second < third) {if (first > third) {System.out.println(second + " < " + third + " < " + first);} else if (first < third) {System.out.println(second + " < " + first + " < " + third);}}//第三个数最小else if (third < first && third < second) {if (first > second) {System.out.println(third + " < " +second + " < " + first);} else if (first < second) {System.out.println(third + " < " + first + " < " + second);}}}}}

4.5 选择结构switch/case

switch语句由一个表达式和多个case语句以及default语句组成，switch语句中表达式的数据类型只能是byte,short,char和int以及枚举(enum)类型，不能是boolean类型，否则会编译出错，同时在JDK7以后switch语句支持String类型。case之后只能声明常量值，不能声明范围,break关键字表示跳出switch语句，根据实际业务场景是可选的。而default语句类似于if/else的else语句，也是可选的，位置也是灵活的，但是通常放到最后一个case语句下面。

switch语句的执行流程
首先计算switch表达式的值，然后拿switch表达式的值和case语句的常量值和进行相等性判断，如果相等则会执行对应的case语句中的代码块，直到执行case语句中的break后跳出switch语句。
如果每个case语句的值和switch语句表达式的值不相等，则会执行default语句的代码块，直到遇到break结束switch语句。

switch(expression){case constant value ://代码块break;case constant value ://代码块break;case constant value ://代码块break;default ://代码块break;
}

使用switch/case实现等值判断

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;/*** switch case使用* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-05 10:58* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class SwitchTest {public static void main(String[] args) {//变量或者表达式的值只能是byte,short,char,int,enum,Stringint number=0;switch (number){case 1:System.out.println("number =1");//每一个case都需要break,break表示跳出switch语句break;case 2:System.out.println("number =2");break;case 3:System.out.println("number =3");break;case 4:System.out.println("number =4");break;//如果所有的case都不匹配，则会进入defaultdefault:System.out.printf("number =%d",number);}}
}

虽然Java没有强制规定每个case语句必须加上break，而C#(微软推出的一门编程语言)是规定case语句必须加上break。程序在执行时可能会得到错误的结果。

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;/*** switch not with case** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 13:12* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class SwitchDemo2 {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i <7 ; i++) {switch (i){case 1:System.out.println("case 1");case 2:System.out.println("case 2");case 3:System.out.println("case 3");case 4:System.out.println("case 4");case 5:System.out.println("case 5");default:System.out.println("default");}}}
}

程序运行结果
default
case 1
case 2
case 3
case 4
case 5
default
case 2
case 3
case 4
case 5
default
case 3
case 4
case 5
default
case 4
case 5
default
case 5
default
default

如果想要获取正确的运行结果，需要在case语句加上break，当执行到break时表示退出switch语句

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;/*** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 13:10* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class SwitchDemo {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 7; i++) {switch (i) {case 1:System.out.println("case 1");break;case 2:System.out.println("case 2");break;case 3:System.out.println("case 3");break;case 4:System.out.println("case 4");break;case 5:System.out.println("case 5");break;default:System.out.println("default");break;}}}
}

为什么Java不强制开发人员在使用switch/case时不强制加上break呢，因为有些场景虽然是不同的case值，但是执行的业务逻辑是一样的。

根据月份判断季节

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;import java.util.Scanner;/*** 根据用户输入的月份判断季节** 1,2,12是冬季* 3，4，5是春季* 6，7，8是夏季* 9，10，11是秋季* 12，1，2是冬季** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 18:23* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class JudegMonth {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入月份");int month = input.nextInt();switch (month) {case 1:case 2:case 12:System.out.printf("当前月份%d是冬季",month);break;case 3:case 4:case 5:System.out.printf("当前月份%d是春天",month);break;case 6:case 7:case 8:System.out.printf("当前月份%d是夏季",month);break;case 9:case 10:case 11:System.out.printf("当前月份%d是秋季",month);break;}}
}

根据用户输入的年月日判断是当年的第几天

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;import java.util.Scanner;/*** 利用switch不带break的特性* 根据用户输入的年月日判断是当年的第几天* 如果switch case 不加break,程序会执行匹配到的case直到遇到break或者switch执行结束* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 09:41* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class GetDaysByMonthDay {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入年份");int year = input.nextInt();//统计总天数int sumDays = 0;//判断用户输入的年份是否是闰年if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0) {//如果是闰年 一年有366天System.out.printf("%d年是闰年\n", year);sumDays += 1;}System.out.println("请输入月份");int month = input.nextInt();System.out.println("请输入日(几号)");int day = input.nextInt();switch (month) {case 12:sumDays += 31;case 11:sumDays += 30;case 10:sumDays += 31;case 9:sumDays += 30;case 8:sumDays += 31;case 7:sumDays += 31;case 6:sumDays += 30;case 5:sumDays += 31;case 4:sumDays += 30;case 3:sumDays += 31;case 2:sumDays += 28;case 1:sumDays += day;}System.out.println("2019年" + month + "月" + day + "日是当年的第" + sumDays + "天");}
}

判断字符是元音还是辅音

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;import java.util.Random;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;/*** 判断字符是元音还是辅音* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 12:42* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class VowelsAndConsonants {public static void main(String[] args) {Random random=new Random(88);for (int i=0;i<100;i++){//产生97-122之间的随机数int c=random.nextInt(26)+'a';//打印 字符对应的数字以及是元音还是辅音print((char)c+", "+c);switch (c){//元音case 'a':case 'e':case 'i':case 'o':case 'u':print(",vowel");break;case 'y':case 'w'://有时候是元音print(",Sometimes a vowel");break;//默认是辅音default:print(",consonant");}println();}}
}

在JDK7以前，switch/case语句的条件表达式的类型只能支持byte,short,int,char和enum，而String是日常开发中最常用的数据类型，在JDK7后switch/case终于支持String。

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;import java.util.Scanner;/*** JDK7新特性-switch支持String类型** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 18:32* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class SwitchString {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);String description;System.out.println("请输入你的性别");String gender = input.next();/*** 根据输入的性别生成招呼用语*/switch (gender) {case "男":description = "你好,先生";break;case "女":description = "你好,女士";break;default:description="你好";break;}System.out.println(description);}
}

但是由于switch/case语句的case 值是不能重复的，在使用String时尤其要注意。因为在Java中字符串可以使用Unicode字符来替换，也可能造成case值重复。

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;import java.util.Scanner;/*** JDK7新特性-switch支持String类型* case 值 重复** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-04 18:32* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class SwitchString2 {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);String description;System.out.println("请输入你的性别");String gender = input.next();/*** 根据输入的性别生成招呼用语*/switch (gender) {case "男"://字符串男对应的unicode编码就是\u7537// case "\u7537":description = "你好,先生";break;case "女":description = "你好,女士";break;default:description="你好";break;}System.out.println(description);}
}

使用switch/case实现基于字符和字符串的小写字母转大写字母

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;import java.util.Scanner;/*** 使用switch/case分别基于字符串和字符实现将小写字母转换为大写字母** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-05 15:34* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class SwitchLowerCaseUpperCase {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入需要转换的小写字母:");String lowercase = input.next();String uppercase = "";switch (lowercase) {case "a":case "b":case "c":case "d":case "e":case "f":case "g":case "h":case "i":case "j":case "k":case "l":case "m":case "n":case "o":case "p":case "q":case "r":case "s":case "t":case "u":case "v":case "w":case "x":case "y":case "z"://直接使用String类封装的toUpperCase方法实现小写字母转大写字母uppercase = lowercase.toUpperCase();break;}//输出转换结果 这里的%s表示字符串System.out.printf("基于字符串小写字母%s转换为大写字母的结果是%s\n", lowercase, uppercase);//获取输入字符串中的第一个字符Character ch = lowercase.charAt(0);switch (ch) {case 'a':case 'b':case 'c':case 'd':case 'e':case 'f':case 'g':case 'h':case 'i':case 'j':case 'k':case 'l':case 'm':case 'n':case 'o':case 'p':case 'q':case 'r':case 's':case 't':case 'u':case 'v':case 'w':case 'x':case 'y':case 'z'://小写字母的编码减去32就是大写字母的编码int upperCaseNumber = (int) ch - 0x20;//将数字转换为对应的字符Character uppperCase = Character.valueOf((char) upperCaseNumber);//输出转换结果，这里的%c表示字符System.out.printf("基于字符 小写字母%c转换为大写字母的结果是%c\n", ch, uppperCase);break;}}
}

switch/case和if/else语句的比较

凡是可以使用switch/case的结构，都可以使用if/else转换。反之不成立
选择结构中，即可以使用switch/case，又可以使用if/else时，优先使用switch case，因为switch/case执行效率稍高
switch case适合做等值判断，if/else适合做区间判断。

package net.ittimeline.java.core.control.switchstatement;import java.util.Scanner;/*** 根据用户输入的分数判断等级** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 10:46* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class GetGradeByScore {public static void main(String[] args) {Scanner input= new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你的分数");int score=input.nextInt();String ifElseGrade=getGradeByScoreIfElse(score);System.out.printf("if else结构实现  分数%d对应的等级是%s\n",score,ifElseGrade);String switchCaseGrade=getGradeByScoreSwitchCase(score);System.out.printf("switch case结构实现  分数%d对应的等级是%s\n",score,switchCaseGrade);}/*** 使用if/else实现根据用户输入的分数获取等级* @param score* @return*/public static String getGradeByScoreIfElse(int score){String grade="";if(score>90){grade="A";}else if(score>=70&&score<80){grade="B";}else if(score>=60&&score<70){grade="C";}else if((score<60)){grade="D";}return grade;}/*** 使用if/else实现根据用户输入的分数获取等级* @param score* @return*/public static String getGradeByScoreSwitchCase(int score){String grade="";int value=score/10;switch (value){case 9:grade="A";break;case 8:case 7:grade="B";break;case 6:grade="C";break;case 5:case 4:case 3:case 2:case 1:grade="D";break;}return grade;}
}

4.6 循环结构while和do/while

每个循环结构都有如下四个要素

1.初始化条件
2.循环条件必须是boolean类型
3.循环体
4.迭代条件

而循环结构的执行流程是
循环的执行顺序
1.初始化条件
2.循环条件
3.循环体
4.迭代条件

2.循环条件
3.循环体
4.迭代条件

2.循环条件
3.循环体
4.迭代条件
...

while循环的结构是

while(boolean_expression){statement;[iterator_statement]
}

while循环的流程图

当boolean_expression为true时，就会循环执行代码块中的内容，直到遇到boolean_expression为false则会退出while循环。

package net.ittimeline.java.core.control.whilestatement;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;/*** 使用while循环判断随机数是否小于0.99* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 12:46* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class WhileTest {/*** 定义condition方法作为while循环的条件* @return Math.random()是否小于0.99*/static boolean condition(){boolean result=Math.random()<0.99;println("result = "+result);return result;}public static void main(String[] args) {while (condition()){println("Inside  'while'");}println("Exited 'while'");}
}

使用while循环计算1-100以内的偶数和,借助该程序理解循环的四要素
在写while循环时特别容易忘记写迭代条件，如果while循环没有迭代条件，则会变成死循环，
在程序开发中应该尽量避免出现死循环。

package net.ittimeline.java.core.control.whilestatement;/*** 计算1-100以内的偶数** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 17:28* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class While100EvenNumber {public static void main(String[] args) {/*** 循环四要素** 1.初始化条件* 2.循环条件 必须是boolean类型* 3.循环体* 4.迭代条件*///1.循环的初始条件int sum=0;int i=1;//2.循环条件while (i<=100){//3.循环体if(i%2==0){sum+=i;}//4.循环的迭代条件i++;}System.out.println("1-100以内的偶数和是"+sum);}
}

while循环和for循环可以相互替换,使用for循环实现1-100以内的偶数和

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;/*** 求100以内的偶数** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 11:22* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class For100EvenNumber {public static void main(String[] args) {int sum=0;for (int i = 1; i <=100 ; i++) {if(i%2==0){sum+=i;}}System.out.println("1-100以内的偶数和是"+sum);}
}

do/while循环在日常开发中几乎不怎么用，它和while循环的区别就是至少执行一次循环体的内容

do/while循环和while循环的对比

package net.ittimeline.java.core.control.whilestatement;
import  static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;
/*** while循环和do/while循环的区别** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 18:52* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class DoWhileTest {/*** 测试while循环* @param number*/public static void testWhile(int number){while (number<10){System.out.println(" while循环 number = "+number++);}}public static void testDoWhile(int number){do{System.out.println(" do while循环 number = "+number++);}while (number<10);}public static void main(String[] args) {/*** 当while循环和do/while循环都满足循环条件时，while循环和do/while循环是等价的*/int number=1;testWhile(number);testDoWhile(number);/*** 当while循环的循环条件不满足时,do...while循环会比while循环多执行一次*/number=10;testWhile(number);println();testDoWhile(number);}
}

4.7 循环结构for

for循环是日常开发程序中使用最多的循环结构，与while循环的不同之处在于for循环的循环初始条件(变量)只能在for循环内使用，而while循环的循环初始条件(变量)可以在whiel循环外部使用。

for循环的循环结构也是由之前提到的循环结构四要素组成，执行顺序也和while一样

for(循环的初始条件;循环条件;迭代条件){循环体
}

for循环执行流程图

使用for循环输出1-100

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;/*** for循环打印输出1-100** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-07-30 16:47* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForTo100 {public static void main(String[] args) {for (int i =1;i<=100;i++){System.out.print(i+" ");}}
}

使用for循环求1-100以内的和

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;/*** 求1-100以内的和** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 11:24* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class For100Sum {public static void main(String[] args) {//定义变量保存相加的和int sum=0;for (int i = 1; i <=100 ; i++) {//循环累加sum+=i;}System.out.println("1到100以内的和是"+sum);}
}

编写程序从1循环到150，并且每行打印一个值,另外在每个3的倍数行上打印foo, 在每个5的倍数行上打印biz, 在每个7的倍数行上打印baz

 package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;/*** 编写程序从1循环到150，并且每行打印一个值* 另外在每个3的倍数行上打印foo* 在每个5的倍数行上打印biz* 在每个7的倍数行上打印baz** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 11:28* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForTo150 {public static void main(String[] args) {for (int i = 1; i < 150; i++) {if (i % 3 == 0) {System.out.println(i + " foo ");}if (i % 5 == 0) {System.out.println(i + " biz ");}if (i % 7 == 0) {System.out.println(i + " baz ");} else {System.out.println(i);}}}
}

输入两个正整数m和n,求其最大公约数和最小公倍数

最大公约数:两个数同时能被除尽的最大值
最小公倍数:同时是两个数的倍数的最小值
比如12和20的最大公约数是4，最小公倍数是60

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;import java.util.Scanner;/*** 输入两个正整数m和n,求其最大公约数和最小公倍数* 最大公约数:两个数同时能被除尽的最大值* 最小公倍数:同时是两个数的倍数的最小值* 比如12和20的最大公约数是4，最小公倍数是60** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 15:53* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForGreatestCommonDivisorLeastCommonMultiple {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入第一个数");int m = input.nextInt();System.out.println("请输入第二个数");int n = input.nextInt();//定义变量保存最大公约数int greatestCommonDivisor = 0;//定义变量保存最小公倍数int leastCommonMultiple = 0;int min = m > n ? n : m;//求最大公约数/*** 查找最大公约数 循环的次数 可以在用户输入的两个整数中最小的那个值的次数之内* 如果找到了就中断循环*/for (int i = min; i >= 1; i--) {if ((n % i) == 0 && (m % i) == 0) {System.out.println(" i =" + i);greatestCommonDivisor = i;break; //跳出for循环}}System.out.printf("%d和%d的最大公约数是%d \n", m, n, greatestCommonDivisor);//求最小公倍数int num = m * n;for (int i = 0; i < num; i++) {if (num % m == 0 && num % n == 0) {leastCommonMultiple = num / m;break; //跳出for循环}}System.out.printf("%d和%d的最小公倍数是%d \n", m, n, leastCommonMultiple);}}

使用for循环输出指定范围内的所有水仙花数字

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;import java.util.Scanner;/*** 使用for循环输出指定范围内的所有水仙花数字*** 水仙花数（Narcissistic number）也被称为超完全数字不变数（pluperfect digital invariant, PPDI）、自恋数、自幂数、阿姆斯壮数或阿姆斯特朗数（Armstrong number），* 水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身（例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153）。*** 实现思路* 首先通过取模运算获取三位数的各个数字* 然后使用Math.pow函数实现求各个数字的三次幂运算* 再把三个整数的幂运算求和，和用户输入的数字进行比较* 如果相等，那就是水仙花数** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 16:46* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForNarcissisticNumber {public static void main(String[] args) {Scanner input=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你要在指定范围内查找的水仙花数【100-999】");int number=input.nextInt();for (int i=100;i<number;i++){int hundereds=i/100;int decade=i/10%10;int theUnit=i%10;int narcissisticNumber=(hundereds*hundereds*hundereds)+(decade*decade*decade)+(theUnit*theUnit*theUnit);if(i==narcissisticNumber){System.out.printf("你输入的数字%d是水仙花数\n",i);}else{System.out.printf("你输入的数字%d不是水仙花数\n",i);}}}
}

4.8 死循环

当某些业务场景不知道循环的次数时，可以使用死循环实现.
while循环的死循环结构为

while(true){//循环体
}

for循环的死循环结构为

for(;;){//循环体
}

从键盘读取个数不确定的数，并判断读入的正数和负数的个数，输入0时结束程序

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;import java.util.Scanner;/*** for和while死循环应用场景* 从键盘读取个数不确定的数，并判断读入的正数和负数的个数，输入0时结束程序** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 19:34* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForWhileDeadLoop {public static void main(String[] args) {//正数个数的数量int  positiveNumberCount=0;//负数个数的数量int negativeNumberCount=0;Scanner input =new Scanner(System.in);//使用while循环实现while (true){System.out.println("while循环 请输入数字");int number=input.nextInt();if(number>0){positiveNumberCount++;}else if(number<0){negativeNumberCount++;}if (number==0){break;//中断并跳出循环}}System.out.printf("while循环输入的正数数量是%d,输入的负数数量是%d\n",positiveNumberCount,negativeNumberCount);//使用for循环实现for (;;){System.out.println("for循环 请输入数字");int number=input.nextInt();if(number>0){positiveNumberCount++;}else if(number<0){negativeNumberCount++;}if (number==0){break;//中断并跳出循环}}System.out.printf("for循环输入的正数数量是%d,输入的负数数量是%d\n",positiveNumberCount,negativeNumberCount);}
}

4.9 循环中断-break和continue

break在循环中表示结束循环，如果是嵌套循环，
continue表示结束本次循环，直接进入下一次循环。

break和continue关键字之后的语句都不会再被执行。

break和continue默认结束包含此关键字最近的循环，如果想要break和continue结束外层循环，可以使用带标签的循环实现。

package net.ittimeline.java.core.control.breakcontinue;import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;/*** 理解break和continue关键字的作用** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 22:29* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class BreakAndContinueSimple {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {if (i == 9) {break; //跳出当前循环// print(" i = "+i); //不可达代码}if (i % 3 == 0) {continue; //结束本次循环，调到下次循环// print(" i = "+i); //不可达代码}println(" i = " + i);}}
}

理解break和continue关键字在循环中的作用

package net.ittimeline.java.core.control.breakcontinue;import static net.ittimeline.java.core.util.lang.IntArrayGeneratorUtils.*;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;/*** 循环中断** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 10:45* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class BreakAndContinue {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 100; i++) {if (i == 76) {break;}if (i % 9 != 0) {continue;}//输出0-75之间能被9整除的数字System.out.print(i + " ");}println();//foreach循环for (int i : range(100)) {if (i == 76) {break;}if (i % 9 != 0) {continue;}//输出0-75之间能被9整除的数字System.out.print(i + " ");}println();int i = 0;while (true) {i++;int j = i * 27;if (j == 1269) {break;}if (i % 10 != 0) {continue;}System.out.print(i + " ");}}
}

4.10 JDK1.5新特性-foreach循环

foreach在C#语言中是一个关键字，而Java中的foreach循环是for循环实现的，它通常用于遍历Java中常用的数据结构，例如数组、链表等等。

其循环结构为

for(数据类型 变量名:数据结构){循环体
}

这里主要先演示使用foreach遍历数组，关于数组的详细介绍，会在下一章给出。

首先在java-core-util模块中实现一个整型数组生成器

package net.ittimeline.java.core.util.lang;/*** 数组生成器** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 10:47* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class IntArrayGeneratorUtils {/*** 创建一个指定大小的整数数组* @param size* @return*/public static int[] range(int size){int[] result=new int[size];for (int i=0;i<size;i++){result[i]=i;}return result;}/*** 生成一个指定区间的整数数组* @param start* @param end* @return*/public static int[] range(int start,int end){int size=end-start;int[]result=new int[size];for (int i=start;i<size;i++){result[i]=start+i;}return result;}/*** 生成一个指定区间的整数数组* @param start 循环的开始条件* @param end* @param step* @return*/public static int[] range(int start,int end,int step){int size=(end-start)/step;int[] result=new int[size];for (int i=0;i<size;i++){result[i]=start+(i*step);}return result;}
}

使用foreach遍历整型数组

package net.ittimeline.java.core.control.foreach;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.IntArrayGeneratorUtils.*;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;
/*** foreach遍历整型数组** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 11:19* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForeachInt {public static void main(String[] args) {for (int i:range(10)){print(i+" ");}println();for (int i:range(1,15)){System.out.print(i+" ");}println();for (int i:range(1,15,2)){System.out.print(i+" ");}}
}

使用foreach遍历字符串

package net.ittimeline.java.core.control.foreach;/*** 遍历字符串** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 11:24* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForeachString {public static void main(String[] args) {String bookName="Java编程思想第四版";//字符串的本质是字符数组for (char ch:bookName.toCharArray()){System.out.print(ch+" ");}}
}

使用foreach遍历浮点类型数组

package net.ittimeline.java.core.control.foreach;import java.util.Random;/*** foreach遍历浮点类型数组** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 11:16* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForeachFloat {public static void main(String[] args) {Random random=new Random(88);float[]floats=new float[10];for (int i=0;i<floats.length;i++){floats[i]=random.nextFloat();}for (float f:floats){System.out.println("f = "+f);}}
}

4.11 循环嵌套

当把一个循环结构(循环B)声明在另外一个循环结构(循环A)的循环体中，此时就构成了循环的嵌套，此时循环A被称作为外层循环，循环B被称为内层循环。

嵌套循环的执行流程是外层循环执行一次，内层循环执行一遍。
假设外层循环循环m次，内层循环循环n次，那么内层循环的总次数是m*n次。

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;/*** 理解嵌套循环结构** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 20:02* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForForStructureTest {public static void main(String[] args) {//外层循环执行一次for (int i=1;i<=3;i++){//内层循环执行五次for (int j=1;j<=5;j++){System.out.println("i = "+i +" j = "+j);}}}
}

使用嵌套for循环实现打印九九乘法表

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;/*** 循环嵌套* 实现九九乘法口诀表* 1 * 1 = 1  * 1 * 2 = 2    2 * 2 = 4  * 1 * 3 = 3    2 * 3 = 6  3 * 3 = 9  * 1 * 4 = 4    2 * 4 = 8  3 * 4 = 12 4 * 4 = 16 * 1 * 5 = 5    2 * 5 = 10 3 * 5 = 15 4 * 5 = 20 5 * 5 = 25 * 1 * 6 = 6    2 * 6 = 12 3 * 6 = 18 4 * 6 = 24 5 * 6 = 30 6 * 6 = 36 * 1 * 7 = 7    2 * 7 = 14 3 * 7 = 21 4 * 7 = 28 5 * 7 = 35 6 * 7 = 42 7 * 7 = 49 * 1 * 8 = 8    2 * 8 = 16 3 * 8 = 24 4 * 8 = 32 5 * 8 = 40 6 * 8 = 48 7 * 8 = 56 8 * 8 = 64 * 1 * 9 = 9    2 * 9 = 18 3 * 9 = 27 4 * 9 = 36 5 * 9 = 45 6 * 9 = 54 7 * 9 = 63 8 * 9 = 72 9 * 9 = 81 * @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 19:53* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForForMultiplicationTableTest {public static void main(String[] args) {int number=9;//外层循环控制行for (int i=1;i<=number;i++){//内层循环控制每行的列for (int j=1;j<=i;j++){print(j+ " * "+i+" = "+(i*j)+"\t");}//如果一行执行完则换行println("");}}
}

使用for循环打印菱形

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;
/*** 使用嵌套for循环打印菱形**     **    * **   * * **  * * * ** * * * * **  * * * **   * * **    * **     *** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 20:18* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class ForForRhombus {public static void main(String[] args) {/*** 打印菱形实现步骤* 首先将菱形拆解为两个等腰三角形* 然后分别用两个嵌套循环打印* 每个嵌套循环中，外层循环控制行数，内层循环控制输出的内容:即空格和*****/String star="* ";/***  第一个for循环* 外层控制循环次数 一共是五次,因为等边三角形占了5行* 内层循环控制内容 内层循环的第一个循环先打4-i个空格，内层循环的第二个循环打印i*** * * **    * **   * * **  * * * ** * * * * *****///第一个嵌套for循环//外层循环控制行数for (int i=0;i<5;i++){//内层循环控制每行的内容for (int j=0;j<4-i;j++){print(" ");}for (int k=0;k<=i;k++){print(star);}println("");}/*** * * * **  * * **   * **    **///总共是9行，上一次循环是5行，这里外层循环就只需要四次for (int i=4;i>0;i--){//打印空格 空格的个数是4-ifor (int j=0;j<=4-i;j++){print(" ");}//打印星星for (int k=0;k<i;k++){print("* ");}//换行println("");}}
}

使用嵌套for循环实现求1-100以内的质数

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;/*** 查找1-100以内的质数* 质数:只能被1和自身整除的数->从2开始，到这个数减1结束为止，都不能被这个数本身整除* 最小的质数是2* 能被1和自身整除的数字* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-07-30 16:53* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class FindPrimesTo100 {public static void main(String[] args) {int max=100;for (int i=2;i<max;i++){boolean prime=true;for (int j=2;j<i;j++){if(i%j==0){prime=false;}}if(prime){System.out.println(i+" ");}}}
}

使用嵌套for循环实现求1-100000以内的质数，并统计执行的时间(毫秒数)

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;
/*** 查找1-100000以内的质数* 质数:只能被1和自身整除的数->从2开始，到这个数减1结束为止，都不能被这个数本身整除最小的质数是2* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 21:30* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class FindPrimersTo100000 {public static void main(String[] args) {/*** 从2开始，到这个数减1结束为止，都不能被这个数本身整除*/int count=0;boolean isPrimer=true;//返回当前时间的毫秒数long startTime=System.currentTimeMillis();int number=10_0000;for (int i=2;i<=number;i++){for (int j=2;j<i;j++){if(i%j==0){isPrimer=false;}}if(isPrimer){// System.out.println("i = "+i);count++;}isPrimer=Boolean.TRUE;}long endTime=System.currentTimeMillis();printf("计算%d以内所有的质数耗时毫秒数为%d,质数的数量为%d",number,(endTime-startTime),count);// 程序输出结果 计算1-1000000所有的质数耗时毫秒数为11603,质数的数量为9592}
}

程序优化之后，再次使用嵌套for循环实现求1-100000以内的质数，并统计执行的时间(毫秒数)

package net.ittimeline.java.core.control.forstatement;import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.printf;/*** 查找1-100000以内的质数* 质数:只能被1和自身整除的数->从2开始，到这个数减1结束为止，都不能被这个数本身整除最小的质数是2* @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-10 21:30* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class FindPrimersTo100000Optimize {public static void main(String[] args) {/*** 从2开始，到这个数减1结束为止，都不能被这个数本身整除*/boolean isPrimer=true;int count =0;long startTime=System.currentTimeMillis();int number=10_0000;for (int i=2;i<=number;i++){for (int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++){if(i%j==0){isPrimer=false;break; //优化 支队本身非质数的自然数有效的}}if(isPrimer){count++;}isPrimer=Boolean.TRUE;}long endTime=System.currentTimeMillis();printf("计算%d以内所有的质数耗时毫秒数为%d,质数的数量为%d",number,(endTime-startTime),count);//程序输出结果:计算100000以内所有的质数耗时毫秒数为11,质数的数量为9592}
}

4.12 循环结构-带标签的循环

在循环嵌套时，如果希望在内层循环中断到外层循环时，可以使用带标签的循环实现。
带标签的循环结构如下所示

outer: for(){inner:for(){break outer;}}

带标签的for循环

package net.ittimeline.java.core.control.forlabel;import static java.lang.System.out;/*** 带标签的for循环** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 11:46* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class LabeledFor {public static void main(String[] args) {int i = 0;outer:for (; true; ) {inner:for (; i < 10; i++) {out.println(" i= " + i);if (i == 2) {out.println("continue");continue;}if (i == 3) {out.println("break");break;}if (i == 7) {out.println("continue outer");i++;//结束本次循环，调到外层循环continue outer;}if (i == 8) {out.println("break outer");break outer;}for (int k = 0; k < 5; k++) {if (k == 3) {out.println("continue inner");continue inner;}}}}}
}

带标签的while循环

package net.ittimeline.java.core.control.forlabel;
import static net.ittimeline.java.core.util.lang.PrintUtils.*;
/*** 带标签的while循环** @author liuguanglei 18601767221@163.com* @create 2019-08-02 11:52* @website www.ittimeline.net* @since JDK11.03*/
public class LabeledWhile {public static void main(String[] args) {int i=0;outer:while(i<9){int j=0;inner:while (j<9){if(j==6){break outer;}println(" i = "+i+" j = "+j);j++;}i++;}}
}

转载于:https://www.cnblogs.com/ittimeline/p/11333312.html