第3章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

第3章選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)Java程序設(shè)計(jì)2學(xué)習(xí)目標(biāo)本章介紹選擇結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法及Java語(yǔ)言提供實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句的語(yǔ)法及使用方法。順序結(jié)構(gòu)的各語(yǔ)句按照在程序中的排列順序自上而下依次執(zhí)行，執(zhí)行完一條語(yǔ)句自動(dòng)執(zhí)行下一條語(yǔ)句，這是最簡(jiǎn)單的程序結(jié)構(gòu)。實(shí)際程序設(shè)計(jì)過(guò)程中，更多的情況是需要根據(jù)某個(gè)條件是否成立決定某些語(yǔ)句能否執(zhí)行，或者從給定的兩種或多種語(yǔ)句中選擇其一來(lái)執(zhí)行，這是選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題。3.1語(yǔ)句塊語(yǔ)句塊又稱復(fù)合語(yǔ)句，是指用一對(duì)大括號(hào){}將若干條語(yǔ)句括起來(lái)，目的是將多條語(yǔ)句合并為一個(gè)整體，形成邏輯上的一條語(yǔ)句。{a=b-a;b=b-a;a=b+a;}3.2選擇結(jié)構(gòu)和條件判斷Java語(yǔ)言使用關(guān)系表達(dá)式和邏輯表達(dá)式描述條件。一般來(lái)說(shuō)，關(guān)系表達(dá)式用來(lái)表示較簡(jiǎn)單的條件，而邏輯表達(dá)式用來(lái)表示較復(fù)雜的條件。兩種表達(dá)式的值均為boolean類型，值為true表示條件成立，false表示條件不成立。3.2選擇結(jié)構(gòu)和條件判斷如果考試不及格，需要參加補(bǔ)考。如果年齡超過(guò)60歲，則可以免費(fèi)乘坐地鐵。如果某字符變量ch中存放大寫(xiě)字母，則轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)字母。判斷例2-3中輸入的三角形的三個(gè)邊長(zhǎng)a、b、c能否構(gòu)成一個(gè)三角形。判斷整型變量year的值是否是閏年。3.3if語(yǔ)句Java語(yǔ)言使用if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)根據(jù)判斷條件進(jìn)行選擇的控制結(jié)構(gòu)，主要有三種單分支選擇結(jié)構(gòu)、雙分支選擇結(jié)構(gòu)和if語(yǔ)句的嵌套三種使用形式。3.3.1單分支if語(yǔ)句語(yǔ)法格式：if(判斷條件)

語(yǔ)句在if語(yǔ)句中，關(guān)鍵字if后面（）中的判斷條件必須是布爾類型的表達(dá)式，即必須是關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式，緊跟著if()的一條語(yǔ)句稱為“真”分支。如果判斷條件的結(jié)果為true時(shí)，則執(zhí)行真分支，然后if語(yǔ)句執(zhí)行完成，繼續(xù)執(zhí)行if語(yǔ)句的后續(xù)語(yǔ)句；如果判斷條件結(jié)果為false，則if語(yǔ)句直接完成，繼續(xù)執(zhí)行if語(yǔ)句的后續(xù)語(yǔ)句。3.3.1單分支if語(yǔ)句“真”分支只能有一條語(yǔ)句，當(dāng)其功能復(fù)雜需要多條語(yǔ)句才能完成時(shí)，要使用語(yǔ)句塊作為“真”分支。建議：無(wú)論“真”分支有一條或多條語(yǔ)句，均寫(xiě)成語(yǔ)句塊的形式，可以提高程序可讀性，減少出錯(cuò)的機(jī)率。例3-1：求整數(shù)的絕對(duì)值。要求從鍵盤輸入一個(gè)整數(shù)，計(jì)算并輸出它的絕對(duì)值。例3-2：兩個(gè)整數(shù)的排序。從鍵盤輸入兩個(gè)整數(shù)a和b，按值從大到小的順序輸出。例3-3：三個(gè)整數(shù)的排序。輸入三個(gè)整數(shù)a、b和c，按值從大到小的順序輸出。3.3.2雙分支if語(yǔ)句if語(yǔ)句的雙分支結(jié)構(gòu)稱為if-else語(yǔ)句，它可以根據(jù)一個(gè)判斷條件的兩種不同的結(jié)果true或false來(lái)指定不同的語(yǔ)句執(zhí)行。其語(yǔ)法格式如下：if(判斷條件)

語(yǔ)句1else

語(yǔ)句2其中語(yǔ)句1是在判斷條件為true時(shí)執(zhí)行，稱為“真”分支；語(yǔ)句2是在判斷條件為false時(shí)執(zhí)行，稱為“假”分支。在雙分支if語(yǔ)句的一次執(zhí)行過(guò)程中，“真”和“假”兩個(gè)分支必然有且只有一個(gè)分支執(zhí)行。與單分支if語(yǔ)句一樣，語(yǔ)句1和語(yǔ)句2只能寫(xiě)一條語(yǔ)句，需要多條語(yǔ)句時(shí)使用語(yǔ)句塊。3.3.2雙分支if語(yǔ)句例3-4：判斷整數(shù)的奇偶性。輸入一個(gè)整數(shù)x，根據(jù)其奇偶性輸出x是奇數(shù)或x是偶數(shù)。例3-5：改進(jìn)例2-3中三角形面積計(jì)算程序。要求當(dāng)輸入的三個(gè)邊長(zhǎng)能夠構(gòu)成三角形時(shí)計(jì)算三角形面積，否則輸出“輸入的三個(gè)邊長(zhǎng)無(wú)法構(gòu)成三角形”。3.3.3if語(yǔ)句的嵌套if或if-else語(yǔ)句的分支中可以是任意合法Java語(yǔ)句，當(dāng)然也可以是其它if或if-else語(yǔ)句。這種在if或if-else的某個(gè)分支中嵌入其它if或if-else語(yǔ)句的形式稱為if語(yǔ)句的嵌套。嵌入的if或if-else語(yǔ)句稱為內(nèi)層if語(yǔ)句，并且在內(nèi)層if語(yǔ)句中還可以繼續(xù)嵌入if或if-else語(yǔ)句，而且嵌套的層數(shù)是沒(méi)有限制，稱為多層嵌套。3.3.3if語(yǔ)句的嵌套1.在if-else語(yǔ)句的else分支嵌套多層if語(yǔ)句if(判斷條件1)語(yǔ)句1elseif(判斷條件2)語(yǔ)句2elseif(判斷條件3)語(yǔ)句3……elseif(判斷條件n)語(yǔ)句nelse語(yǔ)句n+1說(shuō)明：判斷條件1為true時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句1；判斷條件1為false，判斷條件2為true時(shí)執(zhí)行語(yǔ)句2；依次類推，所有判斷條件均為false時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句n+1。任何一個(gè)語(yǔ)句分支執(zhí)行完成后，整個(gè)嵌套的if語(yǔ)句執(zhí)行結(jié)束。3.3.3if語(yǔ)句的嵌套2.更加靈活的嵌套方式if(判斷條件1)if(判斷條件2)

語(yǔ)句1else

語(yǔ)句2elseif(判斷條件3)

語(yǔ)句3else

語(yǔ)句43.3.3if語(yǔ)句的嵌套3.if語(yǔ)句嵌套時(shí)else與if的匹配原則Java語(yǔ)言規(guī)定，else總是與其前面離其最近的同一語(yǔ)句塊中的尚未匹配過(guò)的if進(jìn)行匹配。例3-6：根據(jù)下面數(shù)學(xué)函數(shù)，編寫(xiě)程序輸入x，計(jì)算并輸出y的值。3.4switch語(yǔ)句Java語(yǔ)言提供了switch語(yǔ)句來(lái)處理多分支選擇。switch語(yǔ)句的語(yǔ)法形式如下：switch(switch-表達(dá)式){case常量1:語(yǔ)句或語(yǔ)句組1;break;case常量2:語(yǔ)句或語(yǔ)句組2;break;……case常量n:語(yǔ)句或語(yǔ)句組n;break;default:語(yǔ)句n+1;}3.4switch語(yǔ)句switch語(yǔ)句的使用和執(zhí)行遵循以下規(guī)則：（1）關(guān)鍵字switch后面括號(hào)中“switch-表達(dá)式”計(jì)算結(jié)果的類型必須是：char、byte、short或int類型。（2）每個(gè)關(guān)鍵字case定義了一個(gè)分支，case后面的常量的數(shù)據(jù)類型必須與“switch-表達(dá)式”的類型相同。不允許兩個(gè)分支的常量值相同。（3）switch語(yǔ)句的執(zhí)行流程：首先計(jì)算“switch-表達(dá)式”值，然后從第1個(gè)case分支開(kāi)始自上而下的將該值與case后面常量進(jìn)行比較，如果找到某個(gè)分支的常量與該值相同，則從該分支的第1條語(yǔ)句開(kāi)始執(zhí)行，直到碰到break語(yǔ)句或執(zhí)行到switch語(yǔ)句的末尾。（4）break語(yǔ)句是可選的，其作用是立即終止switch語(yǔ)句。（5）default分支是可行的，“switch-表達(dá)式”的值與所有case分支的常量均不相同時(shí)，default后面的語(yǔ)句會(huì)被執(zhí)行。3.4switch語(yǔ)句例3-7：根據(jù)考試成績(jī)確定成績(jī)的等級(jí)。輸入一個(gè)考試成績(jī)，合法的考試成績(jī)應(yīng)該是0到100的整數(shù)。如果成績(jī)?cè)?0分以上，考試等級(jí)為“優(yōu)秀”；如果成績(jī)?cè)?0分至89分，考試等級(jí)為“良好”；如果成績(jī)?cè)?0分至79分，考試等級(jí)為“中等”；如果成績(jī)?cè)?0分至69分，考試等級(jí)為“及格”；如果成績(jī)小于60分，考試等級(jí)為“不及格”。輸入不合法的成績(jī)則輸出“輸入的成績(jī)不合法”。3.5選擇結(jié)構(gòu)程序舉例例3-8：求一元二次方程ax2+bx+c=0的所有解。例3-9：判斷指定的年月有幾天。輸入年號(hào)和月份兩個(gè)整數(shù)，使用switch和if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)計(jì)算該月有多少天。例3-10：編寫(xiě)一個(gè)猜數(shù)字游戲。用戶想好一個(gè)0到9之間的數(shù)字，然后回答程序2個(gè)問(wèn)題，程序嘗試猜中這個(gè)數(shù)字。課后工作復(fù)習(xí)本章內(nèi)容編寫(xiě)程序，輸入一個(gè)整數(shù)，