浙江大學Java程序設計課程第三章教學提綱

第三章Java流程(liúchéng)控制2023年2月7日ZJU，CS本章為課程的重點之一3.1語句(yǔjù)及程序結(jié)構(gòu)3.2順序結(jié)構(gòu)3.3選擇結(jié)構(gòu)3.4循環(huán)結(jié)構(gòu)3.5跳轉(zhuǎn)語句(yǔjù)第一頁，共36頁。語句(yǔjù)語句，Statement向計算機系統(tǒng)發(fā)出操作的代碼程序由一系列語句組成，語句以“；”結(jié)束Java語句類型表達式語句，如：total=a+b;空語句，只有一個(yīɡè)“;”復合語句，用“{}”將多條語句括起來作為一條語句使用{z=x+y;t=z/10;}方法調(diào)用語句：方法名(參數(shù))；如： System.out.println(“JavaLanguage”);控制語句，完成一定的控制功能，包括選擇語句循環(huán)語句轉(zhuǎn)移語句“//”是單行注釋(zhùshì)符,僅對當前行有效多行注釋(zhùshì)用”/*”開始,已”*/”結(jié)束第二頁，共36頁。程序結(jié)構(gòu)任何程序有3種基本的結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)循環(huán)(xúnhuán)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)最簡單的一種程序結(jié)構(gòu)程序按照語句的書寫次序順序執(zhí)行第三頁，共36頁。publicclassForce{//計算太陽和地球(dìqiú)之間的萬有引力publicstaticvoidmain(Stringargs[]){doubleg,mSun,mEarth,f;g=6.66667E-8；mSun=1.987E33；mEarth=5.975E27；f=g*mSun*mEarth/(1.495E13*1.495E13);System.out.println("Theforceis"+f);}}順序(shùnxù)結(jié)構(gòu)Demo1，【例3-1】程序運行結(jié)果(jiēguǒ)如下：Theforceis3.5413E27第四頁，共36頁。順序(shùnxù)結(jié)構(gòu)Demo2，【例3-2】//華氏溫度(huáshìwēndù)轉(zhuǎn)換為攝氏溫度：c=5(F-32)/9publicclassConversion{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){floatf,c;f=70.0f;c=5*(f-32)/9;System.out.println("Fahrenheit="+f);System.out.println("Centigrade="+c);}}程序運行結(jié)果(jiēguǒ)如下：Fahrenheit=70.0Centigrade=21.11111第五頁，共36頁。順序(shùnxù)結(jié)構(gòu)Demo3，【例3-3】publicclassRoot{//求解(qiújiě)方程ax+b=0的根xpublicstaticvoidmain(Stringargs[]){floata,b,x; a=2.0f; b=6.0f; x=-b/a; //求根xSystem.out.println("a="+a);//OutResultSystem.out.println("b="+b);System.out.println("x="+x);}}//a=Float.parseFloat(args[0]);//b=Float.parseFloat(args[1]);

程序運行結(jié)果(jiēguǒ):a=2.0b=6.0x=-3.0第六頁，共36頁。Eclipse“運行”—Java應用程序?qū)υ捒虻?x)=自變量欄中鍵入：2.06.0運行程序，屏幕輸出結(jié)果如下(rúxià)：a=2.0b=6.0x=-3.0這里：2.0和6.0分別作為第1和第2個參數(shù)傳遞給args[0]和args[1]Demo3解析(jiěxī)：其中(qízhōng)語句：a=Float.parseFloat(args[0]);轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)這是命令行輸入的第一個數(shù)第七頁，共36頁。Demo3解析(jiěxī)：命令行輸入的是字符串數(shù)據(jù)，需要轉(zhuǎn)換為計算所需要的數(shù)據(jù)類型(lèixíng)將命令行第i個輸入轉(zhuǎn)換為以下類型(lèixíng)的數(shù)據(jù)：整型數(shù)a=Integer.parseInt(args[i]);短整型a=Short.parseShort(args[i]);單精度浮點:a=Float.parseFloat(args[i]);雙精度浮點:a=Double.parseDouble(args[i]);第八頁，共36頁。使用(shǐyòng)Scanner類輸入數(shù)據(jù)Scanner是SDK1.5新增的一個類，使用該類創(chuàng)建的對象可掃描控制臺的輸入，即程序直接讀取鍵盤輸入的數(shù)據(jù)Scannerrd=newScanner(System.in);//創(chuàng)建對象rdSystem.in屬于Java標準輸入流調(diào)用(diàoyòng)Scanner類的下列方法讀取控制臺輸入的各類數(shù)據(jù):nextInt()→整型數(shù)據(jù)inta=rd.nextInt();nextDouble()→雙精度數(shù)據(jù)doubleb=rd.nextDouble();nextFloat→單精度數(shù)據(jù)如floatc=rd.nextFloat();next→字符串，輸入的是一個單詞，即空格結(jié)束nextLine→字符串，輸入是一個語句，以回車結(jié)束第九頁，共36頁。使用Scanner類輸入(shūrù)數(shù)據(jù)使用(shǐyòng)Scanner類,java源文件中必須包含importjava.util.Scanner;或importjava.util.*;//導入類庫文件Example:Scannerrd=newScanner(System.in);System.out.println(“請問你的姓名和年齡?");Stringname=rd.nextLine();intage=rd.nextInt();System.out.printf(“哦，你是”+name+“，年齡"+age);第十頁，共36頁。選擇(xuǎnzé)結(jié)構(gòu)選擇(xuǎnzé)結(jié)構(gòu)，也叫分支結(jié)構(gòu)Java分支選擇(xuǎnzé)語句：if語句二選一if語句嵌套或switch語句多選一第十一頁，共36頁。if語句(yǔjù)if(布爾表達式)語句(yǔjù)1[else語句(yǔjù)2]布爾表達式語句2falsetrue語句1布爾表達式語句1truefalseElse子句是可選項若有,則布爾表達式的值為true,執(zhí)行語句1，否則，執(zhí)行語句2若無,則布爾表達式的值為true,執(zhí)行語句1，否則，執(zhí)行if語句的后續(xù)(hòuxù)語句語句1或語句2可以是單語句，也可以是復合語句等（花括號括起）第十二頁，共36頁。選擇(xuǎnzé)結(jié)構(gòu)Demo1：【例3-4】輸入(shūrù)2個整數(shù)，輸出較小者解題：利用(lìyòng)Scanner類的方法輸入2個整數(shù)If語句進行判斷，輸出較小者【例補3-1】判斷某一年份是否為潤年解題：輸入年份數(shù)據(jù)潤年判斷：條件是能被4整除但又不能被100整除或能被400整除的公元年

year%4==0&&year%100!=0||year%400==0第十三頁，共36頁。選擇(xuǎnzé)結(jié)構(gòu)Demo2:[例3-5]:求解(qiújiě)ax+b=0(a≠0)的根

解題：利用(lìyòng)Scanner類的方法輸入a,b的值浮點數(shù)在計算機中是近似存儲，判斷a的絕對值是否大于0.000001，若是輸出-b/a,若不是,則可以認為a接近0,就不求根了。第十四頁，共36頁。if語句擴展(kuòzhǎn)形式if（布爾表達式1）語句(yǔjù)1elseif（布爾表達式2）語句(yǔjù)2……elseif（布爾表達式n）語句(yǔjù)nelse語句(yǔjù)n+1從上往下依次判斷條件某個布爾表達式的值為true,就執(zhí)行相應的語句(yǔjù)不再判斷其余的條件，轉(zhuǎn)而執(zhí)行if語句(yǔjù)的后續(xù)語句(yǔjù)第十五頁，共36頁。publicclassFunction{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){floatx,y;x=Float.parseFloat(args[0]);

if(x<0)y=0;

elseif

(x>0&&x<=10)y=x;

elseif

(x>10&&x<=20)y=10;

else

y=-0.5*x+20;System.out.println("x="+x);System.out.println("y="+y);}}例3-6分段函數(shù)xyx<000<x≤10x10<x≤201020<x0.5x+20條件(tiáojiàn)之間相互排斥第十六頁，共36頁。if語句(yǔjù)嵌套if（布爾表達式1）語句(yǔjù)1elseif（布爾表達式2） 語句(yǔjù)2……else語句(yǔjù)3if語句(yǔjù)中可以包含if語句(yǔjù)，形成嵌套if（布爾表達式1）{if（布爾表達式2） 語句1[else語句2]

}else語句3注意：else總與離它最近的if配對第十七頁，共36頁。if語句(yǔjù)嵌套Demo【例補3-2】已知一元二次方程的三個系數(shù)(xìshù)a,b,c，求一元二次方程的2個根解題(jiětí)：當a、b、c均為零時，方程有無數(shù)解；當a、b為零，c≠0時，方程無解；當a為零，b≠0時，方程解為X＝－c/b；當a≠0時，求：d＝b2－4ac若d≥0，X＝(－b±Sqr(d))/(2a)若d＜0時，有兩個不同復根：X＝－b/(2a)±Sqr(－d)/(2a)i第十八頁，共36頁。Switch語句(yǔjù)switch（表達式）{//計算表達式，得到值case值1:語句塊1；//如果表達式值為值1，執(zhí)行語句塊1[break;]//終止，結(jié)束(jiéshù)switch語句case值2：語句塊2；//如果表達式值為值2，執(zhí)行語句塊2[break;]//終止，結(jié)束(jiéshù)switch語句………case值n：語句塊n；//如果表達式值為值n，執(zhí)行語句塊n[break;]//終止，結(jié)束(jiéshù)switch語句

default：//如果表達式值與值1～值n都不同，執(zhí)行語句塊n+1語句塊n+1；}break：終止程序以下部分的執(zhí)行(zhíxíng)，執(zhí)行(zhíxíng)switch語句的后續(xù)語句，若無，將繼續(xù)執(zhí)行(zhíxíng)后續(xù)的case子句中的語句塊表達式的數(shù)據(jù)類型可以是byte、char、short和int類型，不允許是浮點數(shù)類型和long類型第十九頁，共36頁?！纠?-7】命令行輸入1～12之間的數(shù)字，輸出(shūchū)對應的月份的英文名publicclassChapter37{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringstr="";switch(Integer.parseInt(args[0])){//根據(jù)輸入(shūrù)的值進行多選case1:str="January";break;case2:str="February";break;case3:str="March";break;case4:str="April";break;case5:str="May";break;case6:str="June";break;case7:str="July";break;case8:str="August";break;case9:str="September";break;case10:str="October";break;case11:str="November";break;case12:str="December";break;default:str="TheInputError!";}System.out.println(str);//輸出}}第二十頁，共36頁。多分支(fēnzhī)Demo【例3-8】將百分制成績轉(zhuǎn)化為優(yōu)秀、良好、中等(zhōngděng)、及格和不及格的5級制成績。標準為:優(yōu)秀:90-100分;良好:80-89分;中等(zhōngděng):70-79分;及格:60-69分;不及格:60分以下多分支結(jié)構(gòu)總結(jié)：if-else語句可實現(xiàn)switch語句所有(suǒyǒu)的功能，但分支很多的情況下使用switch語句更為簡練，且可讀性強。if-else語句可以基于一個范圍內(nèi)的值或一個條件選擇不同的操作，但switch語句當中的每個常量都必須對應一個單值第二十一頁，共36頁。循環(huán)(xúnhuán)結(jié)構(gòu)循環(huán)語句在一定條件下，反復執(zhí)行(zhíxíng)一段程序代碼被反復執(zhí)行(zhíxíng)的程序代碼稱為循環(huán)體。循環(huán)有兩種類型：計數(shù)控制控制累計執(zhí)行(zhíxíng)循環(huán)體的次數(shù)，次數(shù)到則結(jié)束循環(huán)如1+2+3+…+100或98+96+94+…+4+2事態(tài)控制由某些條件決定循環(huán)結(jié)束。如計算一系列正整數(shù)之和，遇負數(shù)停止循環(huán)。Java提供的循環(huán)語句有while語句do…while語句for語句（用于計數(shù)控制）第二十二頁，共36頁。while語句(yǔjù)語句格式：while（布爾表達式）{循環(huán)(xúnhuán)體}含義：當表達式結(jié)果為true時，重復執(zhí)行循環(huán)(xúnhuán)體。特點:先執(zhí)行,再判斷,循環(huán)(xúnhuán)可能一次也不執(zhí)行truefalse邏輯表達式循環(huán)體循環(huán)體可以是單一語句，也可以是復合(fùhé)語句（用花括號括起）第二十三頁，共36頁。do…while語句(yǔjù)語句格式do{循環(huán)體}while（布爾表達式）;含義：重復執(zhí)行(zhíxíng)循環(huán)體，直到布爾表達式為false。特點:先執(zhí)行(zhíxíng),再判斷,循環(huán)至少執(zhí)行(zhíxíng)一次注意:兩種格式循環(huán)體中至少有一條語句用以改變循環(huán)條件,否則會死循環(huán)true循環(huán)體布爾表達式false第二十四頁，共36頁。循環(huán)(xúnhuán)控制Demo1【例3-9】計算(jìsuàn)10!10!=1*2*3*…*10【例3-10】計算(jìsuàn)1～50之間的奇數(shù)和與偶數(shù)和【例補3-3】輸入一個正整數(shù)n，輸出2/1+3/2+5/3+8/5+...的前n項之和，保留4位小數(shù)(不足4位時,不必用0填滿4位)。解題(jiětí):該序列從第2項起每一項的分子是前一項分子與分母的和分母是前一項的分子【例補3-4】編程：輸入一批非負數(shù)，當輸入負數(shù)時，表示輸入結(jié)束。求這批非負數(shù)據(jù)的最大值、最小值和平均值。第二十五頁，共36頁。for語句(yǔjù)for(Exp1;Exp2;Exp3){循環(huán)體}Exp1,Exp2,Exp3指表達式1、2、3執(zhí)行過程執(zhí)行Exp1，給循環(huán)變量（及其它變量）賦初值；計算Exp2的值，若true，執(zhí)行循環(huán)體中的語句；執(zhí)行Exp3，修改(xiūgǎi)循環(huán)變量的值重復計算Exp2的值，若true，執(zhí)行循環(huán)體，直到Exp2的值為falsetrueExp1Exp

2Exp

3false循環(huán)體第二十六頁，共36頁。循環(huán)(xúnhuán)控制Demo2【例3-13】計算Fibonacci數(shù)列中的前20項。Fibonacci數(shù)列：前兩項是1、1，第三項是前二項之和，以后每一項都是前二項之和。即為：1、1、2、3、5、8、13、21、34……【例3-14】判斷(pànduàn)素數(shù)解題:素數(shù)是除了1及自身外，不能被其它數(shù)整除的自然數(shù)。對于一個自然數(shù)k，與2-(k-1)之間的每個整數(shù)進行(jìnxíng)相除如果沒有一個能被整除，則k是素數(shù)；否則k不是素數(shù)第二十七頁，共36頁。跳轉(zhuǎn)語句(yǔjù)break語句：使程序的流程(liúchéng)從一個語句塊內(nèi)部跳轉(zhuǎn)出來。通常在switch和循環(huán)語句中使用。continue語句：只在循環(huán)語句中使用。作用是終止當前這輪的循環(huán)，跳過本輪循環(huán)剩余的語句，直接進入下一輪循環(huán)。publicstaticvoidmain(String[]args){inti,sum;sum=0;for(i=1;i<=5;i++){sum=sum+i;if(i%2!=0)continue;System.out.println("加個偶數(shù)(ǒushù)"+i);}System.out.println("sum="+sum);}執(zhí)行結(jié)果：加個偶數(shù)2加個偶數(shù)4sum=15第二十八頁，共36頁。多重循環(huán)(xúnhuán)Multi-Loop例如：for(…;…;){//外循環(huán)(xúnhuán)開始 …for(…;…;){//內(nèi)循環(huán)(xúnhuán)開始 … }//內(nèi)循環(huán)(xúnhuán)結(jié)束…}//外循環(huán)(xúnhuán)結(jié)束第二十九頁，共36頁。publicclassPrimes{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){inti,k;booleanyes;for(k=2;k<50;k++){//外循環(huán)(xúnhuán)，k:2~50yes=true;i=2;while(i<=k-1&&yes){//內(nèi)循環(huán)(xúnhuán),判斷素數(shù) if(k%i==0)yes=false;i++; }if(yes)System.out.print(k+"");}}}【例3-16】求2-50之間的素數(shù)(sùshù)第三十頁，共36頁。循環(huán)(xúnhuán)控制Demo3【例3-15】計算輸出1！、2！、…、5!以及(yǐjí)它們的和解題:外循環(huán)(xúnhuán)k遍歷1-5內(nèi)循環(huán)(xúnhuán)求每個k的階程1!=12!=23!=64!=245!=120Totalsum=153*********************【例補3-5】輸出右邊的圖形解題:外循環(huán)控制行內(nèi)循環(huán)控制每行輸出*個數(shù)第三十一頁，共36頁。常用算法(suànfǎ)總結(jié)歐幾里德算法:輸入2個整數(shù)a和b,比較a和b，將a設置為較大數(shù)，b為較小數(shù)(xiǎoshù)。a除以b，得余數(shù)為r判斷r≠0，則b賦值給a，r賦值給b，重復步驟3、4，直至r=0若r=0，則當前的b為最大公約數(shù)最小公倍數(shù)為：(初始的a)*(初始的b)/(當前的b)一、求最值1、最大、最小值思路(sīlù)：第1個數(shù)賦值給max,min，對于后