Java 分支结构与循环控制详解

注意：

1. if-else 语句有多个分支效果，最终有且仅有一个语句块被执行。
2. 当前的条件表达式想要进入，则一定是上一个表达式的结果为 false 时。

2.4 switch 开关语句

switch...case 开关语句也是多分支，只能做相等比较。

注意：

1. 多分支的 switch 语句，有且仅有一个入口进入。
2. switch 语句只能做相等比较。
3. switch 语句的表达式的数据类型只支持 byte, short, int, char, String, 枚举（不支持 long）。

格式：

switch 语句的穿透

在 switch 语句中的 break 是用来结束当前的 case 的。

break 是终止的意思，在 switch 中主要用来结束整个 switch 语句。

如果在语句体中不添加 break，则会出现 switch 穿透问题，直到遇到 break 或结束为止。

示例：没有 break，输入一月份后续条件仍会默认进行

加入 break 后，输入一月份后续会被中断，不会默认进行

if 和 switch 之间的区别

• if 不会限制条件判断表达式的数据类型。
• switch 的判断只能进行相等判断（byte, short, int, char, String, 枚举）。
• 相同点：都只有一个进入口，都是在进行条件判断后，在进行对于语句体的操作。

3. 代码调试功能

代码调试功能即 Debug 模式，主要是目的是减低执行速度，后期是为了解决问题而生。

使用步骤：

1. 加入断点【在代码的左侧行数旁边，点击鼠标左键加入断点】

2. 使用 debug 方式来运行即可

3. 使用 step over 来进行每一行的运行

控制台用来查看运行到哪一个步骤

4. 循环结构

4.1 循环结构概述

循环结构就是在 Java 中会出现很多的重复性代码，如果使用循环结构会效率更高。

• 循环体：重复执行的代码称为循环体。可以是一条或者多条语句。
• 循环条件：循环体反复执行的判断条件。一般是关系表达式或者逻辑表达式。
• 实现方式：
  1. for 循环
  2. while 循环
  3. do-while 循环

4.2 for 循环

for 循环就是使用关键字 for 来包裹的循环实现方式。确定了循环次数使用。

条件表达式用来表示循环运行的终点

执行流程：

如果不理解可以通过断点来进行判断：

1. 先执行初始化表达式
2. 在执行条件表达式
3. 如果条件为 true 时，执行循环体语句块
4. 执行迭代语句块
5. 执行 2, 3, 4
6. 直到条件表达式为 false 时终止

双层 for 循环嵌套

for 循环例题

求 1--100 之间的数字：println 在循环内时，每循环一次都会打印一次结果，如果 print 在循环之外，则只会打印出最后一个结果。

求 1--100 之间的数字之和：

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println(sum);

求 10！(10 的阶乘=1 * 2 * 3 * ..... * 10) 的数据：product*=i --> product=product*i

求 1--100 之间的奇数之和：初始数字是 1，奇数 + 偶数=奇数，所以每一次循环 i+2 仍属于奇数

求 1--100 之间偶数和：比奇数稍微复杂，需要利用 if 语句来进行判断是否为偶数

逢七过，打印 1--100 之间的数字，如果是 7 的倍数或者包含 7 则打印过，反之打印数字，并计算有多少个"过"：注意不只是 7 为过，17、27、70、71 这些数字都是过，需要进行判断，这里使用的是短路或来进行判断

九九乘法表：需要使用到双层 for 循环，需要注意打印乘法表时，被乘数不要大于乘数，同时需要辨别 print 和 println 的用法区别：

print 不会进行换行打印 println 能够进行换行打印

错误示范：

打印结果：

正确代码：

4.3 while 循环

while 循环是以 while 关键字包裹的代码来实现循环的结构。不确定循环次数。

1. 先执行初始化表达式
2. 执行条件表达式
3. 如果条件表达式为 true，则执行循环体语句
4. 循环体语句执行后，在执行迭代语句
5. 条件表达式 2, 3, 4, 5

for 循环是最常用的循环，开发中几乎 90% 左右的循环都是 for 循环，for 使用场景是明确知道循环次数的情形

while 是 Java 中第二常用的循环。

while 循环能实现 for 循环全部的功能，即：while 循环可以替代 for 循环。

除此以外，while 循环还适用于不知道具体循环次数的循环（只知道循环结束条件，但不清楚循环多少次结束。）

while 循环最大的特点：适用于不知道循环次数的循环

while 循环例题

• 打印 1--100 之间的数字
• 计算 1--100 之间的数字之和
• 计算 10 的阶乘
• 计算 1--100 之间能够被 7 整除的数字之和
• 需求：限定用户输入内容。提示用户输入 17（含 1 和 7）之间的数字。如果用户输入的数字范围不在 17 之内，让用户重新输入，直到用户输入的数字符合要求。
• 需求：世界上最高山峰是珠穆朗玛峰（8844.43 米=8844430 毫米），假如有一张足够大的纸，它的厚度是 0.1 毫米。请问折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度？

4.4 do-while 循环

do-while 循环是以关键字 do 和 while 组合在一起的循环实现方式。不确定循环次数，但至少需要执行一次。

do-while 循环效果和 for 循环和 while 循环效果是一模一样的。

格式：

注意：do-while 是先执行循环体再执行条件，则相比较于 for 循环和 while 循环而言，do-while 至少要执行一次循环体。

1. 先执行初始化表达式
2. 执行循环体语句
3. 执行迭代语句
4. 最后执行条件表达式
5. 如果条件表达式为 true，则执行 2, 3, 4
6. 如果条件表达式为 false，则结束循环

do while 循环例题

1. 打印 1--100 之间的数字
2. 打印 1--100 之间的奇偶数和
3. 打印 10 的阶乘
4. 打印九九乘法表

4.5 break 和 continue

break: 终止、中断的意思

用法：

1. 在 switch 语句中，用来终止整个 switch 语句
2. 在循环语句中，用来终止当前整个循环

break、continue 总结

1. break 用于结束当前循环。
2. continue 用于结束本次循环。
3. break、continue 通常是与 if 语句连用。即某种条件满足时才 break 或 continue。
4. break 使用比较频繁，经常用在死循环里结束循环。或者用在 for 循环里提前结束循环。
5. continue 很少使用

重点：for 循环的变体及其死循环

// for 循环变体
// 死循环 循环体内没有能够支持结束条件的因素
// int num = 1;
// for(;num<10;){
//     System.out.println(num);
// }
// 
// //正常运行
// int num = 1;
// for(;num<10;){
//     System.out.println(num++);
// }
// 
// //死循环 条件过于宽泛 导致无法进行条件的终止 陷入死循环
// int num = 1;
// for(;num>=1;){
//     System.out.println(num++);
// }
// 
// //不执行 第一次循环不满足条件导致无法进行循环
// int num = 1;
// for(;num>=10;){
//     System.out.println(num++);
// }
// 
// //死循环 没有判断条件导致循环不断进行，进入死循环
// int num = 1;
// for(;;){
//     System.out.println(num++);
// }
// 
// //满足循环语句中的条件，使用 break 来结束循环
// int num = 1;
// for(;;){
//     if(num == 10){
//         //结束当前 for 循环
//         break;
//     }
//     System.out.println(num++);
// }

综合训练

/*题目二*/
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入一个范围在 1——10 正整数：");
int n = sc.nextInt();
if (n < 1 || n > 10) {
    System.out.println("无法评定");
}
for (int i = 1; i <= n; i++) {
    System.out.print("输入第" + i + "次成绩：");
    int score = sc.nextInt();
    if (score < 0 || score > 100) {
        System.out.println("该成绩无效，跳过评级");
    } else {
        System.out.print("成绩" + score + ",");
        switch (score / 10) {
            case 10:
            case 9:
                System.out.println("等级：A");
                break;
            case 8:
                System.out.println("等级：B");
                break;
            case 7:
                System.out.println("等级：C");
                break;
            case 6:
                System.out.println("等级：D");
                break;
            case 5:
            case 4:
            case 3:
            case 2:
            case 1:
                System.out.println("成绩：" + score + ",等级：E");
        }
    }
}

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入起始值（start）：");
int start = sc.nextInt();
System.out.print("请输入终止值（end）：");
int end = sc.nextInt();
if (start >= end || start<1 || end>200) {
    System.out.println("输入无效，请确保 1<=start<end<=200");
}
String result = "";
int count = 0;
for(int i = start; i<=end; i++){
    if (i>=50 && i<=150 && i%4==0 &&(i%10==2 || i%10==6 )){
        count+=1;
        result = result + i + "、";
    }
}
System.out.println(start+"到"+end+"中，满足条件的数字有:"+result+";共"+count+"个");

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入需要计算的商品数量（m）：");
int m = sc.nextInt();
if (m<1 || m>4){
    System.out.println("商品数量无法进行计算");
}
for (int i=1;i<=m;i++) {
    System.out.println("请输入商品的原价（price）：");
    int price = sc.nextInt();
    System.out.println("请输入折扣等级（level）：");
    int level = sc.nextInt();
    double discount = price;
    if (price < 10 && price > 100) { // 逻辑修正：通常应为 price < 0 或类似，此处保留原意但修正语法
        System.out.println("商品原价无效，跳过计算");
        break;
    }
    if (level < 1 || level > 3) {
        System.out.println("折扣等级无效，按原价计算");
    } else{
        switch (level) {
            case 1: discount = price * 0.9; break;
            case 2: discount = price * 0.9; break;
            case 3: discount = price * 0.9; break;
        }
        System.out.println("商品原价：" + price + ",折扣等级：" + level + "，折后价：" + discount);
    }
}

了解质数定义后在进行编写

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入一个正整数（n）：");
int n = sc.nextInt();
if (n < 10 || n > 30) {
    System.out.println("输入无效，请输入 10——30 之间的正整数。");
} else {
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        boolean a = true;
        if (i == 1) {
            a = false;
        } else {
            for (int j = 2; j < i; j++) {
                //将 j 作为除数，用来进行除法运算，质数的定义是只能被 1 和自己本身整除
                if (i % j == 0) {
                    a = false;
                    break;
                }
            }
        }
        if (a) {
            System.out.println(i+"(质数)");
        }else {
            System.out.println(i);
        }
    }
}