面向对象程序设计-Java（第四版）课件 第3章 程序流程控制

第3章程序流程控制

3.1选择结构程序设计3.2循环结构程序设计3.3break和continue语句

3.1选择结构程序设计

Java语言提供了两条基本的分支选择语句：

if语句和switch语句。

3.1.1if语句

if语句可构造双分支选择结构程序、单分支选择结构程序及多分支选择结构程序。

1.双分支选择结构

if(布尔表达式)

   语句区块1

else

   语句区块2falsetrue布尔表达式语句区块1语句区块2离开判断式，执行分支结构后面的语句进入判断式说明：

(1)“布尔表达式”为关系表达式或逻辑表达式

(2)“语句区块”是指一条语句或多条语句。当为多条语句时，一定要用一对花括号(“{”和“}”)将其括起，使之成为一条复合语句。否则，编译时会指出语法错误；当为一条语句时可以省去花括号。第三章程序位置

【示例程序C3_1.java】判断给出的一个成绩，输出“通过”或“不及格”。

publicclassC3_1

{  publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{intgrade;

grade=86;//读者在调试时也可赋一个小于60的成绩试试看

if(grade>=60)

{

System.out.print(“通过，成绩是：”);

System.out.println(grade);

}

else

System.out.println(“不及格”);

}//main

}

运行结果：通过，成绩是：86请注意该程序的缩进格式。这种缩进格式虽然不是必须的，但由于它突出了程序的结构，大大提高了程序的清晰度和可读性，故国际上提倡和推荐这种程序书写风格。

【示例程序C3_2.java】比较两个数的大小。

public

classC3_2

{

public

static

voidmain(String[]args)

{

double

d1=43.4;

double

d2=85.3;

if(d1>=d2)System.out.println(d1+">="+d2);

elseSystem.out.println(d1+"<"+d2);

}

}

运行结果：43.4<85.3

2.省略了else子句的if语句（单分支结构）

在if语句中，可以省略else子句以形成单分支结构。

if(布尔表达式)

   语句区块1

【示例程序C3_3.java】判断给出的一个成绩，当成绩小于60时，输出“未通过”及具体成绩，其他情况时什么也不输出。

publicclassC3_3

{ publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{

intgrade;

grade=56;//成绩

if(grade<60)

{System.out.print(“未通过，成绩是：”);

System.out.println(grade);

}//if

}mian

}

运行结果:未通过，成绩是：56

3. if语句的嵌套（多分支结构）

其形式如下：

if(布尔表达式1)语句区块1

elseif(布尔表达式2)语句区块2

elseif(布尔表达式3)语句区块3

else语句区块n+1falsefalsefalsefalsetruetruetruetrue布尔表达式1布尔表达式2布尔表达式3布尔表达式n语句区块1语句区块2语句区块3语句区块n语句区块n+1进入判断式离开判断式，执行分支语句后面的语句if嵌套结构的一种形式

【示例程序C3_4.java】使用if嵌套将百分制转换为5分制。

publicclassC3_4

{

publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{

intgrade=76;

if(grade>=90)System.out.println(“成绩:优”);

elseif(grade>=80)System.out.println(“成绩:良”);

elseif(grade>=70)System.out.println(“成绩:中等”);

elseif(grade>=60)System.out.println(“成绩:及格”);

elseSystem.out.println(“成绩:不及格”);

}//main

}

运行结果：成绩:中等条件满足

4.使用if嵌套时的注意事项

(1) Java编译器将else与离它最近的if组合在一起，除非用花括号“{ }”才能指定不同的匹配方式。

【示例程序C3_5.java】当x和y都大于6时，输出“设备正常”的信息；而当x不大于6时，输出“设备出错”的信息。编程如下：

publicclassC3_5

{

publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{

intx,y;x=3;y=14;

if(x>6)

if(y>6)

System.out.println(“设备正常”);

else

System.out.println(“设备出错”);

}

}

修改程序（错）

if(x>6)

{if(y>6)

System.out.println(“设备正常”);

}

else

System.out.println("设备出错");

修改程序（对）

if(x>6)

{if(y>6)

System.out.println(“设备正常”);

elseSystem.out.println("设备出错");

}

else

System.out.println("设备出错");

x>6设备出错y>6设备出错设备正常

(2)在嵌套的if语句中，同样要注意每个“语句区块”只能是“一个语句或一个复合语句”，当“语句区块”中包含多条语句时，必须用花括号将这些语句括起来，使其构成一条复合语句，否则会导致语法错误或输出错误。

if(x>6)if(x>6)

{if(y>6) if(y>6)

System.out.print("x="+x);{System.out.print("x="+x);

System.out.print("y="+y);System.out.print("y="+y);

}

}3.1.2switch语句

switch语句可清楚地处理多分支选择问题，根据表达式的值来执行多个操作中的一个，格式如下：

switch(表达式)

{case值1：语句区块1；break; //分支1

case值2：语句区块2；break; //分支2

……

case值n：语句区块n；break; //分支n

[default：语句区块n+1；] //分支n+1

}

…falsefalsefalsetruetruetruecase值1case值2语句区块1语句区块2语句区块ndefault语句区块n+1计算switch后的表达式case值nbreakbreakbreak…说明：

(1) switch后面表达式的类型可以是byte、char、short和int(不允许是浮点数类型和long型)。

(2) case后面的值1、值2、…、值n是与表达式类型相同的常量，但它们之间的值应各不相同，否则就会出现相互矛盾的情况。case后面的语句块可以不用花括号括起。

(3) default语句可以省去不要。

(4)当表达式的值与某个case后面的常量值相等时，就执行此case后面的语句块。

(5)若去掉break语句，则执行完第一个匹配case后的语句块后，会继续执行其余case后的语句块，而不管这些语句块前的case值是否匹配。【示例程序C3_6.java】判断成绩等级。

public

classC3_6{

public

static

voidmain(String[]args)

{

int

k;

int

grade=86;

k=grade/10;

switch(k){

case10:

case9:

System.out.println(“成绩:优”);break;

case8:

case7:

System.out.println(“成绩:良”);break;

case6:

System.out.println(“成绩:及格”);break;

default:System.out.println(“成绩:不及格”);

}

}}//运行结果：成绩:良

3.1.3条件运算符

对于一些简单的if/else语句，可用条件运算符来替代。例如，若有以下if语句：

if(x>y)m=x;

elsem=y;

则可用下面的条件运算符来替代：

m=(x>y)？x：y

其中，“？：”被称为条件运算符；“(x>y)？x：y”被称为条件表达式。条件表达式的语义是：若(x>y)条件为true，则表达式的值取x的值，否则表达式的值取y的值。条件表达式的一般形式为：

布尔表达式1？表达式2：表达式3在条件表达式中：

(1)表达式2和表达式3的类型必须相同。

(2)条件运算符的执行顺序是：先求解表达式1，若值为true则执行表达式2，此时表达式2的值将作为整个条件表达式的值；否则求解表达式3，此时表达式3的值将作为整个条件表达式的值。

在实际应用中，常常将条件运算符与赋值运算符结合起来，构成赋值表达式，以替代比较简单的if/else语句。条件运算符的优先级高于赋值运算符，因此，其结合方向为“自右至左”。

【示例程序C3_7.java】条件运算符的使用。

publicclassC3_7

{

publicstaticvoidmain(Stringargs[ ])

{intx,y,z,a,b;

a=1;

b=2;

x=(a>b)?a:b;

y=(a!=b)?a:b;

z=(a<b)?a:b;

System.out.print(“\tx=”+x);

System.out.print(“\ty=”+y);

System.out.println(“\tz=”+z);

}

}

运行结果：x=2y=1z=1

3.2循环结构程序设计

循环语句的作用是反复执行一段程序代码，直到满足终止条件为止。Java语言提供的循环语句有while语句、do-while语句和for语句。这些循环语句各有其特点，用户可根据不同的需要选择使用。

3.2.1while语句

while语句的一般格式为：

while(布尔表达式)

{

循环体语句区块

}falsetrue布尔表达式循环体语句区块【示例程序C3_8.java】打印数字1～5。

publicclassC3_8

{

publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{intcounter=1;//循环变量及其初始值

while(counter<=4) //循环条件

{System.out.println(“counter=”+counter);

counter++;//循环变量增值

}//while

}//main

}运行结果：counter=1counter=2counter=3counter=43.2.2do-while语句

do-while语句的一般格式为：

do{

循环体语句区块

}while(布尔表达式)

do-while语句执行次序是：先执行一次循环体语句区块，然后再判断布尔表达式的值，若值为false，则跳出do-while循环，执行后面的语句；若值为true，则再次执行循环体语句区块。do-while循环语句与while循环语句的区别仅在于do-while循环中的循环体至少执行一次，而while循环中的循环体可能一次也不执行。falsetrue布尔表达式循环体语句区块

【示例程序C3_9.java】计算从1开始的连续n个自然数之和，当其和值刚好超过6时结束，求这个n值。

public

classC3_9

{

public

static

voidmain(String[]args)

{

int

n=0;

int

sum=0;//循环变量及其初始值

do{

n++;sum+=n;//循环变量增值

}while(sum<=4);//循环条件

System.out.println("sum="+sum);

System.out.println("n="+n);

}//main

}

运行结果:sum=6n=3

3.2.3for语句

for语句的一般格式为：

for(初值表达式；布尔表达式；循环过程表达式)

{

循环体程序语句区块

}其中：“初值表达式”对循环变量赋初值；“布尔表达式”用来判断循环是否继续进行；“循环过程表达式”完成修改循环变量、改变循环条件的任务。falsetrue布尔表达式循环体语句区块初值表达式循环过程表达式

(1)求解初值表达式。

(2)求解布尔表达式，若值为真，则执行循环体语句区块，然后再执行第(3)步；若值为假，则跳出循环语句。

(3)求解循环过程表达式，然后转去执行第(2)步。

【示例程序C3_10.java】求自然数1～6之间所有奇数之和。

publicclassC3_10

{publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{intsum=0,odd;

for(odd=1;odd<=6;odd+=2){sum+=odd;}

System.out.println(“sum=”+sum+“odd=”+odd);

}

}

运行结果：sum=9odd=7

【示例程序C3_11.java】求解Fibonacci数列1,1,2,3,5,8,…的前8个数。

分析该数列可以得到构造该数列的递推关系是：publicclassC3_11

{publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{

intf1=1,f2=1; // f1为奇位项；f2为偶位项

for(inti=1;i<10/2;i++)

{

System.out.print(“\t”+f1+“\t”+f2);//每次输出两项

if(i%2==0)System.out.println(“\n”);//每输出两次共4项后换行

f1=f1+f2;f2=f2+f1;//计算下一个奇位项及偶位项

}

}

}运行结果：

1 1 2 35 8 13 21【示例程序C3_12.java】编写求解n(即1+2+3+4 )的程序。publicclassC3_12{

publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{inti=1;//初值表达式写在循环语句之前

intsum=0;

for(;;)//for头的三个构件全部省略

{sum+=i++;//循环过程表达式i++ 写在了循环体内

if(i>4)break;//布尔表达式写在了循环体内的if语句中

}

System.out.println("sum="+sum);

}}运行结果sum=103.2.4for语句头的变化与逗号运算符

【示例程序C3_13.java】在for循环的初值表达式中使用逗号运算符。

publicclassC3_13

{

publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{inti,sum;

for(i=1,sum=0;i<=4;i++)//初值表达式中使用了逗号运算符

sum+=i;

System.out.println(“sum=”+sum);

}

}

运行结果：sum=10

【示例程序C3_14.java】在“初值表达式”和“循环过程表达式”中都使用了逗号运算符，且省略了“布尔表达式”的情况。

publicclassC3_14

{publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{inti,sum;

//for循环中省略了布尔表达式，其余位置使用了逗号运算符

for(i=1,sum=0;;i++,sum+=i)

if(i>3)break;

System.out.println("sum="+sum);

}

}

运行结果：sum=93.2.5循环语句比较

（1）知道执行次数的循环，使用for循环编写。

（2）不知道确切执行次数的循环，使用do-while循环（至少执行一次的循环）或使用while循环（可能一次都不执行的循环）。

3.2.6循环控制要点

循环控制主要有两种办法，一种是用计数器控制循环，另一种是用标记控制循环。设计计数器控制循环的程序，需把握几个要点：

(1)循环控制变量(或循环计数器)的名字，即循环变量名。

(2)循环控制变量的初始值。

(3)每执行一次循环，循环控制变量的增量(或减量)。

(4)测试循环控制变量的终值条件(即是否继续进行循环)。用三种不同的循环语句编写的程序都具有上述四个方面的内容，其中以for语句最为典型，它把所有这些构件都放在了for语句头中，

【示例程序C3_15.java】设有李、王、张三人竞选领导，由群众投票表决，试设计一个统计选票的程序。

packagech3;

importjava.util.Scanner;

public

classC3_15

{@SuppressWarnings("resource")

public

static

voidmain(String[]args)

{//Scanner类是一个简单的文本扫描器类，可以从键盘读入数据

Scannersc=newScanner(System.in);//创建Scanner类对象sc

int

Ltotal=0,Wtotal=0,Ztotal=0;

char

name;

Stringc1;

System.out.print("enterletterLorWorZname,#toend:");

c1=sc.next();//从键盘上读取一个字符串赋给c1

name=c1.charAt(0);//charAt(0)是从一个字符串中截取第0个字符的方法

name=c1.charAt(0);//charAt(0)是从一个字符串中截取第0个字符的方法

while(name!='#')

{

switch(name)

{

case

'L':

case

'l'://李的得票,列出两个case分别处理大、小写字母

Ltotal=Ltotal+1;break;

case

'W':

case

'w'://王的得票

Wtotal=Wtotal+1;break;

case

'Z':

case

'z'://张的得票

Ztotal=Ztotal+1;break;

}

//switch语句结束

System.out.print("enterletterLorWorZname,#toend:");

c1=sc.next();name=c1.charAt(0);

}//while循环结束

System.out.println("Ltotal="+Ltotal);

System.out.println("Wtotal="+Wtotal);

System.out.println("Ztotal="+Ztotal);

}

}

使用Scanner类的步骤:

导入系统包中的类。importjava.util.Scanner;

创建Scanner类的对象。例如：Scanner

sc=newScanner(System.in);

调用Scanner类提供的方法。例如：c1=sc.next();

sc.next()：表示遇到第一个有效字符（非空格，非换行符）时开始扫描，当遇到第一个分隔符或结束符（空格或换行符）时结束扫描，获取扫描到的内容，即获得第一个扫描到的不含空格，换行符的单个字符串。3.2.7循环嵌套

循环嵌套是指在循环体内包含有循环语句的情形。Java语言提供的三种循环结构可以自身嵌套，也可以相互嵌套。注意：无论哪种嵌套关系都必须保证每一个循环结构的完整性，不能出现交叉。下面几种循环嵌套都是合法的形式。(1)while( )//外循环开始{……while( )//内循环开始{……}//内循环结束}//外循环结束(2)for(;;)//外循环开始{……for(;;)//内循环开始{……}//内循环结束}//外循环结束(3)do//外循环开始(4)for(;;)//外循环开始{……{……do//内循环开始while( )//内循环开始{……{……}//内循环结束}while( );//内循环结束……}while( );//外循环结束}//外循环结束(5)while( )(6)do{……{do……{for(;;)……{……}}while( );

……}}while( );

【示例程序C3_16.java】编程打印三角形数字图案。

publicclassC3_16

{public

static

voidmain(String[]args){

for(int

i=1;i<=10;i++)//外层for循环

{

for(int

j=1;j<=11-i;j++)//内嵌for循环

System.out.print(“*”);//内嵌for循环的循环体

for(int

j=1;j<=i;j++)//并列的内嵌for循环

{

if(i>=10)System.out.print(+i+“*”);

elseSystem.out.print(+i+“**”);

}

//并列的内嵌for循环结束

System.out.println(“”);

}

}

}运行结果：

【示例程序C3_17.java】编写求解(即1! + 2! + 3! )的程序。publicclassC3_17{publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{intn=1,m,s,k=0;while(n<=3)

{for(s=1,m=1;m<=n;m++)s=s*m;//计算n!，结果存于s中

k=k+s;//计算前n项阶乘之和，结果存于k中

System.out.println(n+"!="+s+"k="+k);n++;

}//while

}//main}运行结果：

1!=1k=1

2!=2k=3

3!=6k=9

3.3break和continue语句

Java语言提供了4种转移语句：break、continue、return和throw。转移语句的功能是改变程序的执行流程。

3.3.1break语句

break语句通常有不带标号和带标号两种形式：

break；

breaklab;

其中：break是关键字，lab是用户定义的标号。

(2) break语句用在单层循环结构的循环体中，其作用是强制退出循环结构。若程序中有内外两重循环，而break语句写在内循环中，则执行break语句只能退出内循环，而不能退出外循环。若想要退出外循环，可使用带标号的break语句。

break语句的应用有下列三种情况：

(1) break语句用在switch语句中，其作用是强制退出switch结构，执行switch结构后的语句。(3) breaklab语句用在循环语句中(必须在外循环入口语句的前方写上lab标号)，可使程序流程退出标号所指明的外循环。break语句在双循环中的执行流程

将上述伪代码写成Java程序如下：

publicclassC3_18

{  publicstaticvoidmain(String[ ]args)

{intn=0,m,j,i;

for(i=3;i<=26;i+=2)//外层循环

{m=(int)Math.sqrt((double)i);

for(j=2;j<=m;j++)//内嵌循环

if((i%j)==0)break;//内嵌循环结束

if(j>=m+1)

{

if(n%6==0)System.out.println(“\n”);

System.out.print(i+“”);n++;

}

}

}

}运行结果：

357111317

1923

【示例程序C3_19.java】求自然数1～26间的素数。

解此题可改写示例程序C3_18.java，外循环控制仍是1～26，但当外循环执行到第19次时，在内循环中利用带标号的break语句使其终止。

publicclassC3_19

{ publicstaticvoidma