Java系列(三)流程控制和數(shù)組

流程控制

基本所有的編程語言,基本都會提供兩種流程控制結構:分支結構和循環(huán)結構。

Java語言中提供了 if 和 switch兩種分支語句,提供了 for 、while和do While 三種循環(huán)語句,并提供了 break 和 continue 來控制循環(huán)結構。

分支結構
1.if 條件語句

if 條件語句用布爾值或者布爾表達式作為判斷條件來控制分支語句,有三種形式:

  • 第一種if后面的代碼塊可能執(zhí)行也可能不執(zhí)行,如果表達式為true就執(zhí)行后面的語句。
if (logic expression)
{
    // 如果邏輯表達式成立為true 則執(zhí)行花括號{ }里的代碼
}

int age = 20;
if (age > 18) {
    System.out.println("你已經(jīng)成年啦");
}
  • 第二種 if..else...,肯定會有其中一部分代碼塊被執(zhí)行。
if (logic expression){
    // 如果邏輯表達式成立為true 則執(zhí)行緊跟if后的花括號{ }里代碼
}else{
    // 如果邏輯表達式不成立為false 則執(zhí)行else這里的代碼
}


int age = 20;
if (age > 18) {
    System.out.println("你已經(jīng)成年啦");
}else {
    System.out.println("你還未成年!");
}
  • 第三種為if..else if...else if.....else...,這里可以有多個else if。
if (logic expression0){
    // 如果邏輯表達式expression0成立 則執(zhí)行這里代碼
}else if (logic expression1){
   // 如果邏輯表達式expression0不成立 接著判斷expression1是否成立
   // expression1 成立為true 則執(zhí)行這里代碼
}else if (logic expression2){

}

int score = 76 ; // 最終得到的結果會是 中等
if (score > 90) {
    System.out.println("很優(yōu)秀");
} else if (score >= 80) {
    System.out.println("優(yōu)秀");
} else if (score >= 70) {
    System.out.println("中等");
}else {
    System.out.println("中等以下");
}
2.switch分支語句

和if 條件語句不一樣的是,switch分支語句控制表達式的數(shù)據(jù)類型只能是整型,不能是boolean類型。switch的語法格式如下:

switch (expression) {//expression 必須為整型(byte、sort、int、long)
    case constant1://constant1 為一常量  當expression和constant1 匹配上了 便會執(zhí)行代碼塊1
        //代碼塊1
        break;//如果沒有break,還會依次往下執(zhí)行
    case constant2: // 若expression與constant1沒匹配上 便會依次往下匹配
        //代碼塊3
        break;
    default://若以上的條件都沒匹配上  便會進入default的條件執(zhí)行代碼塊3
        //代碼塊3
        break;
}
循環(huán)結構

循環(huán)語句就是在符合某個條件下可以反復執(zhí)行某一段代碼,這段代碼被稱之為循環(huán)體。當不停的循環(huán)這段代碼時,需要在某一個時機將循環(huán)條件改為假,從而結束循環(huán)。

1.while循環(huán)
int count = 10; //初始條件
while (count > 0)  //循環(huán)條件
{
    System.out.println("count-->" + count); // 循環(huán)體
    count--; //迭代語句
//    count++; 永遠不會跳出循環(huán)
}

while循環(huán)會先對循環(huán)條件進行求值,循環(huán)條件為true才會進入循環(huán)體,循環(huán)體里要有能將循環(huán)條件變?yōu)閒alse
的時候,否則將進入死循環(huán)。

2. do ..while 循環(huán)
int count = 10;//初始條件
do {
    System.out.println("count-->" + count);// 循環(huán)體
    count--;//迭代語句
    //    count++; 永遠不會跳出循環(huán)
} while (count > 0);//判斷條件

do ..while 和 while稍有不同的是while必須滿足條件才會進入循環(huán)體,而do..while 無論條件是否滿足都會先執(zhí)行一次循環(huán)體里的代碼,相同的是都需要有能跳出循環(huán)體的時候,否則就變成了死循環(huán)。

3.for循環(huán)

for循環(huán)相比較while和do...while更加簡潔,大部分情況for都能替代while和do...while。

//for循環(huán)格式
for (初始化語句;  循環(huán)條件 ; 迭代語句) {
    循環(huán)體
}

for (int count = 10; count > 0; count--) {
    System.out.println("count-->" + count);// 循環(huán)體
}

上述用for循環(huán)也實現(xiàn)了與上面while和do...while相同功能,在代碼上更為簡潔。與while和do..while一樣,for循環(huán)首先會執(zhí)行初始語句(只會執(zhí)行一次)的代碼進行賦值,當循環(huán)條件為true時執(zhí)行循環(huán)體的代碼。循環(huán)體內(nèi)的代碼塊執(zhí)行完后執(zhí)行迭代語句,同樣迭代語句也要有能將循環(huán)條件置為false的時候,執(zhí)行完迭代語句后會再進行進行循環(huán)條件判斷,為true繼續(xù)執(zhí)行上述除賦值的步驟,為false則跳出循環(huán)。

for循環(huán)圓括號中只有兩個分號是必須的,初始話語句,循環(huán)條件,迭代語句都可以沒有,只是這樣就變成了一個死循環(huán)。

4.break結束循環(huán)

break關鍵字可以用來打斷循環(huán)跳出循環(huán)體。

int count = 0;//把for循環(huán)的初始化語句放到for之前了
for (; count < 10; count++) {
    if (count == 5) {
        break;//當count等于5時,會結束for循環(huán),
    }
    //控制臺最終會輸出 0 1 2 3 4 
    System.out.println(count);
}

break即可以跳出當前循環(huán),也可跳出外層嵌套的循環(huán),只是需要在外部for循環(huán)加上標識符,break后跟上具體的標識符即可。

outer://外層循環(huán),outer作為標識符 。使用格式為自命名的標識符再加一個冒號:
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    inner://內(nèi)層循環(huán),inner作為標識符
    for (int j = 0; j < 5; i++) {
        if (i == 2 && j == 2) {
            break outer;//跳出最外面的循環(huán)  使用格式為 break 后跟標識符
        }
        System.out.println("i-->" + i + "--j-->" + j);
    }
}
5.continue結束單次循環(huán)

和break不同的是,continue不會直接結束所有的循環(huán),只會打斷當次循環(huán)。

int count = 0;
for (; count < 10; ) {
    count++;//把迭代語句放至循環(huán)體內(nèi)來執(zhí)行了
    if (count == 5) {
        continue;//當count等于5時,會結束單次循環(huán),不會執(zhí)行后面的代碼,但不影響后續(xù)的循環(huán)
    }
    //控制臺最終會輸出 0 1 2 3 4 6 7 8 9
    System.out.println(count);
}

和break具有結束具體某層循環(huán)一樣,continue也具有打斷具體某層循環(huán)的功能,使用方法和break一致,再對應的for循環(huán)前加上tag,然后用continue tag即可打斷tag所標識的循環(huán)的單次循環(huán)。

數(shù)組

數(shù)組是編程語言中常見的一種數(shù)據(jù)結構,用來存儲多個數(shù)據(jù),數(shù)組中的數(shù)據(jù)被稱為數(shù)組元素。

java中數(shù)組要求所有的數(shù)組元素是同一種類型,數(shù)組被初始化后數(shù)組的長度不可改變,數(shù)組是一種引用類型。

1.定義數(shù)組

數(shù)組的定義有兩種形式:

  • type[ ] arrayName;
  • type arrayName[ ];

常用的聲明數(shù)組的方式為第一種,也更好理解。對于第一種方式我們可以理解成定義了一個變量,變量名為arrayName,變量的類型為type[ ] 這種引用類型。

2.初始化數(shù)組

java中數(shù)組必須先初始化,才能被使用。數(shù)組初始化本質(zhì)上就是為數(shù)組的每個元素分配空間,然后給每個元素賦值的一個過程。

數(shù)組初始化有動態(tài)初始化和靜態(tài)初始化兩種方式:

  • 靜態(tài)初始化
    靜態(tài)初始化數(shù)組的格式為 arrayName=new Type[ ]{元素1,元素2..... };
    需要注意的是元素必須是type類型。
String[] names;//定義聲明數(shù)組
names = new String[]{"張三", "李四", "王五"}; //靜態(tài)初始化數(shù)組
        
//聲明和初始化同時完成
String[] names2 = new String[]{"張三", "李四", "王五"};

String[] names3 = {"張三", "李四", "王五"};//上面的簡寫方式
  • 動態(tài)初始化
    動態(tài)初始化即先指定數(shù)組長度,然后動態(tài)給指定位置的元素賦值。
    格式為 arrayName=new Type[ length ]。
String[] names2 = new String[4];
names2[0]="張三"; // 索引值從0開始  賦值的值類型必須和type的類型一致
names2[1]="李四";

附加:
當使用動態(tài)初始化數(shù)組時,給數(shù)組指定了長度后,系統(tǒng)會自動給數(shù)組中每個元素附上初始值。
Type為整數(shù)型時數(shù)組中每個元素默認值為0,為浮點型時默認值為0.0,
為引用類型時默認值為null
數(shù)組的存儲

數(shù)組是一種引用數(shù)據(jù)類型,數(shù)組變量只是一個引用,這個引用可以指向有效的內(nèi)存。數(shù)組引用和數(shù)組元素存儲在不同的位置,引用變量存儲在棧內(nèi)存中,實際的數(shù)組元素被存儲在堆內(nèi)存中。


數(shù)組在內(nèi)存中的存儲.png
1.基本數(shù)據(jù)類型數(shù)組的存儲

對于基本數(shù)據(jù)類型的數(shù)組而言,數(shù)組元素的值直接存儲在數(shù)組元素中。在初始化數(shù)組時,系統(tǒng)會給該數(shù)組分配內(nèi)存空間,然后直接將值存儲在對應數(shù)組元素中。


基本數(shù)據(jù)類型數(shù)組的數(shù)據(jù)存儲.png
2.引用數(shù)據(jù)類型數(shù)組

引用數(shù)據(jù)類型數(shù)組的數(shù)組元素是引用,因此數(shù)組元素所存儲的只是對象的地址。

Person[] students;//聲明數(shù)組 只在棧區(qū)中聲明了students變量  就是一個指針,還未指向任何內(nèi)存區(qū)
students=new Person[2];

Person zhang = new Person("zhang", 18);
Person li = new Person("li", 20);

students[0]= zhang;// 賦值時  數(shù)組元素將指向zhang的內(nèi)存地址
students[1]= li;


public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

}

students數(shù)組在初始化的時候,數(shù)組引用變量students存放在棧區(qū),系統(tǒng)會在堆區(qū)開辟一塊長度為2的內(nèi)存空間,引用變量students指向該內(nèi)存地址,此時里面的數(shù)組元素系統(tǒng)會給其附上默認值null。
創(chuàng)建Person對象時,引用變量zhang和li存儲在棧區(qū),系統(tǒng)會在堆區(qū)開辟兩塊空間用來存放Person實例,并將引用變量指向?qū)膬?nèi)存地址。
給數(shù)組元素賦值時,數(shù)組元素會指向person實例。


引用數(shù)據(jù)類型數(shù)組內(nèi)存示意圖.png

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