day03 -- switch&循环语句

## 1. switch语句

### 1.1 分支语句switch语句

* 格式

```java

switch (表达式) {

case 1:

语句体1;

break;

case 2:

语句体2;

break;

...

default:

语句体n+1;

break;

}

```

* 执行流程：

* 首先计算出表达式的值

* 其次，和case依次比较，一旦有对应的值，就会执行相应的语句，在执行的过程中，遇到break就会结 束。

* 最后，如果所有的case都和表达式的值不匹配，就会执行default语句体部分，然后程序结束掉。

### 1.2 switch案例-减肥计划

* 需求：键盘录入星期数，显示今天的减肥活动

```

周一：跑步

周二：游泳

周三：慢走

周四：动感单车

周五：拳击

周六：爬山

周日：好好吃一顿

```

* 示例代码：

```java

public static void main(String[] args){

// 1. 键盘录入星期数据，使用变量接收

Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入");

int week = sc.nextInt();

// 2. 多情况判断，采用switch语句实现

switch(week){

// 3. 在不同的case中，输出对应的减肥计划

case 1:

System.out.println("跑步");

break;

case 2:

System.out.println("游泳");

break;

case 3:

System.out.println("慢走");

break;

case 4:

System.out.println("动感单车");

break;

case 5:

System.out.println("拳击");

break;

case 6:

System.out.println("爬山");

break;

case 7:

System.out.println("好好吃一顿");

break;

default:

System.out.println("您的输入有误");

break;

}

}

}

```

### 1.3 switch语句case穿透

- 概述 : 如果switch语句中,case省略了break语句, 就会开始case穿透

- 需求 : 键盘录入星期数，输出工作日、休息日 (1-5)工作日，(6-7)休息日

- 示例代码：

```java

/*

case穿透是如何产生的?

 

如果switch语句中,case省略了break语句, 就会开始case穿透.

 

现象：

当开始case穿透，后续的case就不会具有匹配效果，内部的语句都会执行

直到看见break，或者将整体switch语句执行完毕，才会结束。

*/

public static void main(String[] args){

Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入星期数:");

int week = sc.nextInt();

 

switch(week){

case 1:

case 2:

case 3:

case 4:

case 5:

System.out.println("工作日");

break;

case 6:

case 7:

System.out.println("休息日");

break;

default:

System.out.println("您的输入有误");

break;

}

}

}

```

## 2. for循环

### 2.1 循环语句-for循环

* 循环：

循环语句可以在满足循环条件的情况下，反复执行某一段代码，这段被重复执行的代码被称为循环体语句，当反复 执行这个循环体时，需要在合适的时候把循环判断条件修改为false，从而结束循环，否则循环将一直执行下去，形 成死循环。

* for循环格式：

```java

for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) {

循环体语句;

}

```

* 格式解释：

* 初始化语句： 用于表示循环开启时的起始状态，简单说就是循环开始的时候什么样

* 条件判断语句：用于表示循环反复执行的条件，简单说就是判断循环是否能一直执行下去

* 循环体语句： 用于表示循环反复执行的内容，简单说就是循环反复执行的事情

* 条件控制语句：用于表示循环执行中每次变化的内容，简单说就是控制循环是否能执行下去

* 执行流程：

①执行初始化语句

②执行条件判断语句，看其结果是true还是false

​ 如果是false，循环结束

​ 如果是true，继续执行

③执行循环体语句

④执行条件控制语句

⑤回到②继续

### 2.2 for循环案例-输出数据1-5和5-1

* 需求：在控制台输出1-5和5-1的数据

* 示例代码：

```java

public class ForTest01 {

public static void main(String[] args) {

//需求：输出数据1-5

for(int i=1; i<=5; i++) {

System.out.println(i);

}

System.out.println("--------");

//需求：输出数据5-1

for(int i=5; i>=1; i--) {

System.out.println(i);

}

}

}

```

### 2.3 for循环案例-求1-5数据和

* 需求：求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出

* 示例代码：

```java

public class ForTest02 {

public static void main(String[] args) {

//求和的最终结果必须保存起来，需要定义一个变量，用于保存求和的结果，初始值为0

int sum = 0;

//从1开始到5结束的数据，使用循环结构完成

for(int i=1; i<=5; i++) {

//将反复进行的事情写入循环结构内部

// 此处反复进行的事情是将数据 i 加到用于保存最终求和的变量 sum 中

sum += i;

/*

sum += i; sum = sum + i;

第一次：sum = sum + i = 0 + 1 = 1;

第二次：sum = sum + i = 1 + 2 = 3;

第三次：sum = sum + i = 3 + 3 = 6;

第四次：sum = sum + i = 6 + 4 = 10;

第五次：sum = sum + i = 10 + 5 = 15;

*/

}

//当循环执行完毕时，将最终数据打印出来

System.out.println("1-5之间的数据和是：" + sum);

}

}

```

* 本题要点：

* 今后遇到的需求中，如果带有求和二字，请立即联想到求和变量

* 求和变量的定义位置，必须在循环外部，如果在循环内部则计算出的数据将是错误的

### 2.4 for循环案例-求1-100偶数和

* 需求：求1-100之间的偶数和，并把求和结果在控制台输出 }

* 示例代码：

```java

public class ForTest03 {

public static void main(String[] args) {

//求和的最终结果必须保存起来，需要定义一个变量，用于保存求和的结果，初始值为0

int sum = 0;

//对1-100的数据求和与1-5的数据求和几乎完全一样，仅仅是结束条件不同

for(int i=1; i<=100; i++) {

//对1-100的偶数求和，需要对求和操作添加限制条件，判断是否是偶数

if(i%2 == 0) {

sum += i;

}

}

//当循环执行完毕时，将最终数据打印出来

System.out.println("1-100之间的偶数和是：" + sum);

}

}

```

### 2.5 for循环案例-水仙花数

* 需求：在控制台输出所有的“水仙花数”

* 解释：什么是水仙花数？

* 水仙花数，指的是一个三位数，个位、十位、百位的数字立方和等于原数

* 例如`153 3*3*3 + 5*5*5 + 1*1*1 = 153`

* 思路：

1. 获取所有的三位数，准备进行筛选，最小的三位数为100，最大的三位数为999，使用for循环获取

2. 获取每一个三位数的个位，十位，百位，做if语句判断是否是水仙花数

* 示例代码

```java

public class ForTest04 {

public static void main(String[] args) {

//输出所有的水仙花数必然要使用到循环，遍历所有的三位数，三位数从100开始，到999结束

for(int i=100; i<1000; i++) {

//在计算之前获取三位数中每个位上的值

int ge = i%10;

int shi = i/10%10;

int bai = i/10/10%10;

 

//判定条件是将三位数中的每个数值取出来，计算立方和后与原始数字比较是否相等

if(ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) {

//输出满足条件的数字就是水仙花数

System.out.println(i);

}

}

}

}

```

### 2.6 for循环案例-每行打印2个水仙花数(统计)

* 需求：在控制台输出所有的“水仙花数”，要求每行打印2个

* 示例代码：

```java

public class Demo6For {

/*

需求：在控制台输出所有的“水仙花数”，要求每行打印2个

System.out.print (打印内容); 打印后不换行

System.out.println(打印内容); 打印后换行

分析:

 

1. 定义变量count，用于保存“打印过”的数量，初始值为0

2. 在判定和打印水仙花数的过程中，拼接空格, 但不换行，并在打印后让count变量+1，记录打印过的数量

3. 在每一次count变量+1后，判断是否到达了2的倍数，是的话，换行。

*/

public static void main(String[] args){

// 1. 定义变量count，用于保存“打印过”的数量，初始值为0

int count = 0;

for(int i = 100; i <= 999; i++){

int ge = i % 10;

int shi = i / 10 % 10;

int bai = i / 10 / 10 % 10;

 

if( (ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai) == i){

// 2. 在判定和打印水仙花数的过程中，拼接空格, 但不换行，并在打印后让count变量+1，记录打印过的数量

System.out.print(i + " ");

count++;

// 3. 在每一次count变量+1后，判断是否到达了2的倍数，是的话，换行

if(count % 2 == 0){

System.out.println();

}

}

}

}

}

```

* 本题要点：

* 今后如果需求带有统计xxx，请先想到计数器变量

* 计数器变量定义的位置，必须在循环外部

## 3. while循环

### 3.1 循环语句-while循环

* while循环完整格式：

```java

初始化语句;

while (条件判断语句) {

循环体语句;

条件控制语句;

}

```

* while循环执行流程：

①执行初始化语句

②执行条件判断语句，看其结果是true还是false

​ 如果是false，循环结束

​ 如果是true，继续执行

③执行循环体语句

④执行条件控制语句

⑤回到②继续

* 示例代码：

```java

public class WhileDemo {

public static void main(String[] args) {

//需求：在控制台输出5次"HelloWorld"

//for循环实现

for(int i=1; i<=5; i++) {

System.out.println("HelloWorld");

}

System.out.println("--------");

//while循环实现

int j = 1;

while(j<=5) {

System.out.println("HelloWorld");

j++;

}

}

}

```

### 3.2 while循环案例-珠穆朗玛峰

* 需求：世界最高山峰是珠穆朗玛峰(8844.43米=8844430毫米)，假如我有一张足够大的纸，它的厚度是0.1毫米。请问，我折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度?

* 示例代码：

```java

public class WhileTest {

public static void main(String[] args) {

//定义一个计数器，初始值为0

int count = 0;

//定义纸张厚度

double paper = 0.1;

//定义珠穆朗玛峰的高度

int zf = 8844430;

//因为要反复折叠，所以要使用循环，但是不知道折叠多少次，这种情况下更适合使用while循环

//折叠的过程中当纸张厚度大于珠峰就停止了，因此继续执行的要求是纸张厚度小于珠峰高度

while(paper <= zf) {

//循环的执行过程中每次纸张折叠，纸张的厚度要加倍

paper *= 2;

//在循环中执行累加，对应折叠了多少次

count++;

}

//打印计数器的值

System.out.println("需要折叠：" + count + "次");

}

}

```

## 4. 循环细节

### 4.1 循环语句-dowhile循环

* 完整格式：

```java

初始化语句;

do {

循环体语句;

条件控制语句;

}while(条件判断语句);

```

* 执行流程：

① 执行初始化语句

② 执行循环体语句

③ 执行条件控制语句

④ 执行条件判断语句，看其结果是true还是false

如果是false，循环结束

如果是true，继续执行

⑤ 回到②继续

* 示例代码：

```java

public class DoWhileDemo {

public static void main(String[] args) {

//需求：在控制台输出5次"HelloWorld"

//for循环实现

for(int i=1; i<=5; i++) {

System.out.println("HelloWorld");

}

System.out.println("--------");

//do...while循环实现

int j = 1;

do {

System.out.println("HelloWorld");

j++;

}while(j<=5);

}

}

```

### 4.2 三种循环的区别

* 三种循环的区别

* for循环和while循环先判断条件是否成立，然后决定是否执行循环体（先判断后执行）

* do...while循环先执行一次循环体，然后判断条件是否成立，是否继续执行循环体（先执行后判断）

* for循环和while的区别

* 条件控制语句所控制的自增变量，因为归属for循环的语法结构中，在for循环结束后，就不能再次被访问到了

* 条件控制语句所控制的自增变量，对于while循环来说不归属其语法结构中，在while循环结束后，该变量还可以继续使用

* 死循环（无限循环）的三种格式

1. for(;;){}

2. while(true){}

3. do {} while(true);

### 4.3 死循环

- 死循环格式

```

for死循环格式 :

for(;;){

 

}

 

while死循环格式 :

 

while(true){

 

}

 

do..while死循环格式 :

 

do{

 

}while(true);

```

- 死循环案例

```java

/*

问题: 死循环有应用场景吗?

 

例如: 键盘录入一个1-100之间的整数

 

顾虑: 键盘录入是用户操作的, 用户就可能会出现一些误操作的现象

 

*/

public static void main(String[] args) {

/*

for(;;){

System.out.println("我停不下来了~");

}

*/

/*

while(true){

System.out.println("我停不下来了~");

}

*/

do{

System.out.println("我停不下来了~");

}while(true);

System.out.println("看看我能被执行吗?~"); // 无法访问的语句

}

}

```

### 4.4 跳转控制语句

* 跳转控制语句（break）

* 跳出循环，结束循环

* 跳转控制语句（continue）

* 跳过本次循环，继续下次循环

* 注意： continue只能在循环中进行使用！

```java

public class Demo1Continue {

/*

continue : 跳过某次循环体内容的执行

 

注意：使用是基于条件控制, 在循环内部使用.

 

需求: 模拟电梯上行的过程 1-24层, 4层不停.

*/

public static void main(String[] args){

for(int i = 1; i <= 24; i++){

if(i == 4){

continue;

}

System.out.println(i + "层到了~");

}

}

 

}

```

```java

public class Demo2Break {

/*

break : 终止循环体内容的执行

注意：使用是基于条件控制的

break语句只能在循环和switch中进行使用.

 

需求: 模拟20岁工作到80岁, 60岁退休.

*/

public static void main(String[] args){

for(int i = 20; i <= 80; i++){

if(i == 60){

break; // 结束整个循环

}

System.out.println(i + "岁正在上班");

}

}

 

}

```

```java

import java.util.Scanner;

public class Test {

/*

需求：程序运行后，用户可多次查询星期对应的减肥计划，直到输入0，程序结束

 

步骤:

 

1. 不明确用户操作几次, 使用死循环包裹业务逻辑

2. 匹配到0的时候，使用break结束循环死循环

*/

public static void main (String[] args){

 

lo:while(true){

System.out.println("请输入您要查看的星期数:");

System.out.println("(如无需继续查看,请输入0退出程序)");

 

// 1. 键盘录入星期数据，使用变量接收

Scanner sc = new Scanner(System.in);

int week = sc.nextInt();

// 2. 多情况判断，采用switch语句实现

switch(week){

// 3. 在不同的case中，输出对应的减肥计划

case 0:

System.out.println("感谢您的使用");

break lo;

case 1:

System.out.println("跑步");

break;

case 2:

System.out.println("游泳");

break;

case 3:

System.out.println("慢走");

break;

case 4:

System.out.println("动感单车");

break;

case 5:

System.out.println("拳击");

break;

case 6:

System.out.println("爬山");

break;

case 7:

System.out.println("好好吃一顿");

break;

default:

System.out.println("您的输入有误");

break;

}

}

 

 

}

}

```

## 5. Random

### 5.1 Random产生随机数（掌握）

* 概述：

* Random类似Scanner，也是Java提供好的API，内部提供了产生随机数的功能

* API后续课程详细讲解，现在可以简单理解为Java已经写好的代码

* 使用步骤：

1. 导入包

import java.util.Random;

2. 创建对象

Random r = new Random();

3. 产生随机数

int num = r.nextInt(10);

解释： 10代表的是一个范围，如果括号写10，产生的随机数就是0-9，括号写20，参数的随机数则是0-19

* 示例代码：

```java

import java.util.Random;

public class Demo1Random {

/*

Random : 产生随机数

 

1. 导包 : import java.util.Random;

导包的动作必须出现在类定义的上面

2. 创建对象 : Random r = new Random();

上面这个格式里面，r 是变量名，可以变，其他的都不允许变

3. 获取随机数 : int number = r.nextInt(10); //获取数据的范围：[0,10) 包括0,不包括10

上面这个格式里面，number是变量名，可以变，数字10可以变。其他的都不允许变

 

需求: 产生随机数1-10之间的

*/

public static void main(String[] args){

// 2. 创建对象

Random r = new Random();

 

for(int i = 1; i <= 10; i++){

// 3. 获取随机数

int num = r.nextInt(10) + 1; // 1-10

System.out.println(num);

}

 

 

 

}

}

```

### 5.3 Random练习-猜数字（应用）

* 需求：

程序自动生成一个1-100之间的数字，使用程序实现猜出这个数字是多少？

当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示

A. 如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了

B. 如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了

C. 如果猜的数字与真实数字相等，提示恭喜你猜中了

* 示例代码：

```java

import java.util.Scanner;

import java.util.Random;

public class Test {

/*

需求：程序自动生成一个1-100之间的数字，使用程序实现猜出这个数字是多少？

当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示

如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了

如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了

如果猜的数字与真实数字相等，提示恭喜你猜中了

 

1. 准备Random和Scanner对象, 分别用于产生随机数和键盘录入

2. 使用Random产生一个1-100之间的数, 作为要猜的数

3. 键盘录入用户猜的的数据

4. 使用录入的数据(用户猜的数据)和随机数(要猜的数据)进行比较, 并给出提示

 

5. 以上内容需要多次进行, 但无法预估用户输入几次可以猜测正确, 使用while(true)死循环包裹

6. 猜对之后, break结束.

*/

public static void main(String[] args){

// 1. 准备Random和Scanner对象, 分别用于产生随机数和键盘录入

Random r = new Random();

Scanner sc = new Scanner(System.in);

// 2. 使用Random产生一个1-100之间的数, 作为要猜的数

int randomNum = r.nextInt(100) + 1;

 

// 5. 以上内容需要多次进行, 但无法预估用户输入几次可以猜测正确, 使用while(true)死循环包裹

while(true){

// 3. 键盘录入用户猜的的数据

System.out.println("请输入您猜的数据:");

int num = sc.nextInt();

// 4. 使用录入的数据(用户猜的数据)和随机数(要猜的数据)进行比较, 并给出提示

if(num > randomNum){

System.out.println("猜大了");

}else if(num < randomNum){

System.out.println("猜小了");

}else{

// 6. 猜对之后, break结束.

System.out.println("恭喜,猜中了");

break;

}

}

 

System.out.println("感谢您的使用");

 

}

}

```