Java系列(三)流程控制和数组

流程控制

基本所有的编程语言,基本都会提供两种流程控制结构:分支结构和循环结构。

Java语言中提供了 if 和 switch两种分支语句,提供了 for 、while和do While 三种循环语句,并提供了 break 和 continue 来控制循环结构。

分支结构
1.if 条件语句

if 条件语句用布尔值或者布尔表达式作为判断条件来控制分支语句,有三种形式:

  • 第一种if后面的代码块可能执行也可能不执行,如果表达式为true就执行后面的语句。
if (logic expression)
{
    // 如果逻辑表达式成立为true 则执行花括号{ }里的代码
}

int age = 20;
if (age > 18) {
    System.out.println("你已经成年啦");
}
  • 第二种 if..else...,肯定会有其中一部分代码块被执行。
if (logic expression){
    // 如果逻辑表达式成立为true 则执行紧跟if后的花括号{ }里代码
}else{
    // 如果逻辑表达式不成立为false 则执行else这里的代码
}


int age = 20;
if (age > 18) {
    System.out.println("你已经成年啦");
}else {
    System.out.println("你还未成年!");
}
  • 第三种为if..else if...else if.....else...,这里可以有多个else if。
if (logic expression0){
    // 如果逻辑表达式expression0成立 则执行这里代码
}else if (logic expression1){
   // 如果逻辑表达式expression0不成立 接着判断expression1是否成立
   // expression1 成立为true 则执行这里代码
}else if (logic expression2){

}

int score = 76 ; // 最终得到的结果会是 中等
if (score > 90) {
    System.out.println("很优秀");
} else if (score >= 80) {
    System.out.println("优秀");
} else if (score >= 70) {
    System.out.println("中等");
}else {
    System.out.println("中等以下");
}
2.switch分支语句

和if 条件语句不一样的是,switch分支语句控制表达式的数据类型只能是整型,不能是boolean类型。switch的语法格式如下:

switch (expression) {//expression 必须为整型(byte、sort、int、long)
    case constant1://constant1 为一常量  当expression和constant1 匹配上了 便会执行代码块1
        //代码块1
        break;//如果没有break,还会依次往下执行
    case constant2: // 若expression与constant1没匹配上 便会依次往下匹配
        //代码块3
        break;
    default://若以上的条件都没匹配上  便会进入default的条件执行代码块3
        //代码块3
        break;
}
循环结构

循环语句就是在符合某个条件下可以反复执行某一段代码,这段代码被称之为循环体。当不停的循环这段代码时,需要在某一个时机将循环条件改为假,从而结束循环。

1.while循环
int count = 10; //初始条件
while (count > 0)  //循环条件
{
    System.out.println("count-->" + count); // 循环体
    count--; //迭代语句
//    count++; 永远不会跳出循环
}

while循环会先对循环条件进行求值,循环条件为true才会进入循环体,循环体里要有能将循环条件变为false
的时候,否则将进入死循环。

2. do ..while 循环
int count = 10;//初始条件
do {
    System.out.println("count-->" + count);// 循环体
    count--;//迭代语句
    //    count++; 永远不会跳出循环
} while (count > 0);//判断条件

do ..while 和 while稍有不同的是while必須滿足條件才會進入循环体,而do..while 无论条件是否满足都会先执行一次循环体里的代码,相同的是都需要有能跳出循环体的时候,否则就变成了死循环。

3.for循环

for循环相比较while和do...while更加简洁,大部分情况for都能替代while和do...while。

//for循环格式
for (初始化语句;  循环条件 ; 迭代语句) {
    循环体
}

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

上述用for循环也实现了与上面while和do...while相同功能,在代码上更为简洁。与while和do..while一样,for循环首先会执行初始语句(只会执行一次)的代码进行赋值,当循环条件为true时执行循环体的代码。循环体内的代码块执行完后执行迭代语句,同样迭代语句也要有能将循环条件置为false的时候,执行完迭代语句后会再进行进行循环条件判断,为true继续执行上述除赋值的步骤,为false则跳出循环。

for循环圆括号中只有两个分号是必须的,初始话语句,循环条件,迭代语句都可以没有,只是这样就变成了一个死循环。

4.break结束循环

break关键字可以用来打断循环跳出循环体。

int count = 0;//把for循环的初始化语句放到for之前了
for (; count < 10; count++) {
    if (count == 5) {
        break;//当count等于5时,会结束for循环,
    }
    //控制台最终会输出 0 1 2 3 4 
    System.out.println(count);
}

break即可以跳出当前循环,也可跳出外层嵌套的循环,只是需要在外部for循环加上标识符,break后跟上具体的标识符即可。

outer://外层循环,outer作为标识符 。使用格式为自命名的标识符再加一个冒号:
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    inner://内层循环,inner作为标识符
    for (int j = 0; j < 5; i++) {
        if (i == 2 && j == 2) {
            break outer;//跳出最外面的循环  使用格式为 break 后跟标识符
        }
        System.out.println("i-->" + i + "--j-->" + j);
    }
}
5.continue结束单次循环

和break不同的是,continue不会直接结束所有的循环,只会打断当次循环。

int count = 0;
for (; count < 10; ) {
    count++;//把迭代语句放至循环体内来执行了
    if (count == 5) {
        continue;//当count等于5时,会结束单次循环,不会执行后面的代码,但不影响后续的循环
    }
    //控制台最终会输出 0 1 2 3 4 6 7 8 9
    System.out.println(count);
}

和break具有结束具体某层循环一样,continue也具有打断具体某层循环的功能,使用方法和break一致,再对应的for循环前加上tag,然后用continue tag即可打断tag所标识的循环的单次循环。

数组

数组是编程语言中常见的一种数据结构,用来存储多个数据,数组中的数据被称为数组元素。

java中数组要求所有的数组元素是同一种类型,数组被初始化后数组的长度不可改变,数组是一种引用类型。

1.定义数组

数组的定义有两种形式:

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

常用的声明数组的方式为第一种,也更好理解。对于第一种方式我们可以理解成定义了一个变量,变量名为arrayName,变量的类型为type[ ] 这种引用类型。

2.初始化数组

java中数组必须先初始化,才能被使用。数组初始化本质上就是为数组的每个元素分配空间,然后给每个元素赋值的一个过程。

数组初始化有动态初始化和静态初始化两种方式:

  • 静态初始化
    静态初始化数组的格式为 arrayName=new Type[ ]{元素1,元素2..... };
    需要注意的是元素必须是type类型。
String[] names;//定义声明数组
names = new String[]{"张三", "李四", "王五"}; //静态初始化数组
        
//声明和初始化同时完成
String[] names2 = new String[]{"张三", "李四", "王五"};

String[] names3 = {"张三", "李四", "王五"};//上面的简写方式
  • 动态初始化
    动态初始化即先指定数组长度,然后动态给指定位置的元素赋值。
    格式为 arrayName=new Type[ length ]。
String[] names2 = new String[4];
names2[0]="张三"; // 索引值从0开始  赋值的值类型必须和type的类型一致
names2[1]="李四";

附加:
当使用动态初始化数组时,给数组指定了长度后,系统会自动给数组中每个元素附上初始值。
Type为整数型时数组中每个元素默认值为0,为浮点型时默认值为0.0,
为引用类型时默认值为null
数组的存储

数组是一种引用数据类型,数组变量只是一个引用,这个引用可以指向有效的内存。数组引用和数组元素存储在不同的位置,引用变量存储在栈内存中,实际的数组元素被存储在堆内存中。


数组在内存中的存储.png
1.基本数据类型数组的存储

对于基本数据类型的数组而言,数组元素的值直接存储在数组元素中。在初始化数组时,系统会给该数组分配内存空间,然后直接将值存储在对应数组元素中。


基本数据类型数组的数据存储.png
2.引用数据类型数组

引用数据类型数组的数组元素是引用,因此数组元素所存储的只是对象的地址。

Person[] students;//声明数组 只在栈区中声明了students变量  就是一个指针,还未指向任何内存区
students=new Person[2];

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

students[0]= zhang;// 赋值时  数组元素将指向zhang的内存地址
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数组在初始化的时候,数组引用变量students存放在栈区,系统会在堆区开辟一块长度为2的内存空间,引用变量students指向该内存地址,此时里面的数组元素系统会给其附上默认值null。
创建Person对象时,引用变量zhang和li存储在栈区,系统会在堆区开辟两块空间用来存放Person实例,并将引用变量指向对应的内存地址。
给数组元素赋值时,数组元素会指向person实例。


引用数据类型数组内存示意图.png

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