程序的流程控制

關于程序的流程控制12教學目標熟練掌握Java語言中的流程控制結構。掌握Java中選擇結構的基本原理及使用方法。掌握Java中循環(huán)結構的基本原理及使用方法。熟練掌握Java中數(shù)組的使用方法及能夠熟練應用。第2頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3教學重點流程控制構成了編程語言的邏輯,而對這些控制語句的靈活運用又能有助于編程邏輯的清晰整理。本章首先介紹了Java流程控制結構中的選擇結構和循環(huán)結構，最后，介紹了跳轉語句的基本原理。掌握數(shù)組的聲明，生成和初始化方法。熟練掌握數(shù)組的使用，對于多維數(shù)據(jù)，要求學生主要掌握二維數(shù)組的聲明、生成、初始化、及使用方法。第3頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4例1：打印一個3x4的矩陣classDrawRect{ publicstaticvoidmain(String[]args) { System.out.println(“****"); System.out.println(“****"); System.out.println(“****"); }}3.1程序的流程控制第4頁,共70頁，2024年2月25日，星期天5例2：上一個例子的變形classDrawRect

{publicstaticvoidmain(String[]args){ System.out.print(“*"); System.out.print(“*"); System.out.print(“*"); System.out.println(“*\n"); System.out.print(“*"); System.out.print(“*"); System.out.print(“*");System.out.println(“*\n");System.out.print(“*");System.out.print(“*");System.out.print(“*");System.out.println(“*"); }}問題：如何作出決策，提高程序的執(zhí)行效率？第5頁,共70頁，2024年2月25日，星期天6分析問題找出最佳解決方案以上兩種方法是初學者最容易想到的，但做了很多重復的工作，會使程序變得很繁瑣，結構也不夠清晰。在工作量少的時候似乎沒那么明顯，但當需要打印的矩陣比較大的時候就會顯現(xiàn)出來（如：打印一個100x60的矩陣）。想解決這個問題我們可以通過循環(huán)來解決，講到循環(huán)就要先介紹一下程序的結構化設計。第6頁,共70頁，2024年2月25日，星期天7程序設計的三種結構順序結構循環(huán)結構選擇結構

循環(huán)結構與選擇結構所使用的語句又叫作流程控制語句，作用是改變程序的執(zhí)行順序。第7頁,共70頁，2024年2月25日，星期天8Java的程序控制語句分為以下幾類：選擇、循環(huán)和跳轉。塊（即復合語句）是指由一對花括號括起來的若干條簡單的Java語句。塊定義著變量的作用域（scope）。一個塊可以嵌套在另一個塊中。3.1程序的流程控制第8頁,共70頁，2024年2月25日，星期天93.1程序的流程控制publicstaticvoidmain(Stringargs[]){inta; ......

{ intb; ......}//變量b的作用域只在塊內，到塊外便失去作用。

......}第9頁,共70頁，2024年2月25日，星期天103.2選擇結構if語句if(expression)

語句1;語句2;練習：NumberTest.java條件判斷執(zhí)行語句或代碼塊真假第10頁,共70頁，2024年2月25日，星期天113.2選擇結構if語句expression==true語句2語句塊語句塊：用花括號括起來的語句。if(expression){statment1;statment2;……}語句2；左側的語句也以下語句有什么不同？if(expression)statment1;statment2;……

語句2；第11頁,共70頁，2024年2月25日，星期天123.2選擇結構提示:合理采用縮進格式書寫代碼堅持用左右大括號將if條件括起來的習慣，即使一條語句也括。else子句if(expression){statement1;}else{statement2;}next_statement;條件判斷執(zhí)行語句2或代碼塊2假執(zhí)行語句1或代碼塊1真第12頁,共70頁，2024年2月25日，星期天133.2選擇結構if語句的嵌套形式if（<條件1>）

if（<條件2>）<語句1>；

else<語句2>；else

if（<條件3>）<語句3>；

else<語句4>；若條件1成立,則執(zhí)行哪一組IF語句?若條件1不成立,則執(zhí)行哪一組IF語句?第13頁,共70頁，2024年2月25日，星期天143.2選擇結構if語句的嵌套形式if(<條件1>)<語句1>;elseif(<條件2>)<語句2>;elseif(<條件3>)………..else<語句n>;判斷條件1執(zhí)行語句1或代碼塊1判斷條件2執(zhí)行語句2或代碼塊2............判斷條件N執(zhí)行語句N或代碼塊N執(zhí)行語句N+1或代碼塊N+1真真真假假假假第14頁,共70頁，2024年2月25日，星期天153.2選擇結構if語句的嵌套形式if(<條件1>)<語句1>;elseif(<條件2>)<語句2>;elseif(<條件3>)………..else<語句n>;什么情況下會執(zhí)行到語句2,什么情況下會執(zhí)行到語句n?語句1與語句2等是否可以都執(zhí)行?else總是和距它最近的if配對第15頁,共70頁，2024年2月25日，星期天16switch語句又稱多分支選擇語句與if-else一樣，是Java語言的條件選擇語句，if語句是判斷條件的值，再從兩個程序塊中選擇其中一塊執(zhí)行，只能出現(xiàn)兩個分支，而switch語句可存在多個分支。處理多種分支情況時，用switch語句代替if語句可以簡化程序，使程序結構清晰明了，可讀性增強。3.2.3switch語句第16頁,共70頁，2024年2月25日，星期天17switch語句的一般形式為：

switch(<條件>){case<常量值1>:<語句1>;break; case<常量值2>:<語句2>;break; ……….. case<常量值n>:<語句n>;break; [default:<缺省語句>;]}產(chǎn)生的結果值可以是char型,byte型,short型,int型或枚舉型。不加break語句，執(zhí)行流程如何？若條件值與case值均不匹配，而又沒有此句，執(zhí)行流程如何？3.2.3switch語句第17頁,共70頁，2024年2月25日，星期天18switch(<條件>){ case<值1>: case<值2>: case<值3>:<語句3>;break; ……….. case<值n>:<語句n>;break; [default:<缺省語句>;]}執(zhí)行流程如何？實例：SwitchSample.java3.2.3switch語句第18頁,共70頁，2024年2月25日，星期天19for語句的一般形式為：for(<初始化>;<條件>;<迭代因子>){ <循環(huán)體語句>}其中：初始化部分設置控制循環(huán)的變量的初值。條件判斷部分可以是任何布爾表達式。迭代因子控制循環(huán)變量遞增或遞減。3.3.1循環(huán)---for第19頁,共70頁，2024年2月25日，星期天20for語句的執(zhí)行過程為：執(zhí)行初始化。判斷條件的返回值。如果為真執(zhí)行循環(huán)體語句；如果為假就跳出for語句循環(huán)。執(zhí)行迭代因子，為下次循環(huán)做準備。返回②。for語句是先執(zhí)行②，即先判斷后執(zhí)行，如果不滿足判斷條件，循環(huán)體可能一次都不能執(zhí)行。3.3.1循環(huán)---for第20頁,共70頁，2024年2月25日，星期天21for循環(huán)流程圖實例：ForTick.javadoubleFor.java前續(xù)代碼及循環(huán)控制變量的定義循環(huán)體中的程序循環(huán)控制條件TrueFalse后續(xù)代碼步長變量的改變第21頁,共70頁，2024年2月25日，星期天流程圖進程判斷輸入輸出起始符NYYN開始結束inti=0i<3?i++i<4?j++intj=0打印*號打印換行符號第22頁,共70頁，2024年2月25日，星期天23collection-basedfor循環(huán)采用for語句的基本格式在for循環(huán)語句的圓括號之間的第一個控制表達式中是循環(huán)變量，然后以冒號分隔，第二個控制表達式，確定了第一個控制表達式中聲明的變量的取值來源的集合。程序：AverageGrade.java3.3.1循環(huán)---for第23頁,共70頁，2024年2月25日，星期天24while語句的一般形式為：[<初始化部分>]while(<條件表達式>){ <循環(huán)體語句>; [<迭代部分>;]}實例：NumAdd.java3.3.3循環(huán)---while終止條件？執(zhí)行循環(huán)體假初始化執(zhí)行步長部分真第24頁,共70頁，2024年2月25日，星期天25while語句的執(zhí)行過程為：初始化，為循環(huán)設置初始值。判斷條件表達式的值，如果為真，就執(zhí)行循環(huán)體語句；如果條件表達式的值為假，就跳出while語句。執(zhí)行迭代部分，為下次循環(huán)做準備。返回②。while語句是先執(zhí)行②，即先判斷后執(zhí)行，如果不滿足判斷條件，循環(huán)體可能一次都不能執(zhí)行。注意，在循環(huán)體中應該有使循環(huán)趨于結束的語句，否則循環(huán)將永遠進行下去，形成死循環(huán)。

3.3.3循環(huán)---while第25頁,共70頁，2024年2月25日，星期天26while循環(huán)的流程圖前續(xù)代碼及循環(huán)控制變量的定義循環(huán)體中的程序循環(huán)控制條件TrueFalse后續(xù)代碼實例：AverageGrade2.java第26頁,共70頁，2024年2月25日，星期天27for循環(huán)與while循環(huán)的比較for循環(huán)比while循環(huán)結構清晰。for循環(huán)的循環(huán)控制變量的定義、初始化，選換結束的條件，步長變量的控制都在一條語句中實現(xiàn)。while循環(huán)的循環(huán)控制變量是在循環(huán)之前定義的，循環(huán)控制條件與for相同，而步長變量是在循環(huán)體內部修改的。有時候用while實現(xiàn)會方便很多。例如在程序中將在1~10之間產(chǎn)生一個隨機數(shù)，當產(chǎn)生的數(shù)字為7的時候打印一個提示語句并結束程序，否則繼續(xù)執(zhí)行直到產(chǎn)生的數(shù)字為7。第27頁,共70頁，2024年2月25日，星期天28while語句先判斷后執(zhí)行,while語句為“當型“循環(huán)do-while語句先執(zhí)行后判斷，循環(huán)體至少被執(zhí)行一次,稱do-while語句為”直到型“循環(huán)。3.3.5循環(huán)---do-while第28頁,共70頁，2024年2月25日，星期天29do-while語句的一般形式為:[<初始化部分>]do{<循環(huán)體語句>;[<迭代部分>;]}while(<條件表達式>);注意：這里while（）后面有一個“;”3.3.5循環(huán)---do-while終止條件？執(zhí)行循環(huán)體假初始化執(zhí)行步長部分真第29頁,共70頁，2024年2月25日，星期天30do-while語句的執(zhí)行過程為：初始化，為循環(huán)設置初始值。執(zhí)行循環(huán)體語句。執(zhí)行跌代部分，為下次循環(huán)做準備。判斷條件表達式的值，如果為真，就返回②；如果條件表達式的值為假，就跳出do-while語句。do-while語句是先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷，循環(huán)體至少被執(zhí)行一次。同樣，在循環(huán)體中應該有使循環(huán)趨于結束的語句。3.3.5循環(huán)---do-while第30頁,共70頁，2024年2月25日，星期天31dowhile循環(huán)流程圖程序見：IntTurn.java前續(xù)代碼及循環(huán)控制變量的定義循環(huán)體中的程序循環(huán)控制條件TrueFalse第31頁,共70頁，2024年2月25日，星期天32嵌套循環(huán)：用戶可以將任何一種循環(huán)嵌入到另一種循環(huán)中，并且可以進行任意多重的嵌套。例題：計算從1開始到給定數(shù)值之間所有整數(shù)的乘積。程序見：Factorial.java3.3循環(huán)第32頁,共70頁，2024年2月25日，星期天33功能：結束本循環(huán)，跳到循環(huán)語句之后的第一條語句處執(zhí)行。例題：BreakLoop1.java帶標號的break語句：允許程序跳轉至有標號的外層塊或循環(huán)之后的語句處繼續(xù)執(zhí)行，而不管這些嵌套塊有多少層。程序見：BreakLoop2.java3.4跳轉語句---break第33頁,共70頁，2024年2月25日，星期天34功能：結束本次循環(huán)，進入下一次循環(huán)，例如：for(inti=1;i<=limit;i++){if(i%3==0){continue;}sum+=i;}3.4.2continue第34頁,共70頁，2024年2月25日，星期天35功能：可以停止執(zhí)行內循環(huán)，并且可以直接跳轉至包含本循環(huán)的外循環(huán)的下一輪迭代的起始處繼續(xù)執(zhí)行。程序見：MultiList.java3.4.2帶標號的continue第35頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3.5數(shù)組問題的提出現(xiàn)有一班級共30人，想要計算全班參加英語考試的平均分數(shù)，應如何設計程序實現(xiàn)？問題的分析(1)程序結構?順序，選擇，循環(huán)(2)數(shù)據(jù)結構?單變量，數(shù)組第36頁,共70頁，2024年2月25日，星期天數(shù)組：是一個具有相同類型變量的指定的集合的對象。數(shù)組元素：數(shù)組中的每個變量，由數(shù)組名和一個int型的整數(shù)值表示。索引:數(shù)據(jù)名后的整數(shù)值，一般放在數(shù)組名后面的方括號中。注意:數(shù)組中第一個元素的索引值是0。intage[];age[0]=18;數(shù)組名索引數(shù)組類型3.5數(shù)組第37頁,共70頁，2024年2月25日，星期天一、數(shù)組變量數(shù)組變量和所引用的數(shù)組是兩個分離的實體。為數(shù)組變量所分配的內存空間保存著對數(shù)組對象的引用，而不是數(shù)組對象本身。數(shù)組對象本身是一個存在于內存其它位置的獨特實體。引用對象的變量中存儲的是引用。引用記錄著它所引用的對象的內存地址。第38頁,共70頁，2024年2月25日，星期天39基本數(shù)據(jù)類型一維數(shù)組內存分配棧內存堆內存numc0000088:44000088:4400newint[3]產(chǎn)生的對象數(shù)組的內存分配圖一、數(shù)組變量第39頁,共70頁，2024年2月25日，星期天40基本數(shù)據(jù)類型一維數(shù)組內存分配棧內存堆內存numc000null0088:4400newint[3]產(chǎn)生的對象數(shù)組的內存分配圖num=null;0088:4400一、數(shù)組變量第40頁,共70頁，2024年2月25日，星期天41堆內存studentsnullStudent[]students;

棧內存一、數(shù)組變量第41頁,共70頁，2024年2月25日，星期天42堆內存studentsc0088:44000088:4400newstudents[3]產(chǎn)生的對象nullnullStudent[]students;students=newStudent[3];

null棧內存一、數(shù)組變量第42頁,共70頁，2024年2月25日，星期天43堆內存studentsc0088:44000088:4400newstudents[3]產(chǎn)生的對象nullnullStudent[]students;students=newStudent[3];students[0]=newStudent(“l(fā)isi”,18);

student[0]標識的Student對象lisi180088:46600088:4660

棧內存一、數(shù)組變量第43頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二、數(shù)組定義聲明一維數(shù)組的兩種格式：數(shù)組元素類型數(shù)組名字[]；doubleanArray[];數(shù)組元素類型[]數(shù)組名字；double[]anArray;聲明二維數(shù)組的兩種格式：數(shù)組元素類型數(shù)組名字[][]；數(shù)組元素類型[][]數(shù)組名字；創(chuàng)建數(shù)組數(shù)組名字=new數(shù)組元素的類型[數(shù)組元素的個數(shù)]注意：聲明時不能指定數(shù)組的大??！第44頁,共70頁，2024年2月25日，星期天舉例:intprimes[];primes=newint[10]；或

int[]primes=newint[10]；注意數(shù)組的靜態(tài)性：一旦創(chuàng)建就不能修改數(shù)組的長度！二、數(shù)組定義第45頁,共70頁，2024年2月25日，星期天三、數(shù)組長度利用數(shù)組對象的數(shù)據(jù)成員length可引用該數(shù)組的長度，即該數(shù)組中所包含的元素個數(shù)。若有:double[]myArray=newdouble[100];則可使用myArray.length來引用它的長度，即得到的數(shù)值為100。第46頁,共70頁，2024年2月25日，星期天double[]anArray;anArray=newdouble[3]anArray:???length3012anArray:nullHere,thearrayisnotdefined.Here,thearrayisdefined,buttheelementsinthearrayareNOTdefined.三、數(shù)組長度第47頁,共70頁，2024年2月25日，星期天四、訪問數(shù)組元素訪問數(shù)組元素:數(shù)組名[索引值]例如:對前面所聲明的primes數(shù)組，其第一個元素的引用是primes[0]若索引值小于0或大于最后一個的索引值，系統(tǒng)都會拋出一個異常(Exception)。拋出異常只是指示運行時錯誤的一種方式，不同種類的錯誤就有不同類型的異常，當程序拋出異常時，通常會被終止。第48頁,共70頁，2024年2月25日，星期天E

haslength

6;E[4]

is

14;If

i

is

3,then

E[i]

is

-2;Assignavalue:

E[5]=6.0Elength:6473-2146123450四、訪問數(shù)組元素第49頁,共70頁，2024年2月25日，星期天五、數(shù)組變量的重用Java語言允許類型相同，而長度不同的兩個數(shù)組互相賦值。賦值的結果是兩個數(shù)組名指向同一數(shù)組。例如:int[]primes=newint[10];

primes=newint[50]；例如：double[]dub=newint[10];//illegal注意：可以改變數(shù)組變量所引用的數(shù)組，但是不可以改變數(shù)組元素所存儲的值的類型。第50頁,共70頁，2024年2月25日，星期天數(shù)組賦值只是對引用的復制B=Aresultsin:ABNOT:AB03length203length203length2Howcanwemakeacopyofanarray?五、數(shù)組變量的重用第51頁,共70頁，2024年2月25日，星期天六、數(shù)組的初始化定義數(shù)組時直接初始化:

如:int[]primes={1,2,3,4,5,6,7};

//此數(shù)組為7個元素注意：初始化數(shù)組時，必須給出所有元素的值.若只對數(shù)組的部分元素指定初值，可以對這部分數(shù)組元素單獨賦值，其它未賦值元素默認為0。例如：int[]primes=newint[100]；

primes[0]=1;

或for(inti=0;i<primes.length;i)primes[i]=1;第52頁,共70頁，2024年2月25日，星期天使用實用方法初始化數(shù)組

importjava.util.Arrays;

Arrays.fill(primes,1);使用已有數(shù)組的引用來初始化數(shù)組變量

long[]even={2L,4L,6L,8L};

long[]value=even;分析：創(chuàng)建了____個數(shù)組變量,創(chuàng)建了____個數(shù)組.解答：兩個數(shù)組變量都引用同一個數(shù)組，而且通過兩個變量名都可以訪問這個數(shù)組的元素。六、數(shù)組的初始化第53頁,共70頁，2024年2月25日，星期天例如：對非基本數(shù)據(jù)類型MyDate[]dates;dates=newMyDate[3];dates[0]=newMyDate(22,7,1964);dates[1]=newMyDate(1,1,2000);dates[2]=newMyDate(22,12,1964);或：MyDate[]dates={newMyDate(22,7,1964),newMyDate(1,1,2000),newMyDate(22,12,1964)};六、數(shù)組的初始化第54頁,共70頁，2024年2月25日，星期天數(shù)組交換的方法double[]input=newdouble[100];double[]output=newdouble[100];double[]temp;temp=input;input=output;output=temp;分析：是交換數(shù)組地址還是數(shù)組內容？解答：此種方法只是交換了數(shù)組在內存中的地址，沒有移動任何數(shù)組元素。若要復制數(shù)組，則需定義同樣大小的數(shù)組，并把原數(shù)組中的元素逐個復制到新數(shù)組中。六、數(shù)組的初始化第55頁,共70頁，2024年2月25日，星期天03length2A==B

istrueA==B

isfalseAB03length203length2AB03length2當兩個數(shù)組之間進行比較和賦值的時候，只是兩個數(shù)組的引用進行比較和賦值。（Itisthereferencesthatarecomparedorassigned,notthearrays.）六、數(shù)組的初始化第56頁,共70頁，2024年2月25日，星期天七、數(shù)組的使用double[]samples=newdouble[50];doubleaverage=0.0;for(inti=0;i<samples.length;i++){samples[i]=100.0*Math.random();}

for(inti=0;i<samples.length;i++){average+=samples[i];}average/=samples.length;第57頁,共70頁，2024年2月25日，星期天八、多維數(shù)組二維數(shù)組:根據(jù)兩個索引值的變化，可以訪問數(shù)組的行或列。聲明格式：類型說明符數(shù)組名[][]；類型說明符[][]數(shù)組名；二維數(shù)組的初始化直接指定初值用new操作符第58頁,共70頁，2024年2月25日，星期天先聲明數(shù)組再初始化數(shù)組數(shù)組名=new類型說明符[行數(shù)][]；數(shù)組名=new類型說明符[行數(shù)][列數(shù)]；例：

intarra[][];//聲明二維數(shù)組

arra=newint[3][4]；//初始化二維數(shù)組等價于：

arra=newint[3][]；

arra[0]=newint[4]；

arra[1]=newint[4]；

arra[2]=newint[4]；arra=newint[3][]for(inti=0;i<3;i++){arra[i]=newint[4]；}八、多維數(shù)組第59頁,共70頁，2024年2月25日，星期天定義二維數(shù)組也可以采用如下方式：

float[][]temperature;temperature=newfloat[10][365];例題：氣象迷程序見WeatherFan.javaint[][]arr=newint[][4];是否正確？

八、多維數(shù)組第60頁,共70頁，2024年2月25日，星期天不同長度的嵌套數(shù)組在Java中，創(chuàng)建嵌套數(shù)組時，其中的各個數(shù)組的長度可以不同，例如：

float[][]samples=newfloat[6][];

則變量samples引用了一個具有6個元素的數(shù)組，其中每個元素可以容納一個對一維數(shù)組的引用，可以單獨定義這些數(shù)組，例如：

samples[2]=newfloat[3];samples[5]=newfloat[10];八、多維數(shù)組第61頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二維數(shù)組的各子數(shù)組元素的個數(shù)可以不同。例1：int[][]arr1={{3,-9},{8,0,1},{10,11,9,8}};例2：

float[][]mat=newfloat[4][]; for(inti=0;i<mat.length;i++)

mat[i]=newfloat[i+1]; float[]vector2=mat[1];0123matmat.length0010120123mat[0]mat[1](vector2)mat[2]mat[3]八、多維數(shù)組第62頁,共70頁，2024年2月25日，星期天分析如下代碼的功能：

float[][]samples=newfloat[6][];

for(inti=0;i<samples.length;i++)samples[i]=newfloat[i+1];for(int