第5章 程序控制结构

• 在程序中，程序运行的流程控制决定是如何执行的，使我们必须掌握的，主要有三大流程控制语句。
  1)顺序控制
  2)分支控制
  3)循环控制

顺序控制

• 顺序控制介绍
  程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。
  

分支控制

分支控制if-else

• 分支控制if-else介绍
  让程序有选择的执行，分支控制有三种
  1)单分支
  2)双分支
  3)多分支

• 单分支
  √基本语法
  if(条件表达式){
  执行代码块；（可以有多条语句）
  }

说明：当条件表达式为true时，就会执行{}的代码。如果为fasle，就不执行。特别说明，如果{}中只有一条语句，则可以不用{}，建议写上{}

• 双分支
  √基本语法
  if(条件表达式){
  执行代码块1；
  }
  else{
  执行代码块2;
  }

说明： 当条件表达式成立，即执行代码块1，否则执行代码块2.

• 多分支
  
  √多分支的流程图（重要！）
  
• 嵌套分支
  √基本介绍
  在一个分支结构中又完整的嵌套了另一个完整的分支结构，里面的分支结构称为内层分支，外面的分支结构称为外层分支。规范：不要超过3层（多层可读性不好）

√基本语法

switch分支结构

√基本语法
√流程图

• switch注意事项和细节讨论
  
  √细节2实例：

double c = 1.1;             //程序运行报错，switch中表达式的返回值不能为double型switch(c){case 1.1 :System.out.println("ok1");break;case 2.1:System.out.println("ok2");break;default :System.out.println("ok3");}

• switch和if的比较

1. 如果判断的具体数值不多，而且符合byte、short、int、char、enum【枚举】、String这6种类型。虽然两个语句都可以使用，建议使用switch语句。
2. 其他情况：对区间判断，对结果为boolean类型判断，使用if，if的使用范围更广。

循环控制

for循环控制

• for循环说明

1. for关键字，表示循环控制
2. for有四要素：（1）循环变量初始化（2）循环条件（3）循环操作（4）循环变量迭代
3. 循环操作，这里可以有多条语句，也就是我们要循环执行的代码
4. 如果 循环语句（语句）只有一条语句，可以省略{}，建议不要省略

• for循环执行流程
  
• 注意事项和细节说明
  1)循环条件是返回一个布尔值的表达式
  2)for(;循环判断条件;)中的初始化和变量迭代可以写到其他地方，但是两边的分号不能省略。
  3)循环初始值可以有多条初始化语句，但是要求类型一样，并且中间用逗号隔开，循环变量迭代也可以有多条变量迭代语句，中间用逗号隔开。

特殊实例：

for(;;){ //表示无限循环，死循环System.out.println("ok~");}

细节3实例：

int count = 3;for(int i = 0,j = 0; i < count; i++ , j += 2){System.out.println("i=" + i + "j=" + j);}

while循环控制

• while循环执行流程
  

do…while循环控制

• do…while循环执行流程
  
• 注意事项和细节说明
  1)循环条件是返回一个布尔值的表达式
  2)do…while循环是先执行，再判断，因此它至少执行一次

多重循环控制（难点！重点！）

• 介绍

1. 将一个循环放在另一个循环体内，就形成了嵌套循环。其中，for，while，do…while均可以作为外层循环和内层循环。【建议一般使用两层，最多不要超过3层，否则代码可读性差】
2. 实质上，嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体。当只有内层循环的循环条件为false时，才会完全跳出内层循环，才可以结束外层的当次循环，开始外层的下次循环
3. 设外层循环次数为m次，内层为n次，则内层循环体实际上需求执行m*n次
   3的实例：

for(int i = 1; i <= 7; i++){ //第一层循环7for(int j = 1; j <= 2; j++){ //第二层循环2System.out.println("ok~~");   //内层循环执行2*7=14}
}

• 习题：打印空心金字塔
  
  代码如下:

public class Stars{//编写一个main方法public static void main(String[] args){/*** **   ********思路分析化繁为简1.先打印一个矩形*************************2.打印半个金字塔*        //第一层有1个***     //第2层有2个****        //第3层有3个*****   //第4层有4个******  //第5层有5个*3.打印整个金字塔*     //第1层有1个*   2 * 1 - 1  有4个空格    *个数为总层数 - i***      //第2层有3个*   2 * 2 - 1  有3个空格*****       //第3层有5个*   2 * 3 - 1  有2个空格******* //第4层有7个*   2 * 4 - 1  有1个空格*********   //第5层有9个*   2 * 5 - 1  有0个空格4.打印空心的金字塔*     //第1层有1个*       当前行的第一个位置是*,最后一个位置也是** *        //第2层有2个*       当前行的第一个位置是*,最后一个位置也是**   *      //第3层有2个*       当前行的第一个位置是*,最后一个位置也是**     *    //第4层有2个*       当前行的第一个位置是*,最后一个位置也是**********  //第5层有9个*       全部输出*5.常量变变量5层数换成变量 int totallevel = 5;*/int totallevel = 5;      //表示层数for(int i = 1; i <= totallevel; i++){  //i表示层数//在输出*之前，还有输出 对应空格for(int k = 1; k <= (totallevel - i); k++){System.out.print(" ");}//控制打印每层的*个数for(int j = 1; j <= 2 * i - 1; j++){//当前行的第一个位置是*,最后一个位置也是*,最后一层输出*if(j == 1 || j == 2 * i - 1 || i == totallevel){System.out.print("*");}else{       //其他情况输出空格System.out.print(" ");}}//每打印完一层*后，就换行println本身会换行System.out.println("");}}
}

跳转控制语句-break

• 基本介绍
  break语句用于终止某个语句块的执行，一般使用在switch或者循环[for,while,do-while]中

• 基本语法：
  { …
  break;
  …
  }

• 以while使用break为例的流程图
  

• 注意事项和细节说明:
  

• 实例:

abc1:for(int j = 0; j < 4; j++){       //外层forabc2:for(int i = 0; i < 10; i++){  //内层forif(i == 2){break;  //等价break abc2}System.out.println("i = " + i);}}

• 运行结果：
  

跳转控制语句-continue

• 基本介绍
  1)continue语句用于结束本次循环，继续执行下一次循环。
  2)continue语句出现在多层嵌套的循环语句中时，可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环，这个和前面的标签的使用的规则一样。

• 基本语法:
  { …
  continue;
  …
  }

• 流程图
  

跳转控制语句-return

• 介绍
  return使用在方法，表示跳出所在的方法，在讲解方法的时候，会详细的介绍。注意：如果return写在mian方法，退出程序…

章节课后题

• 题目：输出小写的a-z以及大写的Z-A

for(char c1 = 'a'; c1 <= 'z'; c1++){      //输出小写的a-zSystem.out.print(c1 + " ");            }System.out.println("");for(char c2 = 'Z'; c2 >= 'A'; c2--){     //输出大写的Z-ASystem.out.print(c2 + " ");            }

第6章 数组、排序和查找

数组

• 数组介绍
  数组可以存放多个同一类型的数据。数组也是一种数据类型，是引用类型。即数组就是一组数据

数组的使用

• 使用方式1-动态初始化
  √数组的定义
  数组类型 数组名[] = new 数组类型[大小]

int a[] = new int[5];       //创建了一个数组，名字a，存放5个int

√数组的引用（使用、访问、获取数组元素）
数组名[下标/索引/index] 比如：你要使用a数组的第3个数 a[2]数组的下标从0开始

• 使用方式2-动态初始化

√先声明数组
语法：数据类型 数组名[];也可以 数据类型[]数组名；

 int a[];或者 int[] a;

√创建数组
语法：数组名 = new 数据类型[大小];

 a = new int[10];

• 使用方式3-静态初始化
  √初始化数组
  语法：数据类型 数组名[] = {元素值，元素值…}

• 数组使用注意事项和细节
  1.数组是多个相同类型数据的组合，实现对这些数据的统一管理
  2 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型，但是不能混用。
  3.数组创建后，如果没有赋值，有默认值int 0,short 0,byte 0,long 0,float 0,double 0.0,char \u0000(十六进制),boolean false,String null
  4.使用数组的步骤1.声明数组并开辟空间2.给数组各个元素赋值3.使用数组
  5.数组的下标是从0开始的。
  6.数组下标必须在指定范围内使用，否则报：下标越界异常，比如int[] arr = new int[5];则有效下标为0-4
  7.数组属引用类型，数组型数据是对象(object)

• 数组赋值机制
  1.基本数据类型赋值，这个值就是具体的数据，而且相互不影响。

int n1 = 2;int n2 = n1;

2.数组在默认情况下是引用传递，赋的值是地址。

int[] arr1 = {1,2,3};
int[] arr2 = arr1;

• 实例:

public class ArrayAssign{//编写一个main方法public static void main(String[] args){//基本数据类型赋值，赋值方式为值拷贝//n2的变化，不会影响n1的值int n1 = 10;int n2 = n1;n2 = 80;System.out.println("n1=" + n1); //10System.out.println("n2=" + n2); //80//数组在默认情况下引用传递，赋的值是地址, 赋值方式为引用传递//是一个地址, arr2变化会影响到arr1int[] arr1 = {1, 2, 3};int[] arr2 = arr1;       //把arr1赋给arr2arr2[0] = 10;//看看arr1的值System.out.println("====arr1的元素====");for(int i = 0; i < arr1.length; i++){System.out.println(arr1[i]);}}
}

实现相关的操作：

1. 数组拷贝
   要求：(内容复制)
2. 数组反转
   要求：把数组的元素内容反转。
3. 数组添加/扩容
   要求：实现动态地给数组添加元素效果，实现对数组扩容。

排序

• 排序的介绍
  排序是将多个数据，依指定的顺序进行排列的过程
  排序的分类：
  1.内部排序
  指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器中进行排序，包括（交换式排序法、选择式排序和插入式排序法）
  2.外部排序法
  数据量过大，无法全部加载到内存中，需要借助外部存储进行排序。包括（合并排序法和直接合并排序法）

冒泡排序法

冒泡排序的基本思想是：通过对待排序序列从后向前（从下标较大的元素开始），依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换，使值较大的元素逐渐从前移向后部，就像水底下的气泡一样逐渐向上冒。

查找

• 介绍：
  在java中，我们常用的查找有两种：
  1.顺序查找
  2.二分查找[二分法]

多维数组-二维数组

• 使用方式1：动态初始化
  1）语法：类型[][]数组名 = new 类型[大小][大小]
  2）比如：inta[][] = new int [2][3]
  3）二维数组在内存的存在形式
  

• 使用方式2：动态初始化
  1）先声明：类型 数组名[][]；
  2）再定义（开辟空间） 数组名 = new 类型[大小][大小]
  3）赋值（有默认值，比如 int 类型的就是0）

• 使用方式3：动态初始化-列数不确定
  

代码：

public class TwoDimensionalArray03{//编写一个main方法public static void main(String[] args){/*看一个需求：动态创建下面二维数组，并输出i = 0: 1i = 1: 2     2i = 2: 3  3    3一个有三个一维数组，每个一维数组的元素是不一样的*/int[][] arr = new int[3][]; //创建二维数组，但是只是确定其中一维数组的个数，每个一维数组并未开辟空间for(int i = 0; i < arr.length; i++){   //遍历arr没个一维数组//给每个一维数组开辟空间 new//如果没有给一维数组new，那么 arr[i] 就是nullarr[i] = new int[i + 1];//遍历一维数组，并给一维数组的每个元素赋值for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){arr[i][j] = i + 1;}}System.out.println("====arr元素====");//遍历arr输出for(int i = 0; i < arr.length; i++){//输出arr的每个一维数组for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){System.out.print(arr[i][j] + " ");}System.out.println();   //换行}}
}

运行结果：

• 使用方式4：静态初始化
  定义 类型 数组名[][] = {{值1,值2…},{值1,值2…},{值1,值2…}}
  比如：

int [][] arr = {{1,1,1},{8,8,9},{100}};

• 二维数组使用细节和注意事项
  1.一维数组的声明方式有：
  int[]x 或者 int x[]
  2.二维数组的声明方式有：
  int[][] y 或者 int [] y[] 或者 int y [][]
  3.二维数组实际上是由多个一维数组组成的，它的各个一维数组的长度可以相同，也可以不相同。比如：map[][]是一个二维数组，map[][] = {{1,2},{3,4,5}}
  由map[0]是一个含有两个元素的一维数组，map[1]是一个含有三个元素的一维数组构成，我们也称为列数不等的二维数组。

章节课后习题

• 下面数组定义正确的有 BD

A.String strs[] = {'a', 'b', 'c'};    //error,char ->String
B.String[] strs = {"a", "b", "c"};   //ok
C.String[] strs = new String{"a" "b" "c"};   //error
D.String[] strs = new String[]{"a""b""c"};  //ok
E.String[] strs = new String[]{"a""b""c"};   //error,编辑不通过

• 已知有个升序的数组，要求输入一个元素，该数组顺序依然是升序，比如：[10, 12, 45, 90],添加23后，数组为[10, 12, 23, 45, 90]
  代码：

public class Homework04{//编写一个main方法public static void main(String[] args){/*已知有个升序的数组，要求插入一个元素，该数组顺序依然是升序，比如：[10,12,45,90],添加23后,数组为[10,12,23,45,90]思路 本质数组扩容 + 定位1.  我们先确定 添加数应该插入到哪个索引2.    然后扩容*///先定义原数组int[] arr = {10, 12, 45, 90};int insertNum = 23;int index = -1;        //index就是要插入的位置//遍历arr数组，如果发现    insertNum <= arr[i];说明i就是要插入的位置//使用index 保留index = i;//如果遍历完后，没有发现insertNum <= arr[i],说明index = arr.length//即:添加arr的最后for(int i = 0; i < arr.length; i++){if(insertNum <= arr[i]){index = i;break;}}//判断index的值if(index == -1){   //说明还没有找到位置index = arr.length;}//System.out.println("index = " + index);//扩容//先创建一个新的数组，大小 arr.length + 1int[] arrNew = new int[arr.length + 1];//下面老师准备将arr的元素拷贝到 arrNew,并且要跳过index位置/*分析：   int[] arr = {10, 12, 45, 90};*/for(int i = 0, j = 0; i < arrNew.length; i++){if(i != index){   //说明可以把arr的元素拷贝到arrNewarrNew[i] = arr[j];j++;}else{  //i这个位置就是要插入的数arrNew[i] = insertNum;}}//让arr指向arrNew，原来的数组，就没用了，被销毁arr = arrNew;System.out.println("=====插入后,arr数组的元素情况=====");for(int i = 0; i < arr.length; i++){System.out.print(arr[i] + "\t");}}
}

运行结果：

日期

第5章 2022年4月17日-2022年4月20日
第6章 2022年4月21日-2022年4月25日

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