Thinking in Java

4. 控制执行流程

4.1 true and false

所有条件语句都利用条件表达式的真假来决定执行路径

4.2 if-else

  • 结构

    if(Boolean expression)
      statement
    else if(Boolean expression)
      statement
    else
      statement
    

4.3 迭代

  • 结构

    while(Boolean expression)
      statement
    
  • 规则

    • 在循环刚开始时会计算一次,下一次迭代开始前会再计算一次,直到得到“假”的结果
  • Test

    package one;
    import static util.StaticPrint.*;
    public class TestIteration {
        static boolean condition(){
            boolean res = Math.random() < 0.99 ;
            print(res+"");
            return res;
        }
        public static void main(String[] args) {
            while (condition()){
                print("inside");
            }
            print("exite");
        }
    }
    

4.3.1 do-while

  • 结构

    do
      statement
    while(Boolean expression)
    
  • 规则

    • 先执行statement,然后进行判断
    • 相比于while,区别是do-while循环至少会执行一次statement
    • while使用率高于do-while

4.3.2 for

  • 结构

    label: for(initialization;Boolean expression;step)
      statement
    
  • 规则

    • initialization;Boolean expression;step都可以为空
    • initialization仅首次生效
    • 迭代先执行Boolean expression,true后执行statement,再执行step,此为一个循环;
    • break是终止当前所在循环,continue是终止本次循环,重新进行下一次循环
    • 循环中的label标签,使得在循环嵌套中,break和continue退出到指定的循环,见Test
  • Test

    package four;
    import static util.StaticPrint.*;
    public class PrimeNumber {
        public static void main(String[] args) {
            outer:for (int i = 1 ; i < 100 ; i++ ){
                inter:for (int j = 2 ; j < i ; j++ ){
                    if ( i%j == 0){
                          // 退出到指定的循环
                        continue outer; }
                    }
                print(i+"");
            }
        }
    }
    

4.3.3 逗号操作符

  • 结构

    for(int i = 1, j = 2 ; ;)
      statement
    
  • 规则

    • 仅在for循环的initialization中支持定义多个变量
    • 变量的类型需要保持一致

4.4 Foreach语法

  • 结构

    for(type param : params)
      statement
    
  • 规则

    • 定义了type类型的变量param,然后将每一个params中的元素赋值给param
  • Test

    package five;
    import static util.StaticPrintnb.*;
    public class TestForeach {
        public static void main(String[] args) {
            for (char c:"You konw what I mean".toCharArray()
                 ) {
                printnb(c+"");
            }
        }
    }
    

4.5 Reuturn

  • 用途

    1. 指定返回值
    2. 导致当前方法退出,并返回值;如果是多重循环,能够直接退出整个循环
  • 规则

    • 如果一个方法声明它将返回void之外的内容,必须确保每个代码路径都有返回值
  • Test

    package seven;
    
    public class TestReturn {
        public static void main(String[] args) {
            for(;;){
                for (;;){
                    for (int i = 0 ; i < 100 ; i++ ){
                        System.out.println(i);
                        return;
                    }
                }
            }
        }
    }
    

4.6 break and continue

4.6.1 Break

  • 规则

    • 强行退出循环,不执行循环中剩余的语句
    • 不执行递增表达式,因此需要手动++
  • GOTO用法

    • 使用 break label,能够从任意循环终止指定的循环

4.6.2 Continue

  • 规则

    • 停止执行当前迭代,退出到循环起始点
    • 不执行递增表达式,因此需要手动++
  • GOTO用法

    • 使用 continue label,能够跳跃到任意循环的起始点
  • Test

    package four;
    import static util.StaticPrint.*;
    public class PrimeNumber {
        public static void main(String[] args) {
            outer:for (int i = 1 ; i < 100 ; i++ ){
                inter:for (int j = 2 ; j < i ; j++ ){
                    if ( i%j == 0){
                          // 退出到指定的循环
                        continue outer; }
                    }
                print(i+"");
            }
        }
    }
    

4.8 Switch

  • 简介

    switch为选择语句

  • 结构

    switch(integral-selector){
      case integral-value1:statement;break;
      case integral-value2:statement;break;
      case integral-value3:statement;break;
      case integral-value4:statement;break;
      default:statement;
    }
    
  • 规则

    • integral-selector和integral-value的值必须为int或char类型
    • 匹配成功后,如果没有break会继续执行,直到遇到break或者default,因此后续所有值都会输出
    • case 语句块中没有 break 语句时,JVM 并不会顺序输出每一个 case 对应的返回值,而是继续匹配,匹配不成功则返回默认 case
  • Test

    public class RunSwitch {
        public static void main(String[] args) {
            int i = 2;
            switch (i){
                case 0:
                    System.out.println(0);
                case 1:
                    System.out.println(1);
                case 2:
                    System.out.println(2);
                case 3:
                    System.out.println(3);
            }
        }
    }/* output
    2
    3
    */
    

4.9 Practice

吸血鬼算法

  • 题目

    吸血鬼数字是指位数为偶数的数字,可以由一堆数字想乘而得到。而这对数字各包含乘积的一半位数的数字,其中从最初的数字中选取的数字可以任意排序。以两个0结尾的数字是不允许的,例如,下列的数字都是“吸血鬼”数字:

    1260=21*60

    1827=21*87

    2187=27*81

    写出一个程序,找出4位数的所有吸血鬼数字

  • 思路

    • 个人思路
      1. 使用两位数的循环相乘得出四位数
      2. 将两个两位数和四位数分别拆成单个字符,保存在List中
      3. 使用List的equals方法判断是否相等
    • 官方思路
      1. 遍历所有四位数
      2. 将四位数拆分并分别组合成两个两位数,一共有12种搭配方式
      3. 每一种搭配方式都判断
    • 优势
      1. 个人思路能够减少近一半的遍历次数,约3000次
  • 实现

    • 个人思路

      package ten;
      
      import java.util.*;
      
      public class VampireNumberImp {
          static int VampireJudgeImp(){
              List VampireArray = new ArrayList();
              List ikList = new ArrayList();
              List sumList = new ArrayList();
              int point = 0;
              for (int i = 11 ; i < 100 ; i++ ){
                  for (int k = i ; k < 100 ; k++){
      
                      int sum = i * k;
                      // 判断是否为四位数,判断是否为两个零结尾
                      if ( sum < 1000 || sum > 9999 || sum % 100 == 0 || VampireArray.contains(sum)){
                          continue;
                      }
                      point++;
                      // 判断是否为吸血鬼数字
                          // 将数字添加进list
                          ikList.add((char) (i / 10));
                          ikList.add((char) (i % 10));
                          ikList.add((char) (k / 10));
                          ikList.add((char) (k % 10));
                          sumList.add((char) (sum / 1000));
                          sumList.add((char) (sum % 1000 / 100));
                          sumList.add((char) (sum % 1000 % 100 / 10));
                          sumList.add((char) (sum % 10));
                          // 数字排序
                          Collections.sort(ikList);
                          Collections.sort(sumList);
                          // 判断是否为吸血鬼数字
                          if (ikList.equals(sumList)){
                              VampireArray.add(sum);
                              System.out.println(sum);
                          }
                      ikList.clear();
                      sumList.clear();
                  }
              }
              return point;
          }
          public static void main(String[] args) {
              long startTime=System.currentTimeMillis();
              int point = VampireJudgeImp();
              // 测试代码执行时间
              long endTime=System.currentTimeMillis();
              System.out.println("程序运行时间: "+(endTime - startTime)+"ms");
              System.out.println("程序运行次数: "+point+"次");
          }
      }/* output
      1395
      1260
      1827
      2187
      1530
      1435
      6880
      程序运行时间: 19ms
      程序运行次数: 3210次
      */
      
    • 官方思路

      package ten;
      
      public class VampireNumberOfficial {
          static int a(int i) {
              return i/1000;
          }
          static int b(int i) {
              return (i%1000)/100;
          }
          static int c(int i) {
              return ((i%1000)%100)/10;
          }
          static int d(int i) {
              return ((i%1000)%100)%10;
          }
          static int com(int i, int j) {
              return (i * 10) + j;
          }
          static void productTest (int i, int m, int n) {
              if(m * n == i) System.out.println(i + " = " + m + " * " + n);
          }
          public static void main(String[] args) {
              long startTime=System.currentTimeMillis();
              for(int i = 1001; i < 9999; i++) {
                  productTest(i, com(a(i), b(i)), com(c(i), d(i)));
                  productTest(i, com(a(i), b(i)), com(d(i), c(i)));
                  productTest(i, com(a(i), c(i)), com(b(i), d(i)));
                  productTest(i, com(a(i), c(i)), com(d(i), b(i)));
                  productTest(i, com(a(i), d(i)), com(b(i), c(i)));
                  productTest(i, com(a(i), d(i)), com(c(i), b(i)));
                  productTest(i, com(b(i), a(i)), com(c(i), d(i)));
                  productTest(i, com(b(i), a(i)), com(d(i), c(i)));
                  productTest(i, com(b(i), c(i)), com(d(i), a(i)));
                  productTest(i, com(b(i), d(i)), com(c(i), a(i)));
                  productTest(i, com(c(i), a(i)), com(d(i), b(i)));
                  productTest(i, com(c(i), b(i)), com(d(i), a(i)));
              }
              long endTime=System.currentTimeMillis();
              System.out.println("程序运行时间: "+(endTime - startTime)+"ms");
            }
      }/*output 
      1260 = 21 * 60
      1395 = 15 * 93
      1435 = 41 * 35
      1530 = 51 * 30
      1827 = 87 * 21
      2187 = 27 * 81
      6880 = 86 * 80
      6880 = 80 * 86
      程序运行时间: 54ms
      */
      

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