第3章運(yùn)算符與流程控制語句《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)案例教程（第2版）》目錄/Contents3.13.23.3Java中的運(yùn)算符選擇結(jié)構(gòu)語句循環(huán)結(jié)構(gòu)語句3.4

跳轉(zhuǎn)語句思政要點(diǎn)/Point實(shí)踐能力

通過Java編程實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。持續(xù)學(xué)習(xí)

編程技術(shù)日新月異，鼓勵(lì)學(xué)生保持持續(xù)學(xué)習(xí)的態(tài)度，不斷提升自我。團(tuán)隊(duì)協(xié)作

編程往往需要團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。創(chuàng)新思維

鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的編程方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。Java中的運(yùn)算符3.1算術(shù)運(yùn)算符主要用于進(jìn)行基本的算術(shù)運(yùn)算，如加法、減法、乘法、除法等。Java中常用的算術(shù)運(yùn)算符如表2-5所示。3.1.1算術(shù)運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符名

稱舉

例+加15+7=22-減、取反15-7=8*乘15*7=105/除15/7=2%取余15%7=1++自增1inti=7;i++--自減1inti=7;i--【例3-1】算術(shù)運(yùn)算符的程序?qū)嵗?。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){intage1=24;intage2=18;intage3=36;intage4=27;intsum=age1+age2+age3+age4;doubleavg=sum/4;intminus=age1-age2;intnewAge=--age1;System.out.println("年齡總和:"+sum);System.out.println("平均年齡:"+avg);System.out.println("年齡差值:"+minus);System.out.println("自減后的年齡:"+newAge);}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.1.1算術(shù)運(yùn)算符【例3-2】“++”在操作數(shù)左邊的程序?qū)嵗?。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inta=7;intb=++a;//++出現(xiàn)在左邊System.out.println("a:"+a); //a先自增，再賦值給變量bSystem.out.println("b:"+b);}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.1.1算術(shù)運(yùn)算符【例3-3】“++”在操作數(shù)右邊的程序?qū)嵗?。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inta=7;intb=a++; //++出現(xiàn)在右邊System.out.println("a:"+a); //a先賦值給變量b，然后再自增System.out.println("b:"+b);}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.1.1算術(shù)運(yùn)算符3.1.2賦值運(yùn)算符賦值運(yùn)算符是指為變量或常量指定數(shù)值的符號(hào)。比如說可以使用“=”將右邊的表達(dá)式結(jié)果賦值給左邊的操作數(shù)。Java支持的常用賦值運(yùn)算符如表2-8所示。賦值運(yùn)算符名

稱舉

例=賦值a=7是把7賦值給a+=加等于a+=b等價(jià)于a=a+b-=減等于a-=b等價(jià)于a=a-b*=乘等于a*=b等價(jià)于a=a*b/=除等于a/=b等價(jià)于a=a/b%=模等于a%=b等價(jià)于a=a%b【例3-4】賦值運(yùn)算符的程序?qū)嵗ublicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){

inta=10;

intb=5;

//基本賦值運(yùn)算符

a=b;

System.out.println("a=b;a="+a);//輸出:a=5

//復(fù)合賦值運(yùn)算符

a+=b;//相當(dāng)于a=a+b;

System.out.println("a+=b;a="+a);//輸出:a=103.1.2賦值運(yùn)算符【例3-4】賦值運(yùn)算符的程序?qū)嵗-=b;//相當(dāng)于a=a-b;System.out.println("a-=b;a="+a);//輸出:a=5

a*=b;//相當(dāng)于a=a*b;System.out.println("a*=b;a="+a);//輸出:a=25

a/=b;//相當(dāng)于a=a/b;System.out.println("a/=b;a="+a);//輸出:a=5

//注意：當(dāng)使用/=運(yùn)算符時(shí)，如果b為0，將拋出ArithmeticException異常//為了避免異常，可以在這里添加異常處理或使用條件語句檢查b的值//但為了演示目的，我們?cè)谶@里直接進(jìn)行除法運(yùn)算，假設(shè)b不為03.1.2賦值運(yùn)算符【例3-4】賦值運(yùn)算符的程序?qū)嵗?/p>

a=20;//重新賦值給a以進(jìn)行模運(yùn)算演示a%=b;//相當(dāng)于a=a%b;System.out.println("a%=b;a="+a);//輸出:a=0（因?yàn)?0除以5的余數(shù)是0）}}3.1.2賦值運(yùn)算符程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.1.3比較運(yùn)算符比較運(yùn)算符用于判斷兩個(gè)數(shù)據(jù)的大小。例如：大于、等于、不等于的比較結(jié)果是一個(gè)布爾值(true或false)。Java中常用的關(guān)系運(yùn)算符如表2-6所示。關(guān)系運(yùn)算符名

稱舉

例結(jié)

果>大于a=7;b=5;a>b;true<小于a=7;b=5;a<b;false>=大于等于a=7;a>=5;true<=小于等于a=7;b=5;a<=b;false==等于a=7;b=5;a==b;false!=不等于a=7;b=5;a!=b;true注意：(1)

“>”、“<”、“>=”、“<=”只支持左右兩邊的操作數(shù)為數(shù)值類型。(2)

“==”、“！=”兩邊的操作數(shù)既可以是數(shù)值類型，也可以是引用類型?！纠?-5】關(guān)系運(yùn)算符的程序?qū)嵗?。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inta=16;doubleb=9.5;Stringstr1="hello";Stringstr2="world";System.out.println("a等于b:"+(a==b));System.out.println("a大于b:"+(a>b));System.out.println("a小于等于b:"+(a<=b));System.out.println("str1等于str2:"+(str1==str2));}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.1.3比較運(yùn)算符3.1.4邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符主要用于進(jìn)行邏輯運(yùn)算，Java中常用的邏輯運(yùn)算符如表2-7所示。注意：“&”和“&&”都執(zhí)行的是“與”運(yùn)算，“|”和“||”都執(zhí)行的是“或”操作。不同之處在于“&”和“|”在執(zhí)行操作時(shí)，運(yùn)算符左右兩邊的表達(dá)式首先被執(zhí)行，然后再對(duì)結(jié)果進(jìn)行與、或的運(yùn)算?！?&”和“||”在執(zhí)行操作時(shí)，如果從左邊的表達(dá)式中得到的操作數(shù)能確定運(yùn)算結(jié)果，則不再對(duì)右邊的表達(dá)式進(jìn)行運(yùn)算，從而提高運(yùn)算速度。邏輯運(yùn)算符名

稱舉

例結(jié)

果&或

&&與a&b或a&&b如果a與b都為true，則返回true|或

||或a|b或a||b如果a與b任一為true，則返回true!非!a如果a為false，則返回true，即取反^異或a^b如果a與b有且只有一個(gè)為true，則返回true【例3-6】a、b、c、d四個(gè)人投票，根據(jù)代碼分析運(yùn)行結(jié)果。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){booleana=true; //a同意booleanb=false; //b反對(duì)booleanc=false; //c反對(duì)booleand=true; //d同意System.out.println("a&&b:"+(a&&b));System.out.println("a||b:"+(a||b));System.out.println("!a:"+(!a));System.out.println("c^d:"+(c^d));}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.1.4邏輯運(yùn)算符3.1.5運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)在一個(gè)表達(dá)式中可能同時(shí)含有多個(gè)運(yùn)算符，運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)決定了運(yùn)算的先后次序，優(yōu)先級(jí)高的先進(jìn)行運(yùn)算，然后執(zhí)行優(yōu)先級(jí)較低的。在優(yōu)先級(jí)相同的情況下，按照結(jié)合性來決定運(yùn)算的順序，運(yùn)算符的結(jié)合性決定運(yùn)算是從左到右執(zhí)行，還是從右到左執(zhí)行。優(yōu)先級(jí)運(yùn)

算

符結(jié)合性1()[]

.從左到右2!

+?(正)

–?(負(fù))~++--從右到左3*

/

%從左到右4+?(加)

–?(減)從左到右5<<

>>

>>>從左到右6<

<=

>

>=

instanceof從左到右7==

!=從左到右8&從左到右9^從左到右10|從左到右11&&從左到右12||從左到右13?:從右到左14=

+=

-=

*=

/=

%=

&=

|=

^=~=

<

<=

>

>=

>>>=從右到左【例3-7】運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)運(yùn)行實(shí)例。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){intm=5;intn=7;intx=(m*8/(n+2))%m;System.out.println("m:"+m);System.out.println("n:"+n);System.out.println("x:"+x);}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.1.5運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)選擇結(jié)構(gòu)語句3.23.2.1if條件語句1.單if語句當(dāng)條件成立時(shí)，執(zhí)行代碼塊中的內(nèi)容，否則程序結(jié)束。if(條件){條件成立時(shí)執(zhí)行的代碼}這里注意，如果if條件成立時(shí)的執(zhí)行語句只有一條，則可以省略大括號(hào)。但如果執(zhí)行語句有多條，那么大括號(hào)就是不可或缺的。語法：

程序執(zhí)行過程：

【例3-8】判斷變量age的值，如果大于18，則提示“成年”。publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ intage=25; if(age>=18){ System.out.println("成年"); }}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.2.1if條件語句3.2.1if條件語句2.if-else語句該語句的操作比if語句多了一步。當(dāng)條件成立時(shí)，則執(zhí)行if部分的代碼塊1；當(dāng)條件不成立時(shí)，則進(jìn)入else部分，執(zhí)行代碼塊2。if(條件){代碼塊1;}else{代碼塊2;}語

法：

程序執(zhí)行過程：

【例3-9】判斷變量age的值，如果大于18，則提示“成年”，否則提示“未成年”。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){intage=15;if(age>=18){System.out.println("成年");}else{System.out.println("未成年");}}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.2.1if條件語句3.2.1if條件語句3.多重if語句在條件1不滿足的情況下，會(huì)進(jìn)行條件2的判斷；當(dāng)前面的條件均不成立時(shí)，才會(huì)執(zhí)行else塊內(nèi)的代碼。if(條件1){代碼塊1;}elseif(條件2){代碼塊2;}else{代碼塊3;}語法：

程序執(zhí)行過程：

【例3-10】應(yīng)用多重if語句實(shí)現(xiàn)如下代碼。功能：如果年齡大于60歲，則提示“老年”；如果年齡介于40歲至60歲之間，則提示“中年”；如果年齡介于18歲至40歲之間，則提示“少年”；18歲以下則提示“童年”。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){intage=25;if(age>60){System.out.println("老年");}elseif(age>40){System.out.println("中年");}elseif(age>18){System.out.println("少年");}else{System.out.println("童年");}}}3.2.1if條件語句程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.2.1if條件語句4.嵌套if語句只有當(dāng)外層if的條件成立時(shí)，才會(huì)判斷內(nèi)層if的條件。if(條件1){if(條件2){代碼塊1;}else{代碼塊2;}}else{代碼塊3;}語

法：

程序執(zhí)行過程：

【例3-11】應(yīng)用嵌套if語句實(shí)現(xiàn)如下代碼。功能：判斷一個(gè)數(shù)字是正數(shù)、負(fù)數(shù)還是零，并對(duì)于正數(shù)，將進(jìn)一步判斷它是奇數(shù)還是偶數(shù)。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){intnumber=5;

//首先判斷數(shù)字是正數(shù)、負(fù)數(shù)還是零if(number>0){System.out.println(number+"是正數(shù)");//對(duì)于正數(shù)，進(jìn)一步判斷是奇數(shù)還是偶數(shù)if(number%2==0){System.out.println(number+"是偶數(shù)");}else{System.out.println(number+"是奇數(shù)");}}elseif(number<0){System.out.println(number+"是負(fù)數(shù)");}else{System.out.println(number+"是零");}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.2.1if條件語句3.2.2三元運(yùn)算符在Java中，三元運(yùn)算符（也稱為條件運(yùn)算符）是一種簡潔的寫法，用于根據(jù)一個(gè)布爾表達(dá)式的值來選擇兩個(gè)值中的一個(gè)。它的語法格式如下：布爾表達(dá)式？表達(dá)式1：表達(dá)式2運(yùn)算過程：如果布爾表達(dá)式的值為true，則返回“表達(dá)式1”的值；如果值為false，則返回“表達(dá)式2”的值。例如：Stringexample=(7>9)?"7大于9":"7不大于9"System.out.println(example);在上述例子中，表達(dá)式7?>?9的值顯然為false，所以返回表達(dá)式2的值，即“7不大于9”?！纠?-12】三元運(yùn)算符的程序?qū)嵗ublicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inta=10;intb=20;

//使用三元運(yùn)算符判斷a和b的大小，并返回較大的值intmax=(a>b)?a:b;

System.out.println("較大的值是:"+max);}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.2.2三元運(yùn)算符3.2.3switch條件語句當(dāng)面對(duì)多分支結(jié)構(gòu)問題時(shí)，可以使用嵌套if語句，但是當(dāng)嵌套的層數(shù)太多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜時(shí)，使用switch語句更加簡潔明了。switch(表達(dá)式){case值1:執(zhí)行代碼塊1break;case值2:執(zhí)行代碼塊2break;… case值n:執(zhí)行代碼塊nbreak; default:默認(rèn)執(zhí)行的代碼}語

法：

程序執(zhí)行過程：

switch語句的執(zhí)行過程是，當(dāng)switch后表達(dá)式的值和case語句后的值相同時(shí)，從該位置開始向下執(zhí)行，直到遇到break語句或者switch語句塊結(jié)束。如果沒有匹配的case語句則執(zhí)行default塊的代碼。3.2.3switch條件語句注意：(1)?switch后面小括號(hào)中表達(dá)式的值必須是整型或字符型。(2)在同一個(gè)switch語句中沒有兩個(gè)相同的case常量。(3)??case后面的值可以是常量數(shù)值，如1、2；也可以是一個(gè)常量表達(dá)式，如2+2；但不能是變量或帶有變量的表達(dá)式，如a*2。(4)??case匹配后，執(zhí)行匹配塊里的程序代碼，如果沒有遇見break會(huì)繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)case塊的內(nèi)容，直到遇到break語句或者switch語句塊結(jié)束。

(5)可以把功能相同的case語句合并起來，如：case1:

case2:System.out.println("春天");(6)?default塊可以出現(xiàn)在任意位置，也可以省略。語

法：

【例3-13】編寫程序，判斷季節(jié)。其中3～5月是春天，6～8月是夏天，9～11月是秋天，12、1、2月是冬天。importjava.util.Scanner;publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerscan=newScanner(System.in);System.out.println("輸入月份:");intmonth=scan.nextInt();switch(month){case3:case4:case5:System.out.println("春天");break;case6:case7:case8:System.out.println("夏天");break;

程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示

case9:case10:case11:System.out.println("秋天");break;default:System.out.println("冬天");}}}3.2.3switch條件語句循環(huán)結(jié)構(gòu)語句3.33.3.1while語句Java的循環(huán)語句有while循環(huán)、do-while循環(huán)和for循環(huán)。一般情況下，while和do-while循環(huán)用于處理循環(huán)次數(shù)不確定的情況，for循環(huán)用于處理循環(huán)次數(shù)確定的情況。while(判斷條件){循環(huán)體;}語

法：

程序執(zhí)行過程：

第1步，判斷while后面的條件是否成立。第?2?步，當(dāng)條件成立時(shí)，執(zhí)行循環(huán)內(nèi)的操作代碼，然后重復(fù)執(zhí)行第1、2步，直到循環(huán)條件不成立。特點(diǎn)：先判斷，后執(zhí)行?！纠?-14】順序輸出數(shù)字1～10。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inti=1; //初始化變量 while(i<11){ //設(shè)置循環(huán)條件，當(dāng)變量小于等于11時(shí)執(zhí)行循環(huán)System.out.println(i); //輸出變量的值i++; //對(duì)變量加1，以便于進(jìn)行下次循環(huán)條件判斷}}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.3.1while語句3.3.2do-while語句[初始化]do{循環(huán)體;循環(huán)變量控制;}while(判斷條件);語

法：

程序執(zhí)行過程：

第1步，先執(zhí)行一遍循環(huán)操作，然后判斷循環(huán)條件是否成立。第2步，如果條件成立，則重復(fù)執(zhí)行第1、2步，直到循環(huán)條件不成立。特點(diǎn)：先執(zhí)行，后判斷。由此可見，do-while語句保證循環(huán)至少被執(zhí)行一次?！纠?-15】計(jì)算1?+?2?+?3?+?…?+?100的和。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inti=1,sum=0; //初始化變量do{sum=sum+i; //循環(huán)體i++;}while(i<=100); //循環(huán)終止條件System.out.println("sum="+sum);}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.3.2do-while語句3.3.3for循環(huán)語句for(循環(huán)變量初始化；循環(huán)條件；循環(huán)變量迭代){循環(huán)體;}語

法：

程序執(zhí)行過程：

第1步，執(zhí)行循環(huán)變量初始化部分，設(shè)置循環(huán)的初始狀態(tài)，此部分在整個(gè)循環(huán)中只執(zhí)行一次。第2步，進(jìn)行循環(huán)條件的判斷，如果條件為true，則執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)代碼；如果條件為false，則直接退出循環(huán)。第3步，執(zhí)行循環(huán)變量變化部分，改變循環(huán)變量的值，以便進(jìn)行下一次條件判斷。第4步，依次重新執(zhí)行第2、3、4步，直到退出循環(huán)。特點(diǎn)：相比while和do-while語句，for語句結(jié)構(gòu)更加簡潔易讀。注意：(1)??for關(guān)鍵字后面括號(hào)中的三個(gè)表達(dá)式必須用“?;?”隔開，三個(gè)表達(dá)式都可以省略，但“;??”不能省略。a.省略“循環(huán)變量初始化”，可以在for語句之前由賦值語句進(jìn)行變量初始化操作，如：inti=0; //循環(huán)變量i在for語句之前賦值for(;i<10;i++){ //省略初始化變量System.out.println("我愛學(xué)Java");}b.省略“循環(huán)條件”，可能會(huì)造成循環(huán)將一直執(zhí)行下去，也就是我們常說的“死循環(huán)”現(xiàn)象，如：for(inti=0;;i++){ //省略循環(huán)條件System.out.println("我愛學(xué)Java");}3.3.3for循環(huán)語句在編程過程中要避免“死循環(huán)”的出現(xiàn)，因此，對(duì)于上面的代碼可以在循環(huán)體中使用break強(qiáng)制跳出循環(huán)(關(guān)于break的用法會(huì)在后面介紹)。c.省略“循環(huán)變量變化”，可以在循環(huán)體中進(jìn)行循環(huán)變量的變化，如：for(inti=0;i?<?10;){ //for中省略循環(huán)迭代System.out.println("我愛學(xué)Java");i++; //在循環(huán)體中改變變量i的值}3.3.3for循環(huán)語句(2)當(dāng)有多個(gè)變量需要進(jìn)行循環(huán)操作時(shí)，可以在初始化部分和迭代部分使用逗號(hào)語句來進(jìn)行多個(gè)操作，逗號(hào)語句是用“，”分隔的語句序列。如：for(inti=1,j=5;i<=5;i++,j--){System.out.println(i+"+"+j+"="+(i+j));}代碼中，初始化變量部分同時(shí)對(duì)兩個(gè)變量i和j賦初值，循環(huán)變量變化部分也同時(shí)對(duì)兩個(gè)變量進(jìn)行變化，程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-20所示。(3)如果循環(huán)變量在for中定義，變量的作用范圍僅限于循環(huán)體內(nèi)。3.3.3for循環(huán)語句【例3-16】計(jì)算1～100之間(包括100)的偶數(shù)之和。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){intsum=0; //保存100以內(nèi)的偶數(shù)//循環(huán)變量i的初始值為1，每執(zhí)行一次對(duì)變量加1，只要小于等于100就重復(fù)執(zhí)行循環(huán)for(inti=1;i<=100;i++){//變量i與2進(jìn)行取余，如果等于0，則表示能被2整除，是偶數(shù)if(i%2==0){sum=sum+i;}}System.out.println("1到100之間的偶數(shù)之和為:"+sum);}}程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示3.3.3for循環(huán)語句循環(huán)體中包含循環(huán)語句的結(jié)構(gòu)稱為多重循環(huán)。其中最常見的就是二重循環(huán)，在二重循環(huán)中，外層循環(huán)每執(zhí)行一次，內(nèi)層循環(huán)要執(zhí)行一圈，直到外層循環(huán)結(jié)束。3.3.4循環(huán)嵌套【例3-17】使用*打印下圖的矩形。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){for(inti=1;i<=3;i++){ //外層循環(huán)控制行數(shù)