数组 与 循环Arrays and Loops

数组Arrays

什么是

一堆同类型变量

案例对比

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
int number = Console.readInt(); int digit1, digit2, digit3; digit1 = number % 10;number = number / 10; digit2 = number % 10;number = number / 10; digit3 = number % 10;number = number / 10; Console.println(digit3);Console.println(digit2);Console.println(digit1);

使用后

1 2 3*4 5*6 7 8*9 10 11*12 13 14*15*16*
int number = Console.readInt(); int[] digits = new int[3]; digits[0] = number % 10;number = number / 10; digits[1] = number % 10;number = number / 10; digits[2] = number % 10;number = number / 10; Console.println(digits[2]);Console.println(digits[1]);Console.println(digits[0]);

效果

一气声明多个数据格

数组声明及创建

标准格式

<数组变量声明> = <数组创建>;
<元素类型>[] <数组变量名> = new <元素类型>[<数组尺寸>];

int[] digits = new int[3];

兼容格式

<元素类型> <数组变量名>[] = new <元素类型>[<数组尺寸>];

int digits[] = new int[3];

默认值

通过 new 创建的数组, 每个数据格里都是该类型的默认值

元素Elements

管数组里的每个变量叫元素

索引Index

数组使用索引定位数据格

格式

1 
<数组名>[<索引值>]

样例

1 2 3 4 5 
// 赋值digits[2] = number % 10; // 取值Console.println(digits[2]);

索引范围

索引值范围从 0 开始 到 尺寸 - 1

数组越界

1 2!3!
int[] digits = new int[5];System.out.println(digits[5]);System.out.println(digits[-1]);

访问越界的索引会导致运行时报错

强类型数组

数组里的每个元素的类型都是一样的

1!
digits[0] = 3.7;

数组字面量

格式

{<元素字面量1>, <元素字面量2>, ..., <元素字面量n>}

样例

int[] digits = {2, 7, 3, 8, 4}; 

长度不可改

一旦创建时确定了数组的长度, 之后就不能改

如果需要, 只能造一个新的

1 2 3 
int[] arr1 = new int[3];...int[] arr2 = new int[5];

一维数组 和 条件语句 的关系

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
int number = Console.readInt(); String code = "";switch (number) {    case 0: code = "-----"; break;    case 1: code = ".----"; break;    case 2: code = "..---"; break;    case 3: code = "...--"; break;    case 4: code = "....-"; break;    case 5: code = "....."; break;    case 6: code = "-...."; break;    case 7: code = "--..."; break;    case 8: code = "---.."; break;    case 9: code = "----."; break;}Console.println(code); 

使用后

1*2*3 4 5*6 7 
String[] codes = {"-----", ".----", "..---", "...--", "....-",                  ".....", "-....", "--...", "---..", "----."}; int number = Console.readInt();String code = codes[number]; Console.println(code);          

特性

分支结构的判断是一个变量

值是连续的

for 语句for Statements

作用

用于机械式重复一段代码

案例对比

使用前

1 2 3 4 
String name = "ZZAX";Console.println(name);Console.println(name);Console.println(name);

使用后

1 2*3 4*
String name = "ZZAX";for (int i = 0; i < 3; i++) {    Console.println(name);}

语法

for (<初始化>; <维持条件>; <改变>){
    <statements>
}

维持条件部分 必须为 布尔值表达式

执行顺序

1
for (2; 3; 4){
    5
}
6

1 23 543 543 543 ... 543 6

3 有没有可能不执行 ？

4 有没有可能不执行 ？

5 有没有可能不执行 ？

标准 for 语句

一般

for (int i = 3; i > 1; i--){
    ...
}

标准

for (int i = 0; i < <次数>; i++){
    <statements>
}

唯一可以变的，就是 i 的名字，和 次数。

利用 i 值

1 2 3  < < <
for (int i = 0; i < 3; i++) {    Console.println(i);}012

for 语句 编写技巧

案例

输出 9 - 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 
Console.println(9);Console.println(8);Console.println(7);Console.println(6);Console.println(5);Console.println(4);Console.println(3);Console.println(2);Console.println(1);

1 2 3 
for(int i = 0; i < <次数>; i++) {    <statements>}

1*2 3 
for(int i = 0; i < 9; i++) {    <statements>}

1 
Console.println(<不同>);

1 2*3 
for(int i = 0; i < 9; i++) {    Console.println(<不同>);}

v: 9 8 7 6 5 4 3 2 1
i: 0 1 2 3 4 5 6 7 8

v = 9 - i

1 2+3*4 
for(int i = 0; i < 9; i++) {    int value = 9 - i;    Console.println(value);}

挑战

输出 1 3 5 7 9

for 语句 x 变量作用域

案例

代码

1 2 3 4 5 
for(int i = 0; i < 3; i++) {    int value = 3 - i;    Console.println(value);}Console.println("end");

人工内存

Line                            io
1.1     0                      
1.2     |                       =   true
2       |       3
3       |       |               <   3
4       |       x       
1.3     1       
1.2     |                       =   true
2       |       2
3       |       |               <   2
4       |       x
1.3     2   
1.2     |                       =   true
2       |       1
3       |       |               <   1
4       |       x
1.3     3   
1.2     |                       =   false
4       x
5                               <   end
        i       value

规则

语句头

for 语句头的初始化部分的 变量 在最后一次碰到回 大括号的时候死

循环期间一直保留

语句内

for 语句里的 变量 每次撞到 回大括号 都死一次

每次循环都是新的

注意

在 for 语句里 可以用到的变量有

for 语句外面的

for 语句头里声明的

for 语句里声明的

for 语句 x 数组

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
int number = Console.readInt(); int[] digits = new int[3]; digits[0] = number % 10;number = number / 10; digits[1] = number % 10;number = number / 10; digits[2] = number % 10;number = number / 10; Console.println(digits[2]);Console.println(digits[1]);Console.println(digits[0]);

使用后

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
int number = Console.readInt(); int[] digits = new int[3]; for (int i = 0; i < 3; i++) {    digits[i] = number % 10;    number = number / 10;} for (int i = 0; i < 3; i++) {    Console.println(digits[2 - i]);}

循环控制

循环 内嵌 if 语句

可以内嵌 if 语句, 实现循环时达到分支效果

1 2 3 4 5 
for (...){    if (...) {     }}

挑战

基于下面的代码。写 循环输出

1 2 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4};// todo

使得输出

6, 7, 3, 8, 4

循环 与 boolean 运算 做假设验证

1 2 3 4 5 6 
boolean test = false;for (...){    if (...) {        test = true;    }}

特性

只有每次循环，if 语句条件都不成立时，test 才会是 false

假设一个很难证明的

条件内赋值一个很好推翻的

挑战

检测数组里是否有 0，输出 true 或者 false

break 控制

立刻停止下面语句, 跳出循环

一般内嵌在条件语句里

代码

1
for (2; 3; 4){
    51
    if (52) {
        break;
    }
    53
}
6

执行顺序

1
2 3 
51 52 53 4 3
51 52 break
7

continue 控制

立刻停止下面语句, 尝试下次循环

一般内嵌在条件语句里

代码

1
for (2; 3; 4){
    51
    if (52) {
        continue;
    }
    53
}
6

执行顺序

1
2 3 
51 52 53 4 3
51 52 continue 4 3
51 52 53 4 3
7

早退出Early Exit

输出有几个 不是 0 的数

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4};int count = 0;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {    if (arr[i] != 0) {        count++;    }}Console.println(count);

使用后

1 2 3 4*5*6 7+8 9 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4};int count = 0;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {    if (arr[i] == 0) {        continue;    }    count++;}Console.println(count);

效果

使得主逻辑的代码 的缩进 减少1个

字面量规范

使用原值

代码中 如果有 计算出来的字面量, 那么需要写是怎么计算的

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4}; for (int i = 0; i < 5; i++) {    Console.print(arr[i]);    if (i != 4) {        Console.print(", ");    }}

使用后

1 2 3 4 5*6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4}; for (int i = 0; i < 5; i++) {    Console.print(arr[i]);    if (i != 5 - 1) {        Console.print(", ");    }}

为业务值定义变量

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4}; for (int i = 0; i < 5; i++) {    Console.print(arr[i]);    if (i != 5 - 1) {        Console.print(", ");    }}

使用后

1 2+3*4 5*6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4};int size = 5;for (int i = 0; i < size; i++) {    Console.print(arr[i]);   if (i != size - 1) {        Console.print(", ");    }}

注意

引用变量

任何值 如果能从已知变量中计算出来, 那么就使用 已知变量

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4}; for (int i = 0; i < 5; i++) {    Console.print(arr[i]);    if (i != 5 - 1) {        Console.print(", ");    }}

使用后

1 2 3*4 5*6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 3, 8, 4}; for (int i = 0; i < arr.length; i++) {    Console.print(arr[i]);    if (i != arr.length - 1) {        Console.print(", ");    }}

最终效果

程序中只能出现 业务数据 和 -1, 0, 1, 2

原始数据值 只能出现一次

while 语句while Statements

案例

随机生成一个 1 - 9 之间的奇数

1 2 3 4 5 
int number;do {    number = new Random().nextInt(10);    Console.println(number);} while (number % 2 == 0);

用途

用于执行不确定次数的重复

while 语法

while (<condition>) {
    <statements>
}

while 执行顺序

1
while (2) {
    3
}
4

1 2 32 32 ... 32 4

3 有没有可能不执行

do while 语法

do {
    <statements>
} while (<condition);

do while 执行顺序

1
do {
    2
} while (3)
4

1 23 23 ... 23 4

2 有没有可能不执行

while 循环控制

死循环

1 2 3 
while(true) {    ...}

跳出循环

1 2 3 4 5 6 7 
while(true) {    ...    if (...) {        break;    }    ...}

其它

while 里 也可以写 continue

while 语句 编写技巧

案例

 < < > < < < > < < < > <
查询余额请按 1结束请按 91您的余额为 100 元查询余额请按 1结束请按 91您的余额为 100 元查询余额请按 1结束请按 99再见

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
Console.println("查询余额请按 1");Console.println("结束请按 9");Console.readInt();Console.println("您的余额为 100 元");Console.println("查询余额请按 1");Console.println("结束请按 9");Console.readInt();Console.println("您的余额为 100 元");Console.println("查询余额请按 1");Console.println("结束请按 9");Console.readInt();Console.println("再见");

1*2 3 4 5 6*7 
while(true) {    Console.println("查询余额请按 1");    Console.println("结束请按 9");    Console.readInt();    Console.println("您的余额为 100 元");}Console.println("再见");

1 2 3 4*5+6+7+8 9 10 
while(true) {    Console.println("查询余额请按 1");    Console.println("结束请按 9");    int option = Console.readInt();    if (option == 9) {        break;    }    Console.println("您的余额为 100 元");}Console.println("再见");

while 语句 死循环 简化 一般 while 语句

规则

如果 if break 在 最后一句，可以转为 do while condition

如果 if break 在 第一句，可以转为 while condition

其它情况，不能简化

案例

使用前

1 2 3 4 5 6 7 8 
Console.println("我说鸡蛋，你说要");while(true) {    Console.println("鸡蛋");    String command = Console.readLine();    if (!command.equals("要")) {        break;    }}

使用后

1 2+3 4 5*6*
Console.println("我说鸡蛋，你说要");Stirng command;do {    Console.println("鸡蛋");    command = Console.readLine();} while (command.equals("要"));

循环 语句 对比

while 和 do while 的区别

while 先检查，再执行，有可能不执行

do while 先执行，再检查，保障至少执行一次

while 和 for 的区别

for 用于 知道 次数的循环 更贴切

while 用于 不知道 次数的循环 更贴切

for 与 while 互转

for 转 while

1
for(2; 3; 4) {
    5
}
6

可转为

1
2
while(3) {
    5
    4
}
6

前提是里面没有 continue 或者 break

案例分析

输出一个数组里的值，遇到 0 就停，不输出 0

程序会因为 不确定的 0 的出现 而停止

程序也会因为 确定的 元素结束 而停止

for 版本

1 2 3 4 5 6 7 8 9 
int[] arr = {6, 7, 0, 8, 4}; for (int i = 0; i < arr.length; i++) {    if (arr[i] == 0) {        break;    } else {        Console.println(arr[i]);    }}

while 版本

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 
int[] arr = {6, 7, 0, 8, 4};int i = 0;while (true) {    if (arr[i] == 0) {        break;    } else {        Console.println(arr[i]);        i++;        if (i == arr.length) {            break;        }    }}

for x 早推出 版本

1 2 3 4 5 6 7 8 
int[] arr = {6, 7, 0, 8, 4}; for (int i = 0; i < arr.length; i++) {    if (arr[i] == 0) {        break;    }    Console.println(arr[i]);}

while x 早推出 版本

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
int[] arr = {6, 7, 0, 8, 4};int i = 0;while (true) {    if (arr[i] == 0) {        break;    }    Console.println(arr[i]);    i++;    if (i == arr.length) {        break;    }}

for x 断义 版本

1 2 3 4 5 
int[] arr = {6, 7, 0, 8, 4}; for (int i = 0; i < arr.length && arr[i] != 0; i++) {    Console.println(arr[i]);}

while x 断义 版本

1 2 3 4 5 6 7 
int[] arr = {6, 7, 0, 8, 4}; int i = 0;while (i < arr.length && arr[i] != 0) {    Console.println(arr[i]);    i++;}

存储介质

一些练习中，你需要好好考虑，使用什么存储介质（专业名词叫 数据结构）更恰当

使用 int 存储输入数据

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 
int number = Console.readInt(); //  探测 number 的位数 int digitSize = ... //  计算 前面需要补0 的个数int leadingZeroSize = ... //  打印 前面的 0 for(int i = 0; i < leadingZeroSize; i++) {    ...} //  打印 原始数据Console.println(number);

使用 int 数组 存储输入的数据

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
int limit = 4;int number = Console.readInt(); //  存入 数组int[] digits = new int[limit];for (int i = 0; i < limit; i++) {    int index = limit - i - 1;    ...} //  打印 出来for (int i = 0; i < limit; i++) {    Console.print(digits[i]);}