Java switch case和数组

Posted 2021-01-19 菜鸟小于

Java switch case 语句

switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，每个值称为一个分支。

语法

switch case 语句格式:

switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //你可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

switch case 语句有如下规则：

• switch 语句中的变量类型可以是： byte、short、int 或者 char。从 Java SE 7 开始，switch 支持字符串 String 类型了，同时 case 标签必须为字符串常量或字面量。

• switch 语句可以拥有多个 case 语句。每个 case 后面跟一个要比较的值和冒号。

• case 语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同，而且只能是常量或者字面常量。

• 当变量的值与 case 语句的值相等时，那么 case 语句之后的语句开始执行，直到 break 语句出现才会跳出 switch 语句。

• 当遇到 break 语句时，switch 语句终止。程序跳转到 switch 语句后面的语句执行。case 语句不必须要包含 break 语句。如果没有 break 语句出现，程序会继续执行下一条 case 语句，直到出现 break 语句。

• switch 语句可以包含一个 default 分支，该分支一般是 switch 语句的最后一个分支（可以在任何位置，但建议在最后一个）。default 在没有 case 语句的值和变量值相等的时候执行。default 分支不需要 break 语句。

switch case 执行时，一定会先进行匹配，匹配成功返回当前 case 的值，再根据是否有 break，判断是否继续输出，或是跳出判断。

练习

public class SwitchDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        int week = 5;
        switch (week) {
        case 1:
            System.out.println("星期一");
            break;
        case 2:
            System.out.println("星期二");
            break;
        case 3:
            System.out.println("星期三");
            break;
        case 4:
            System.out.println("星期四");
            break;
        case 5:
            System.out.println("星期五");
            break;
        case 6:
            System.out.println("星期六");
            break;
        case 7:
            System.out.println("星期天");
            break;
        default:
            System.out.println("输入的数字不正确...");
            break;
        }
    }
}

上述代码中，由于变量week的值为5，整个switch语句判断的结果满足第17行的条件，因此打印“星期五”，例程中的default语句用于处理和前面的case都不匹配的值，将第3行代码替换为int week = 8，再次运行程序，输出结果如下

输入的数字不正确

使用switch语句的过程中，如果多个case条件后面的执行语句是一样的，则该执行语句只需书写一次即可，这是一种简写的方式。例如，要判断一周中的某一天是否为工作日，同样使用数字1~7来表示星期一到星期天，当输入的数字为1、2、3、4、5时就视为工作日，否则就视为休息日。接下来通过一个案例来实现上面描述的情况

public class SwitchDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
int week = 2;
        switch (week) {
        case 1:
        case 2:
        case 3:
        case 4:
        case 5:
            // 当 week 满足值 1、2、3、4、5 中任意一个时，处理方式相同
            System.out.println("今天是工作日");
            break;
        case 6:
        case 7:
            // 当 week 满足值 6、7 中任意一个时，处理方式相同
            System.out.println("今天是休息日");
            break;
        }
    }
}

上述代码中，当变量week值为1、2、3、4、5中任意一个值时，处理方式相同，都会打印“今天是工作日”。同理，当变量week值为6、7中任意一个值时，打印“今天是休息日”。

数组

在Java中，可以使用以下格式来定义一个数组。如下

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[元素个数或数组长度];

int[] x = new int[100];

上述语句就相当于在内存中定义了100个int类型的变量，第一个变量的名称为x[0]，第二个变量的名称为x[1]，以此类推，第100个变量的名称为x[99]，这些变量的初始值都是0。为了更好地理解数组的这种定义方式，可以将上面的一句代码分成两句来写，具体如下：

int[] x;              // 声明一个int[]类型的变量
x = new int[100];    // 创建一个长度为100的数组

接下来，通过两张内存图来详细地说明数组在创建过程中内存的分配情况。

第一行代码 int[] x; 声明了一个变量x，该变量的类型为int[]，即一个int类型的数组。变量x会占用一块内存单元，它没有被分配初始值。内存中的状态如下图所示。

第二行代码 x = new int[100]; 创建了一个数组，将数组的地址赋值给变量x。在程序运行期间可以使用变量x来引用数组，这时内存中的状态会发生变化，如下图所示。

在上图中描述了变量x引用数组的情况。该数组中有100个元素，初始值都为0。数组中的每个元素都有一个索引(也可称为角标)，要想访问数组中的元素可以通过“x[0]、x[1]、……、x[98]、x[99]”的形式。需要注意的是，数组中最小的索引是0，最大的索引是“数组的长度-1”。在Java中，为了方便我们获得数组的长度，提供了一个length属性，在程序中可以通过“数组名.length”的方式来获得数组的长度，即元素的个数。

接下来，通过一个案例来演示如何定义数组以及访问数组中的元素，

 1 public class ArrayDemo01 {
 2 public static void main(String[] args) {
 3              int[] arr; // 声明变量
 4              arr = new int[3]; // 创建数组对象
 5              System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组中的第一个元素
 6              System.out.println("arr[1]=" + arr[1]); // 访问数组中的第二个元素
 7              System.out.println("arr[2]=" + arr[2]); // 访问数组中的第三个元素
 8              System.out.println("数组的长度是：" + arr.length); // 打印数组长度
 9          }
10     }

 

结果,你要自己敲哦!!!

在上述代码中声明了一个int[]类型变量arr，并将数组在内存中的地址赋值给它。在5~7行代码中通过角标来访问数组中的元素，在第8行代码中通过length属性访问数组中元素的个数。从打印结果可以看出，数组中的三个元素初始值都为0，这是因为当数组被成功创建后，数组中元素会被自动赋予一个默认值，根据元素类型的不同，默认初始化的值也是不一样的。具体如下表所示。

表 1  元素默认值

数据类型	默认初始化值
byte、short、int、long	0
float、double	0.0
char	一个空字符（空格），即’\\u0000’
boolean	false
引用数据类型	null，表示变量不引用任何对象

 如果在使用数组时，不想使用这些默认初始值，也可以显式地为这些元素赋值。接下来通过一个程序来学习如何为数组的元素赋值，

 1    public class ArrayDemo02 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr = new int[4]; // 定义可以存储4个整数的数组
 4            arr[0] = 1; // 为第1个元素赋值1
 5            arr[1] = 2; // 为第2个元素赋值2
 6            // 下面的代码是打印数组中每个元素的值
 7            System.out.println("arr[0]=" + arr[0]);
 8            System.out.println("arr[1]=" + arr[1]);
 9            System.out.println("arr[2]=" + arr[2]);
 10            System.out.println("arr[3]=" + arr[3]);
 11        }
 12    }

在上述代码中，第3行代码定义了一个数组，此时数组中每个元素都为默认初始值0。第2、3行代码通过赋值语句将数组中的元素arr[0]和arr[1]分别赋值为1和2，而元素arr[2]和arr[3]没有赋值，其值仍为0，因此打印结果中四个元素的值依次为1、2、0、0。

在定义数组时只指定数组的长度，由系统自动为元素赋初值的方式称作动态初始化。

在初始化数组时还有一种方式叫做静态初始化，就是在定义数组的同时就为数组的每个元素赋值。数组的静态初始化有两种方式，具体格式如下：

1、类型[] 数组名 = new 类型[]{元素，元素，……};
2、类型[] 数组名 = {元素，元素，元素，……};       

上面的两种方式都可以实现数组的静态初始化，但是为了简便，建议采用第二种方式。接下来通过一段代码来演示数组静态初始化的效果

 1    public class ArrayDemo03 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr = { 1, 2, 3, 4 }; // 静态初始化
 4            // 下面的代码是依次访问数组中的元素
 5            System.out.println("arr[0] = " + arr[0]);
 6            System.out.println("arr[1] = " + arr[1]);
 7            System.out.println("arr[2] = " + arr[2]);
 8            System.out.println("arr[3] = " + arr[3]);
 9        }
 10    }

上述代码中采用静态初始化的方式为数组每个元素赋予初值，分别是1、2、3、4。需要注意的是，第3行代码千万不可写成int[] arr = new int[4]{1,2,3,4};，这样写编译器会报错。原因在于编译器会认为数组限定的元素个数[4]与实际存储的元素{1,2,3,4}个数有可能不一致，存在一定的安全隐患。

数组遍历

 在操作数组时，经常需要依次访问数组中的每个元素，这种操作称作数组的遍历。接下来通过一个案例来学习如何使用for循环来遍历数组

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义数组
        // 使用for循环遍历数组的元素
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]); // 通过索引访问元素
        }
    }
}

上述代码中，定义一个长度为5的数组arr，数组的角标为0~4。由于for循环中定义的变量i的值在循环过程中为0~4，因此可以作为索引，依次去访问数组中的元素，并将元素的值打印出来。(结果自己敲....)

数组最值

在操作数组时，经常需要获取数组中元素的最值。接下来通过一个案例来演示如何获取数组中元素的最大值

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 4, 1, 6, 3, 9, 8 }; // 定义一个数组
int max = arr[0]; // 定义变量max用于记住最大数，首先假设第一个元素为最大值
        // 下面通过一个for循环遍历数组中的元素
        for (int x = 1; x < arr.length; x++) {
            if (arr[x] > max) { // 比较 arr[x]的值是否大于max
                max = arr[x]; // 条件成立，将arr[x]的值赋给max
            }
        }
        System.out.println("max=" + max); // 打印最大值
    }
}

上述代码中，定义了一个临时变量max，用于记住数组的最大值。通过for 循环获取数组中的最大值，赋值给max变量。

首先假设数组中第一个元素arr[0]为最大值，然后使用for循环对数组进行遍历，在遍历的过程中只要遇到比max值还大的元素，就将该元素赋值给max。这样一来，变量max就能够在循环结束时记住数组中的最大值。需要注意的是，在for循环中的变量i是从1开始的，这样写的原因是程序已经假设第一个元素为最大值，for循环中只需要从第二个元素开始比较，从而提高程序的运行效率。

 数组越界异常

每个数组的索引都有一个范围，即0~length-1。在访问数组的元素时，索引不能超出这个范围，否则程序会报错

 1    public class ArrayDemo06 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr = new int[4]; // 定义一个长度为4的数组
 4            System.out.println("arr[0]=" + arr[4]); // 通过角标4访问数组元素
 5        }
 6    }

运行结果中提示的错误信息是数组越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException，出现这个异常的原因是数组的长度为4，其索引范围为0~3，而上述代码中的第4行代码使用索引4来访问元素时超出了数组的索引范围。

 

所谓异常指程序中出现的错误，它会报告出错的异常类型、出错的行号以及出错的原因

空指针异常

在使用变量引用一个数组时，变量必须指向一个有效的数组对象，如果该变量的值为null，则意味着没有指向任何数组，此时通过该变量访问数组的元素会出现空指针异常，接下来通过一个案例来演示这种异常

 1    public class ArrayDemo07 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr = new int[3]; // 定义一个长度为3的数组
 4            arr[0] = 5; // 为数组的第一个元素赋值
 5            System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组的元素
 6            arr = null; // 将变量arr置为null
 7            System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组的元素
 8        }
 9    }

上述代码中第4、5行代码都能通过变量arr正常地操作数组。第6行代码将变量置为null，当第7行代码再次访问数组时就出现了空指针异常NullPointerException。

二维数组

在程序中可以通过一个数组来保存某个班级学生的考试成绩，试想一下，如果要统计一个学校各个班级学生的考试成绩，又该如何实现呢？这时就需要用到多维数组，多维数组可以简单地理解为在数组中嵌套数组。在程序中比较常见的就是二维数组，接下来我们谈谈二维数组。

二维数组的定义有很多方式，接下来针对几种常见的方式进行详细地讲解

第一种方式：

int[][] arr = new int[3][4];

上面的代码相当于定义了一个3*4的二维数组，即二维数组的长度为3，二维数组中的每个元素又是一个长度为4的数组，接下来通过一个图来表示这种情况，如下图所示。

第二种方式：

int[][] arr = new int[3][];

第二种方式和第一种类似，只是数组中每个元素的长度不确定，接下来通过一个图来表示这种情况，如下图所示

第三种方式:

int[][] arr = {{1,2},{3,4,5,6},{7,8,9}};

上面的二维数组中定义了三个元素，这三个元素都是数组，分别为{1,2}、{3,4,5,6}、{7,8,9}，接下来通过一个图来表示这种情况，如图

对二维数组中元素的访问也是通过角标的方式，如需访问二维数组中第一个元素数组的第二个元素，具体代码如下：

arr[0][1];

二维数组元素的访问

操作二维数组时，经常需要获取数组中元素的值。接下来通过一个案例来演示如何获取数组中元素值，如下所示

class ArrayDemo08 {
    public static void main(String[] args){
    
        //定义二维数组的方式
        int[][] arr = new int[3][4];
System.out.println( arr );
        System.out.println("二维数组的长度: " + arr.length);
        //获取二维数组的3个元素
        System.out.println( arr[0] );
        System.out.println( arr[1] );
        System.out.println( arr[2] );
        
        System.out.println("打印第一个一维数组的元素值");
        System.out.println( arr[0][0] );
        System.out.println( arr[0][1] );//访问的为二维数组中第1个一维数组的第2个元素
        System.out.println( arr[0][2] );
        System.out.println( arr[0][3] );
        
        System.out.println("打印第二个一维数组的元素值");
        System.out.println( arr[1][0] );
        System.out.println( arr[1][1] );
        System.out.println( arr[1][2] );
        System.out.println( arr[1][3] );
        
        System.out.println("打印第三个一维数组的元素值");
        System.out.println( arr[2][0] );
        System.out.println( arr[2][1] );
        System.out.println( arr[2][2] );
        System.out.println( arr[2][3] );
    }
}

运行结果自己运行....嘻嘻

二维数组元素的遍历和数组元素累加和

数组的遍历及数组的元素累加和操作。

class ArrayDemo09 {
    public static void main(String[] args){
        //一维数组的求累加和并遍历
        int[] arr = {10,20,30,40,50};
        int sum = 0; 
        for (int i=0; i<arr.length; i++) {
              //System.out.println(arr[i]);
            sum += arr[i];
        }
        System.out.println("sum= " + sum);
        System.out.println("---------------------");
       //二维数组的求累加和并遍历
        int[][] arr2 = { {1,2},{3,4,5},{6,7,8,9,10} };
        int sum2 = 0;
        for (int i=0; i<arr2.length; i++) {
            for (int j=0; j<arr2[i].length; j++) {
                 //System.out.println(arr2[i][j])
                sum2 += arr2[i][j];
            }
        }
        System.out.println("sum2= "+ sum2);
    }
}

运行结果:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

小练习:

随机点名器，即在全班同学中随机的打印出一名同学名字。

要做的随机点名器，它具备以下3个内容：

•   存储所有同学姓名
•   总览全班同学姓名
•  随机点名其中一人，打印到控制台

在编写案例前，我们先来学习下本案例中所涉及到的知识点：

• 数组

分析:

在全班同学中随机的打印出一名同学名字。

我们对本案例进行分析，得出如下分析结果：

1.存储全班同学名字

2.打印全班同学每一个人的名字

3.在班级总人数范围内，随机产生一个随机数，查找该随机数所对应的同学名字

在存储同学姓名时，如果对每一个同学都定义一个变量进行姓名存储，则会出现过多孤立的变量，很难一次性将全部数据持有。此时，我们可以使用数组解决多个数据的存储问题。

 

编写CallName.java文件，完成程序的编写。

 main方法中进行步骤1、2、3的代码实现

public static void main(String[] args) {
        System.out.println("--------随机点名器--------");
        // 创建一个存储多个同学名字的容器（数组）
        String[] students = new String[3];
        
        //1.存储全班同学名字
        //2.打印全班同学每一个人的名字
        //3.获取随机点名到的学生姓名，并打印
    }

View Code

  1.存储所有同学姓名

/**
     * 1.存储全班同学名字
     *     创建一个存储多个同学名字的容器（数组） 
     *  键盘输入每个同学的名字，存储到容器中（数组）
     */
    //键盘输入多个同学名字存储到容器中
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    for (int i = 0; i < students.length; i++) {
        System.out.println("存储第"+i+"个名称：");
        students[i] = sc.next();
    }

View Code

  2.打印全班同学每一个人的名字

    /**
     * 2打印全班同学每一个人的名字
     */
    //遍历数组，得到每个同学名字
    for (int i = 0; i < students.length; i++) {
        String name = students[i];
    //打印同学名字
        System.out.println("第"+i+"个学生名称：" + name);
    }

View Code

  3.获取随机点名到的学生姓名，并打印

/**
     * 3.在班级总人数范围内，随机产生一个随机数
     */
    //根据数组长度，获取随机索引
    int index = new Random().nextInt(students.length);
    //通过随机索引从数组中获取名称
    String name = students[index];
    //返回随机点到的名称

View Code

上述代码中，通过随机数类Random产生一个从0到数组长度的随机索引。使用该索引获取students数组中对应的值，便得到了全班同学的随机姓名。

 参考:http://www.runoob.com/java/java-array.html