Java学习笔记2.4.1 选择结构 - 单分支结构

Posted 2022-03-05 howard2005

文章目录

• 零】本讲学习目标
• 一、结构化程序设计
• • （一）结构化基本原则
  • • 1、自顶向下
    • 2、逐步求精
    • 3、模块化
    • 4、限制使用goto语句
  • （二）三种流程控制结构
  • • 1、顺序结构（Sequence Structure）
    • 2、选择结构（Selection Structure）
    • 3、循环结构（Loop Structure）
  • 二、顺序结构
  • （一）顺序结构示意图
  • （二）顺序结构案例演示
  • • 案例1、计算三角形面积
    • 案例2、求解一元二次方程
  • （三）顺序结构小结
• 三、选择结构概述
• 四、单分支结构
• • （一）语法格式
  • （二）执行情况
  • （三）案例演示
  • • 任务1、判断一个数是否是偶数
    • 任务2、筛选某个范围内满足条件的数

零】本讲学习目标

1. 了解结构化程序设计原则
2. 掌握顺序结构的程序
3. 掌握单分支结构的使用

一、结构化程序设计

（一）结构化基本原则

1、自顶向下

• 程序设计时，应先考虑总体，后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标。不要一开始就过多追求众多的细节，先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。

2、逐步求精

• 对复杂问题，应设计一些子目标作为过渡，逐步细化。

3、模块化

• 一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成。模块化是把程序要解决的总目标分解为子目标，再进一步分解为具体的小目标，把每一个小目标称为一个模块。

4、限制使用goto语句

• 在程序比较简单是用goto语句是比较灵活，但是当程序比较复杂时很容易造成程序流程的混乱。利用goto语句对以后的后别人看程序是很难理解。调试程序的过程也会变得很困难。

（二）三种流程控制结构

1、顺序结构（Sequence Structure）

2、选择结构（Selection Structure）

3、循环结构（Loop Structure）

• 循环结构有两种情况
  （1）前测试条件循环：先检票后上车（有可能一次循环操作也不执行）
  （2）后测试条件循环：先上车后检票（无论如何至少要执行一次循环操作）

二、顺序结构

• 有一个入口和一个出口，按从上向下依的顺序执行各语句。

（一）顺序结构示意图

（二）顺序结构案例演示

案例1、计算三角形面积

package net.hw.lesson06;

import java.util.Scanner;

/**
 * 功能：计算三角形面积
 * 作者：华卫
 * 日期：2020年4月12日
 */
public class Example601 
    public static void main(String[] args) 
        // 声明部分
        double a, b, c, p, s;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        // 输入部分
        System.out.print("a = ");
        a = sc.nextDouble();
        System.out.print("b = ");
        b = sc.nextDouble();
        System.out.print("c = ");
        c = sc.nextDouble();

        // 处理部分
        p = (a + b + c) / 2;
        s = Math.sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c));

        // 输出部分
        System.out.println("s = " + s);
    

运行程序，查看结果：

但是，如果输入的a，b，c构不成三角形，结果如下：

案例2、求解一元二次方程

package net.hw.lesson06;

import java.util.Scanner;

/**
 * 功能：求解一元二次方程
 * 作者：华卫
 * 日期：2020年4月12日
 */
public class Example602 
    public static void main(String[] args) 
        // 声明部分
        double a, b, c, delta, x1, x2;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        // 输入部分
        System.out.print("a = ");
        a = sc.nextDouble();
        System.out.print("b = ");
        b = sc.nextDouble();
        System.out.print("c = ");
        c = sc.nextDouble();

        // 处理部分
        delta = b * b - 4 * a * c;
        x1 = (-b + Math.sqrt(delta)) / (2 * a);
        x2 = (-b - Math.sqrt(delta)) / (2 * a);

        // 输出部分
        System.out.println("x1 = " + x1);
        System.out.println("x2 = " + x2);
    

运行程序，查看结果：


但是，输入的a，b，c导致了判别式小于零，得不到计算结果。

虽然程序运行没有抛出异常，但是NaN也不是我们想要看到的。

（三）顺序结构小结

• 顺序结构很简单，按照语句书写次序，依次从上往下执行。上述两个案例，大家可以看到，遇到不能求解的情形，就是给出一个NaN的结果，那并不是我们想要的结果。我们需要事先对能否求解进行判断，如果能求解，那么我们就计算给出结果；如果不能求解，我们就给出相应提示，告诉用户不能求解，这样处理，对用户比较友好。怎么根据情况不同来执行不同的操作呢？这就是我们下面要讲的选择结构。

三、选择结构概述

• 在实际生活中经常需要作出一些判断，比如开车来到一个十字路口，这时需要对红绿灯进行判断，如果前面是红灯，就停车等候，如果是绿灯，就通行。Java中有一种特殊的语句叫做选择结构语句，它也需要对一些条件作出判断，从而决定执行哪一段代码。
  
• 程序发生分支，根据判断框内的条件是否被满足来选择执行一块还是执行 B 块。无论条件是否被满足，只能选择执行一或 B 中之一，不能执行完一块后又执行 B 块无论走哪条路径，都要经过 C 点，然后脱离本选择结构框。
• 根据处理不同情况的个数，我们下面分成单分支结构、双分支结构与多分支结构来进行讲解。

四、单分支结构

（一）语法格式

if (条件) 
   语句组 

• 说明：如果语句组只是一条语句，那么花括号是可以省略的。

（二）执行情况

• 如果条件成立，就执行语句组，否则啥也不做。

（三）案例演示

任务1、判断一个数是否是偶数

package net.hw.lesson06;

import java.util.Scanner;

/**
 * 功能：判断奇偶数
 * 作者：华卫
 * 日期：2020年4月12日
 */
public class Example603 
    public static void main(String[] args) 
        // 声明部分
        int n;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        // 输入部分
        System.out.print("n = ");
        n = sc.nextInt();

        // 处理部分 + 输出部分
        if (n % 2 == 0) 
            System.out.println(n + "是一个偶数。");
        
    

运行程序，查看结果：


单分支结构经常会嵌套在循环结构里，起一个过滤的作用，比如要对某个范围里满足什么条件的数进行处理。

任务2、筛选某个范围内满足条件的数

• 输出1~100之间能被3或5整除的数，要求每行输出5个数。