java基础算法和结构介绍;理解剖析java常用算法

一、分支语句

流程控制语句对任何一门编程语言都是非常重要的,Java中基于流程控制程序执行的不同步骤和代码块。

1、IF条件

IF条件语句会根据不同的判断条件执行不同的语句,if后括号内的条件是否成立关键步骤,IF条件的判断结果必然要是true或false。IF…Else语句则是满足IF条件,就执行相应代码块,否则就执行Elase代码块。

public class Process01 { public static void main(String[] args) { // 演示:Node01 if (compare01(40,30)){ System.out.println("40>30:true"); } else { System.out.println("40>30:false"); } // 演示:Node02 if (compare01(10,20) && compare01(20,30)){ System.out.println("条件成立"); } else { System.out.println("条件不成立"); } // 演示:Node03 if (compare01(20,10) || compare01(20,30)){ System.out.println("条件成立"); } else { System.out.println("条件不成立"); } // 演示:Node04 if(compare02(1,1)) if(compare02(2,2)) System.out.println("Running..."); // 演示:Node05 if(compare01(1,2)) if(compare01(5,3)){ System.out.println("5>3"); } } private static boolean compare01 (int num1,int num2){ System.out.println("判断:num1="+num1+";num2="+num2); return num1 > num2 ; } private static boolean compare02 (int num1,int num2){ System.out.println("判断:num1="+num1+";num2="+num2); return num1 == num2 ; }}

节点案例,测试结果描述:

Node01:如果if条件不成立,则执行else流程或者结束;Node02:逻辑且判断,任何条件不成立,则直接结束;Node03:逻辑或判断,任何条件成立,则直接进入分支;Node04:IF的格式,可以去掉{},后续语句会作为分支;Node05:IF语句面试题,不会输出任何内容,第二个语句作为分支;

注意:在流程控制语句中必须使用大括号,即使只有一行代码,避免采用单行的编码方式,这是基础规范。在上面的测试节点4和5,代码看着就感觉扎心。

2、IF-Else-IF条件

Else…IF分支语句用于多种情况进行的判断处理,直到分支判断条件成功,执行分支模块代码,如果没有else条件,可以所有分支都不满足,直接结束。

public class Process02 { public static void main(String[] args) { elseIf(11) ; elseIf(9) ; elseIf(5); } private static void elseIf (Integer num){ if (num > 10){ System.out.println("num > 10"); } else if (num > 7){ System.out.println("num > 7"); } else if (num > 4){ System.out.println("num > 4"); } else { System.out.println("num < 4"); } }}

注意:根据条件逐个判断,直到找到第一个满足的条件,不会再继续往下面的判断执行,分支语句执行完毕就会退出当前的else…if流程。超过3层的的逻辑判断代码可以使用卫语句、策略模式、状态模式等来实现。

3、Switch条件

流程描述:switch语句先获取表达式的值,判断表达式的值与case语句后的常量值是否相同,匹配成功则执行该case后的代码块,直到遇到break语句后终止,如果缺失break打断,则继续匹配下一case常量,直到遇到break为止。如果条件全不匹配,则执行default后面的语句。default语句可选,如果不存在default语句,同一个switch语句,case的常量值必须互不相同。

public class Process03 { public static void main(String[] args) { Scanner scan = new Scanner(System.in); System.out.print("What day is it today:"); String value = scan.next(); weekInfo(value); } private static void weekInfo (String value){ switch (value) { case "Monday": System.out.println("Monday"); break; case "Tuesday": System.out.println("Tuesday"); break; case "Wednesday": System.out.println("Wednesday"); break; case "Thursday": System.out.println("Thursday"); break; case "Friday": System.out.println("Friday"); break; case "Saturday": System.out.println("Saturday"); break; case "Sunday": System.out.println("Sunday"); break; default: System.out.println("Matching failure"); break; } }}

注意:从JDK1.7之后,switch支持对String字符串的匹配。

二、循环语句

循环语句就是在满足特定条件的情况下,反复执行同个操作。循环语句包括:for循环、while循环、do···while循环。

1、For循环

Java开发中最有用的循环方式,也是诸多算法中的基础控制语句,在常见的很多算法编码实现中,都需要借助for循环方式。

public class Process04 { public static void main(String[] args) { // Node01 int sum = 0; for(int i=1; i<=100; i++) { sum += i; } System.out.println(sum); // Node02 String[] nameArr = {"Java","C++","C#"} ; for (String name:nameArr){ System.out.println("name="+name); } // Node03 // 输出 i = 13 int i = 0; for (i++; i++ < 10; i++); System.out.println(++i); // 输出:j=3 6 9 int j = 0; for (j++; j++ < 10; j++){ System.out.println(++j); } }}

节点案例,测试结果描述:

Node01:for循环作为计算中的常用方式;Node02:foreach遍历模式,简化循环操作,也可以改写为for语句;Node03:循环for语句的基础执行机制,两道面试常见题;

注意:越是基础的东西,学起来越难,for语句作为很多算法实现的基础控制,理解起来相当的绕。

2、While循环

while循环语句首先判断条件是否成立,成立才执行循环体;

do···while循环语句先执行一次循环体,然后判断条件是否成立,所以do···while至少会执行一次;

public class Process05 { public static void main(String[] args) { int num1 = 1; int num2 = 1; // while循环 while(num1 <= 3) { System.out.println("num1 == " + num1); num1++; } // do...while循环 do { System.out.println("num2 == " + num2); num2++; } while(num2 <= 3); }}

注意:while循环在实际的开发中,因为极其容易导致死循环,所以使用并不多。

三、流程中断

Java中有三种流程中断语句,关键字分别为break、continue、return语句。

1、Return语句

Java中最常用的流程控制关键字,当执行return语句后,从该方法返回,返回到调用该方法的业务流程中。

public class Process06 { public static void main(String[] args) { System.out.println(getNum1()); System.out.println(getNum2()); } public static int getNum1 (){ int a =100; try{ return a+1; // 这里是运算逻辑,非赋值 }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); }finally{ return a; } } public static int getNum2 (){ int a =100; try{ return a++; // a++ -> a=a+1 此时a的值改变 }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); }finally{ return a; } }}

return 常在位置

return语句只在方法最后出现一次。return语句仅在try和catch里面都出现。return语句仅在try和方法最后都出现。return语句仅在catch和方法的最后都出现。

2、Break语句

break中断语句常用在for、while、do···while循环中,用于退出当前整个循环流程,非当前这一次循环。

public class Process07 { public static void main(String[] args) { for (int i = 1 ; i < 3 ; i++){ if (i == 2){ break ; } System.out.println("i = " + i); } }}

3、Continue语句

Continue中断语句常用在for、while、do···while循环中,用于退出当前这一次循环,进入下一次循环。

public class Process08 { public static void main(String[] args) { for (int i = 1 ; i < 3 ; i++){ if (i == 1){ continue ; } System.out.println("i = " + i); } }}

四、应用场景

1、冒泡排序算法

public class Process09 { public static void main(String[] args) { int[] score = {9,8,7,6,5} ; // 排序次数:最多 length - 1 次 for (int i = 0 ; i < score.length -1 ; i ++){ // 当前排序的集合区间,排序完一个数据就放弃一个 for (int j = 0 ; j < score.length - i - 1 ; j++){ // 冒泡排序:把结果大的向后扔 if (score[j] > score[j+1]){ int temp = score[j] ; score[j] = score[j+1] ; score[j+1] = temp ; } } } // 输出排序后的结果集 for (int i = 0 ; i < score.length ; i++){ System.out.print(score[i]); } }}

2、排列组合算法

有1、2、3、4个数字,能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数?都是多少?

public class Process10 { public static void main(String[] args) { arrange() ; } public static void arrange (){ int i=0; // 百位数 int j=0; // 十位数 int k=0; // 个位数 int t=0; // 计数器 for (i = 1 ; i <= 4 ; i++){ for (j = 1 ; j <= 4 ; j++){ for (k = 1 ; k <=4 ; k++){ if (i != j && j != k && k != i){ t += 1 ; System.out.print(i*100+j*10+k+"--"); } } } } System.out.println(); System.out.println("t="+t); }}

3、递归常见算法

基于递归思想的各种计算方法实现。

public class Process11 { public static void main(String[] args) { System.out.println(getSumOne(100)); System.out.println(getSumTwo(30)); System.out.println(getSumThree(5)); } /** * 使用递归的方式计算1+2+...+100 */ public static int getSumOne (int i){ // 传入100 int sum ; if (i == 1){ return 1 ; } else { sum = i + getSumOne(i - 1) ; } return sum ; } /** * 一列数的规则如下: 1、1、2、3、5、8、13、21、34... * 求第30位数是多少, 用递归算法实现 */ public static int getSumTwo (int i){ // 传入第几位数下标 if (i <= 0){ return 0 ; } else if (i == 1 || i == 2){ // 处理前面2位的1,1 return 1 ; } else { // 当前位数是前两位之和 return getSumTwo(i - 1) + getSumTwo(i - 2) ; } } /** * 1*2*3*...*100 递归计算阶乘 */ public static int getSumThree (int i){ if (i == 1){ return i ; } else { return i * getSumThree (i - 1) ; } }}

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发布日期:2021年08月30日 11:00:00  所属分类:知识经验
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