無邊界的想像力: Java SE 入門教學

更新時間：10/31/2018

前言

人腦比電腦更具思考能力，但重複的工作時間一長，人類就比不上電腦了！繁雜的事情就交給電腦處理，如何安排工作就交給人腦吧！

一、判斷式

電腦執行是一個指令一個指令按照順序執行下去，是不會轉彎的~ 使用判斷式讓程式轉彎吧！

1.1 if 判斷式

◉ if{ }
◉ if{ ... }else{ ... }
◉ if{ ... }else if{ ... }
◉ if{ ... }else if{ ... }else if{ ... }
◉ if{ ... }else if{ ... }else if{ ... }else{ ... }
◉ 只有一句需要執行的語句時，可以省略{}

import java.util.Scanner;
class Test3{
    public static void main(String[] arg){
        int one=0,two=0;
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入第一數：");
        one = sc.nextInt();
        System.out.println("請輸入第二數：");
        two = sc.nextInt();
        if(one==two){
            System.out.println(one + "等於" + two);
        }else{
            if(one > two){
                System.out.println(one + "大於" + two);
            }else{
                System.out.println(one + "小於" + two);
            }
        }
    }
}

Scanner 為 Java API，用來讀取資料。
new Scanner(System.in) 建立 Scanner 實例，括號內的 System.in 說明資料來源是從鍵盤輸入。
import java.util.Scanner; 在 Java 中我們使用 . 表示層次結構，所以此聲明將表示 java\util\Scanner。完整的意思是引入 java 資料夾中 util 資料夾中的 Scanner 類別。

輸入兩個數字，根據輸入的兩個數字來決定輸出哪一條語句。

上述的程式碼第10行~第20行可以改寫成 if{ ... }else if{ ... }else{ ... } 形式。

if(one==two){
    System.out.println(one + "等於" + two);
}else if(one > two){
        System.out.println(one + "大於" + two);
}else{
    System.out.println(one + "小於" + two);
}

還有幾個 if 的範例可以參考~

◉ 測量體重是否標準

import java.util.Scanner;
class Test4{
    public static void main(String[] arg){
        boolean sex = false;
        double hight=0.0,weight=0.0,norm=0.0,max=0.0,min=0.0;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("§測量您的體重是否標準！(男女計算方式不同)§");
        
        System.out.println("請輸入您的身高(公分)：");
        hight = sc.nextDouble();
        System.out.println("請輸入您的體重(公斤)：");
        weight = sc.nextDouble();
        System.out.println("請輸入您的性別(男生：false,女生：true)：");
        sex = sc.nextBoolean();
        if(sex){
            norm = (hight-70.0)*0.6;
            System.out.println("使用女生標準體重計算");
        }else{
            norm = (hight-80.0)*0.7;
            System.out.println("使用男生標準體重計算");
        }
        
        max = norm*1.1;
        min = norm*0.9;
        
        System.out.println("您的身高："+ hight+"公分，標準體重："+norm);
        System.out.println("您的標準體重範圍："+min+"至"+max+"之間");
        if(weight > max){
            System.out.println("您的體重：過重");
        }else if(weight < min){
            System.out.println("您的體重：過輕");
        }else{
            System.out.println("您的體重：標準");
        }
    }
}

◉ 測量體重是否標準(不分男女)

import java.util.Scanner;
class Test5{
    public static void main(String[] arg){
        double hight=0.0,weight=0.0,norm=0.0,max=0.0,min=0.0;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("§測量您的體重是否標準！(不分男女)§");
        
        System.out.println("請輸入您的身高(公分)：");
        hight = sc.nextDouble();
        System.out.println("請輸入您的體重(公斤)：");
        weight = sc.nextDouble();
        
        norm = (hight/100.0)*(hight/100.0)*22;
        max = norm*1.1;
        min = norm*0.9;
        
        System.out.println("您的身高："+ hight+"公分，標準體重："+norm);
        System.out.println("您的標準體重範圍："+min+"至"+max+"之間");
        if(weight > max){
            System.out.println("您的體重：過重");
        }else if(weight < min){
            System.out.println("您的體重：過輕");
        }else{
            System.out.println("您的體重：標準");
        }
    }
}

◉ 測量體重是否標準(BMI)

import java.util.Scanner;
class Test6{
    public static void main(String[] arg){
        boolean sex = false;
        double hight=0.0,weight=0.0,max=0.0,min=0.0,bmi=0.0;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("§測量您的體重是否標準！(使用BMI)§");
        
        System.out.println("請輸入您的身高(公分)：");
        hight = sc.nextDouble();
        System.out.println("請輸入您的體重(公斤)：");
        weight = sc.nextDouble();
        
        bmi = weight/((hight/100.0)*(hight/100.0));
        max = 24.0;
        min = 18.5;
        
        System.out.println("您的身高："+ hight+"公分，BMI值："+bmi);
        System.out.println("標準BMI範圍："+min+"至"+max+"之間");
        if(bmi > max){
            System.out.println("您的體重：過重");
        }else if(bmi < min){
            System.out.println("您的體重：過輕");
        }else{
            System.out.println("您的體重：標準");
        }
    }
}

1.2 switch 判斷式

◉ switch(X){
case y1:
...
[break;]
case y2:
...
[break;]
default:
...
}

◉ X 可以使用的型態為：byte、short、char、int、Enum Type、String、Character、Byte、Short 和 Integer。

◉ 小心 case 穿透，需要配合 break 語句。

◉ 多個 case 可以合併。

◉ default 可以省略，但不推薦省略。

import java.util.Scanner;
class Test7{
    public static void main(String[] arg){
        int month=0;
        Scanner keyin=new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入月份：");
        month = keyin.nextInt();
        switch(month){
            case 1:
                System.out.println(month+"月是冬季");
                break;
            case 2:
                System.out.println(month+"月是春季");
                break;
            case 3:
                System.out.println(month+"月是春季");
                break;
            case 4:
                System.out.println(month+"月是春季");
                break;
            case 5:
                System.out.println(month+"月是夏季");
                break;
            case 6:
                System.out.println(month+"月是夏季");
                break;
            case 7:
                System.out.println(month+"月是夏季");
                break;
            case 8:
                System.out.println(month+"月是秋季");
                break;
            case 9:
                System.out.println(month+"月是秋季");
                break;
            case 10:
                System.out.println(month+"月是秋季");
                break;
            case 11:
                System.out.println(month+"月是冬季");
                break;
            case 12:
                System.out.println(month+"月是冬季");
                break;
            default :
                System.out.println("月份錯誤");
            }
    }
}

相同語句可以合併，我們把 1 月搬移到 12 月後，刪除某些 break 斷點，簡化程式碼，如下所示：

import java.util.Scanner;
class Test8{
    public static void main(String[] arg){
        int month=0;
        Scanner keyin=new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入月份：");
        month = keyin.nextInt();
        switch(month){
            case 2:
            case 3:
            case 4:
                System.out.println(month+"月是春季");
                break;
            case 5:
            case 6:
            case 7:
                System.out.println(month+"月是夏季");
                break;
            case 8:
            case 9:
            case 10:
                System.out.println(month+"月是秋季");
                break;
            case 11:
            case 12:
            case 1:
                System.out.println(month+"月是冬季");
                break;
            default :
                System.out.println("月份錯誤");
            }
    }
}

還有幾個 switch 的範例可以參考~

◉ 判斷月份有幾天

import java.util.Scanner;
class Test9{
    public static void main(String[] arg){
        int month=0;
        Scanner keyin=new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入月份：");
        month = keyin.nextInt();
        //在寫switch判斷前，先分類簡化。
        switch(month){
            case 1:
            case 3:
            case 5:
            case 7:
            case 8:
            case 10:
            case 12:
                System.out.println(month+"月是大月有31天");
                break;
            case 2:
                System.out.println(month+"月是小月有28天");
                break;

            case 4:
            case 6:
            case 9:
            case 11:
                System.out.println(month+"月是小月有30天");
                break;
            default :
                System.out.println("月份錯誤");
            }
    }
}

◉ 四則運算，判斷運算符號

import java.util.Scanner;
class Test10{
    public static void main(String[] arg){
        int one=0,two=0;
        String str="";
        Scanner keyin=new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入 某數 [+,-,*,/] 某數：");
        one=keyin.nextInt();
        str=keyin.next();
        two=keyin.nextInt();
        switch(str){
            case "+":
                System.out.println(one+" "+str+" "+two+" = "+(one+two));
                break;
            case "-":
                System.out.println(one+" "+str+" "+two+" = "+(one-two));
                break;
            case "*":
                System.out.println(one+" "+str+" "+two+" = "+(one*two));
                break;
            case "/":
                //別忘記除數不能等於0
                if(two!=0){
                    System.out.println(one+" "+str+" "+two+" = "+(one/two)+"..."+(one%two));
                }else{
                    System.out.println("除數為0，無法運算！");
                }
                break;
            default :
                System.out.println("運算符號錯誤");
        }
    }
}

二、循環語句

有時候事情要做很多次，或每次只有一點點的差異時，就請電腦傻傻的快速完成它吧！

2.1 while 循環語句

不知道何時終止，使用 while 迴圈。

先判斷邏輯表達式的值。若為 true 則執行其後面的語句，然後再次判斷條件並反覆執行，直到條件不成立為止。

class Loop1{
    public static void main(String[] arg){
        int i=1;
        
        //前測式迴圈
        System.out.println("前測式迴圈");
        while(i<=5){
            System.out.println(i);
            i++;
        }
    }
}

2.2 do while 循環語句

不知道何時終止，且至少要執行一次的，使用 do while 迴圈。

先執行語句，再判斷邏輯表達式的值。若為 true 再執行語句，否則結束迴圈。

class Loop2{
    public static void main(String[] arg){
        int i=1;
        
        //後測式迴圈
        System.out.println("後測式迴圈");
        do{
            System.out.println(i);
            i++;
        }while(i<=5);
    }
}

2.3 for 循環語句

如果知道執行的次數，我們將使用 for 迴圈。

首先執行(1)初始化迴圈的控制變數後，就重複執行(2) → (3) → (4)。

class Loop3{
    public static void main(String[] arg){
        int i=1;
        
        //for迴圈
        System.out.println("for迴圈");
        for(i=1; i<10; i++){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

for 迴圈中(1)、(2)、(4)表達式不一定要放在括號內，接下來要來討論特殊的寫法。

◉ 省略初值與遞增式

class Loop4{
    public static void main(String[] arg){
        int i=1;
        
        //省略初值與遞增式
        System.out.println("省略初值與遞增式");
        for(;i<=5;){
            System.out.println(i);
            i++;
        }
    }
}

◉ 省略判斷式
(請按 Ctrl + C 停止程式)

class Loop5{
    public static void main(String[] arg){
        int i=1;
        
        //無窮迴圈。省略判斷式，Java自動把空的判斷式填上true。
        System.out.println("無窮迴圈。省略判斷式，Java自動把空的判斷式填上true。");
        for(i=1;;i+=20000){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

2.4 break 和 continue 語句

◉ break 語句用於終止某個語句的執行。用在循環語句中，可以強行退出迴圈。

class Loop6{
    public static void main(String[] arg){
        int i;
        System.out.println("break的使用：");
        for(i=1;i<=5;i++){
            if(i==3){
                break;
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}

◉ continue 語句用在循環語句中，用於終止某次循環過程，跳過迴圈中 continue 語句下面未執行的循環，開始下一次循環過程。

class Loop7{
    public static void main(String[] arg){
        int i;
        System.out.println("continue的使用：");
        for(i=1;i<=5;i++){
            if(i==3){
                continue;
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}

三、綜合運用

混合判斷式與循環語句，會擦出什麼火花呢？

3.1 當循環語句碰到 switch

◉ 在 switch 內加上 continue。(功能正常)

class Loop8{
    public static void main(String[] arg){
        int i;
        System.out.println("continue的使用：");
        for(i=1;i<=5;i++){
            switch(i){
                case 3:
                    continue;
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}

◉ 在 switch 內加上 break。(無法跳出迴圈)

class Loop9{
    public static void main(String[] arg){
        int i;
        System.out.println("break的使用：");
        //這邊的break只給switch使用，for使用不到。
        for(i=1;i<=5;i++){
            switch(i){
                case 3:
                    break;
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}

◉ 如果在 switch 內加上 break 時，想要跳出迴圈，必須搭配「標籤」名稱使用。

class Loop10{
    public static void main(String[] arg){
        int i;
        System.out.println("break的使用，搭配標籤名稱：");
        //標籤必須寫在for之前，且與for之間不能有任何程式碼。
        KS:
        for(i=1;i<=5;i++){
            switch(i){
                case 3:
                    break KS;
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}

3.2 兩層迴圈與 break

◉ 只跳出內迴圈

class Loop11{
    public static void main(String[] arg){
        int i,j;
        System.out.println("只跳出內迴圈");
        for(i=1;i<=5;i++){
            for(j=1;j<=5;j++){
                if(j==3){
                    break;//只跳出內迴圈
                }
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println("\n-----------");
        }
    }
}

◉ 加上標籤名稱

class Loop12{
    public static void main(String[] arg){
        int i,j;
        System.out.println("加上標籤名稱");
        gs:  //標籤名稱
        for(i=1;i<=5;i++){
            for(j=1;j<=5;j++){
                if(j==3){
                    break gs;
                }
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println("\n-----------");
        }
    }
}

◉ 加上標籤名稱 + 大括號

class Loop13{
    public static void main(String[] arg){
        int i,j;
        //標籤+上大括號，會直接轉跳到標籤大括號之後。
        System.out.println("加上標籤名稱，但標籤自己有個大括號");
        gs:{  //標籤名稱，但有大括號
            for(i=1;i<=5;i++){
                for(j=1;j<=5;j++){
                    if(j==3){
                        break gs;
                    }
                    System.out.print("*");
                }
                System.out.println("\n-----------");
            }
            System.out.println("\n接在「外層迴圈」之後");//此行不會執行。
        }
        System.out.println("\n接在「標籤大括號」之後");
    }
}

3.3 一些綜合範例

◉ 分數使用等第(A、B、C、D、E)

import java.util.Scanner;
class ScoreRange{
    public static void main(String[] arg){
        Scanner keyin = new Scanner(System.in);
        int scores=0;
        
        //檢查使用者輸入的資料是否不符合說明
        do{
            System.out.println("請輸入一個分數(0~100)：");
            scores = keyin.nextInt();
        }while(scores<0 || scores>100);
        
        //把分數區間除以10，要不然要列100個case。
        switch(scores/10){
            case 10:
            case 9:
                System.out.println("A");
                break;
            case 8:
                System.out.println("B");
                break;
            case 7:
                System.out.println("C");
                break;
            case 6:
                System.out.println("D");
                break;
            default:
                System.out.println("E");
        }
    }
}

◉ 找尋三位數的阿姆斯壯數

class ArmstrongNumber{
    public static void main(String[] arg){
        int i,a=0,b=0,c=0;
        
        System.out.println("三位數的阿姆斯壯數：");
        for(i=100;i<=999;i++){
            a=i%10;
            b=(i/10)%10;
            c=i/100;
            if(i==a*a*a+b*b*b+c*c*c){
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

◉ 骰骰子，統計各點數出現的次數

class Dice{
    public static void main(String[] arg){
        int i,now,N1=0,N2=0,N3=0,N4=0,N5=0,N6=0;
        
        System.out.println("骰骰子6000次，統計點數出現的次數：");
        for(i=0;i<6000;i++){
            now = ((int)(Math.random()*6))+1; //Math.random()的值介於0.000000000000001~0.999999999999999。小數有15位。
            switch(now){
                case 1:
                    N1++;
                    break;
                case 2:
                    N2++;
                    break;
                case 3:
                    N3++;
                    break;
                case 4:
                    N4++;
                    break;
                case 5:
                    N5++;
                    break;
                case 6:
                    N6++;
                    break;
                default:
                    System.out.println("出現的點數不是1~6");
            }
        }
        System.out.println("骰子1出現次數："+N1);
        System.out.println("骰子2出現次數："+N2);
        System.out.println("骰子3出現次數："+N3);
        System.out.println("骰子4出現次數："+N4);
        System.out.println("骰子5出現次數："+N5);
        System.out.println("骰子6出現次數："+N6);
    }
}

總結

判斷式：if、switch
循環語句： while、do while、for，控制迴圈的兩個指令 continue 與 break
標籤名稱:

流程控制可以讓程式照著自己的想法彈性運作，好好掌握基礎語法後，就可以把想法實現出來唷！

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2018年10月31日星期三

Java SE 入門教學 - 判斷式與迴圈

前言

一、判斷式

二、循環語句

三、綜合運用

總結

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