Java編程的核心在于將邏輯思維轉化為可執行的代碼。本專欄通過8個實用案例，覆蓋條件判斷、循環結構、數組操作、用戶交互等基礎知識點，展示如何用Java解決實際問題，從簡單游戲到數據計算，逐步構建編程思維。

案例一：剪刀石頭布游戲——隨機數與條件判斷的結合

功能說明：實現玩家與計算機的剪刀石頭布對戰，通過隨機數模擬計算機出拳，用條件判斷決定勝負。

package a1;import java.util.Random;
import java.util.Scanner;public class RockPaperScissors {public static void main(String[] args) {System.out.println("請輸入你的出拳：1.剪刀 2.石頭 3.布");Scanner scanner = new Scanner(System.in);int userChoice = scanner.nextInt();  // 接收玩家出拳（1-3）Random random = new Random();int computerChoice = random.nextInt(3) + 1;  // 計算機隨機出拳（1-3）System.out.println("你的出拳是：" + userChoice);System.out.println("計算機的出拳是：" + computerChoice);// 勝負判斷邏輯：通過差值規律簡化條件if (userChoice - computerChoice == 1 || userChoice - computerChoice == -2) {// 玩家贏的兩種情況：1-0（剪刀勝布）、2-1（石頭勝剪刀）、3-2（布勝石頭）System.out.println("你贏了");} else if (userChoice - computerChoice == 0) {// 出拳相同則平局System.out.println("平局");} else {// 其余情況計算機贏System.out.println("你輸了");}scanner.close();}
}

核心知識點：

• 類名采用帕斯卡命名法（首字母大寫），變量名采用駝峰命名法
• 導入語句單獨成行，代碼塊使用4空格縮進
• Random類的nextInt(n)方法生成隨機數，Scanner使用后關閉資源
• 邏輯判斷條件清晰，添加適當空格增強可讀性

案例二：閏年判斷——邏輯運算符的靈活應用

功能說明：根據閏年規則（能被4整除且不能被100整除，或能被400整除）判斷輸入年份是否為閏年，展示條件簡化技巧。

版本一：基礎分支判斷

package a1;import java.util.Scanner;public class LeapYearChecker {public static void main(String[] args) {System.out.println("輸入一個年份");Scanner scanner = new Scanner(System.in);int year = scanner.nextInt();if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) {// 能被4整除但不能被100整除System.out.println("是閏年");} else if (year % 400 == 0) {// 能被400整除System.out.println("是閏年");} else {// 其余情況System.out.println("不是閏年");}scanner.close();}
}

版本二：簡化條件判斷

package a1;import java.util.Scanner;public class LeapYearCheckerSimplified {public static void main(String[] args) {System.out.println("輸入一個年份");Scanner scanner = new Scanner(System.in);int year = scanner.nextInt();// 用邏輯運算符||合并兩個閏年條件if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0) {System.out.println("是閏年");} else {System.out.println("不是閏年");}scanner.close();}
}

核心知識點：

• 運算符前后添加空格（如year % 4 == 0而非year%4==0）
• 合理使用空行分隔不同邏輯塊，增強可讀性
• 復雜條件添加適當注釋說明邏輯含義
• 不同版本使用不同類名區分，符合命名規范

案例三：月份天數計算——switch多分支與閏年聯動

功能說明：根據輸入的年份和月份，計算該月的天數，特別處理2月份在閏年和平年的差異。

package a1;import java.util.Scanner;public class MonthDaysCalculator {public static void main(String[] args) {System.out.println("輸入一個年份");Scanner scanner = new Scanner(System.in);int year = scanner.nextInt();System.out.println("輸入一個月份");int month = scanner.nextInt();// switch多分支處理12個月份switch (month) {// 31天的月份（1、3、5、7、8、10、12）case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12:System.out.println("31天");break;// 2月份需判斷閏年case 2:if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0) {System.out.println("29天");  // 閏年2月} else {System.out.println("28天");  // 平年2月}break;// 30天的月份（4、6、9、11）case 4:case 6:case 9:case 11:System.out.println("30天");break;default:System.out.println("無效的月份");}scanner.close();}
}

核心知識點：

• switch語句中每個case單獨成行，增強可讀性
• 添加default分支處理異常情況（無效月份）
• 合理使用空行分隔不同case組，邏輯更清晰
• 一個Scanner對象可復用，無需重復創建

案例四：計算某年某月某日是該年的第幾天——數組與循環的綜合應用

功能說明：輸入日期（年、月、日），計算該日期是當年的第幾天，考慮閏年對2月份的影響。

package a1;import java.util.Scanner;public class DayOfYearCalculator {public static void main(String[] args) {System.out.println("輸入年");Scanner scanner = new Scanner(System.in);int year = scanner.nextInt();System.out.println("輸入月");int month = scanner.nextInt();System.out.println("輸入日");int day = scanner.nextInt();System.out.println("是" + year + "年" + month + "月" + day + "日");int totalDays = day;  // 初始值為當月天數// 根據閏年定義不同的月份天數數組if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0) {// 閏年月份天數數組（2月29天）int[] daysInMonth = {31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};// 累加前幾個月的天數（month-1是因為數組下標從0開始）for (int i = 0; i < month - 1; i++) {totalDays += daysInMonth[i];}} else {// 平年月份天數數組（2月28天）int[] daysInMonth = {31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};for (int i = 0; i < month - 1; i++) {totalDays += daysInMonth[i];}}System.out.println("是該年的第" + totalDays + "天");scanner.close();}
}

核心知識點：

• 數組定義格式規范，初始化值清晰排列
• for循環格式規范，循環變量聲明在循環內部
• 代碼塊之間添加空行，區分不同邏輯段落
• 變量命名語義化（如daysInMonth而非arr）

案例五：計算數據增長年份——while循環與迭代計算

功能說明：計算初始值在固定年增長率（25%）下，達到目標值所需的年份，展示循環的迭代計算能力。

package a1;public class GrowthYearCalculator {public static void main(String[] args) {int year = 2006;  // 起始年份double amount = 80000;  // 初始值// 循環條件：未達到目標值（200000）while (amount <= 200000) {amount = amount + amount * 0.25;  // 每年增長25%year++;  // 年份加1}System.out.println(year + "年達到目標");}
}

核心知識點：

• 循環體內部語句縮進規范，邏輯清晰
• 變量聲明添加注釋說明用途
• 算術表達式添加適當空格（如amount + amount * 0.25）
• 代碼簡潔緊湊，無多余空行

案例六：循環與數組訪問——數組越界問題的警示

功能說明：展示循環訪問數組的基本方法，同時暴露數組越界的常見錯誤（反面案例）。

package a1;public class ArrayIndexWarning {public static void main(String[] args) {System.out.println();int i = 0;// 錯誤示例：循環次數超過數組長度while (i < 5) {  // 循環5次（i=0到4）System.out.println(i);String[] ss = {"1", "2"};  // 數組長度為2（下標0和1）// 錯誤：當i=2、3、4時，ss[i]超出數組下標范圍（0-1）System.out.println(ss[i]);i++;}}
}

核心知識點：

• 即使是反面案例，仍保持基本格式規范
• 錯誤位置添加注釋說明問題所在
• 變量和數組命名符合規范
• 展示了數組越界的典型場景，警示循環條件與數組長度匹配的重要性

案例七：計算1-100偶數之和——循環與條件過濾的結合

功能說明：計算1到100之間所有偶數的和，并輸出累加過程，展示循環中篩選數據的方法。

package a1;public class EvenNumberSum {public static void main(String[] args) {int sum = 0;  // 累加和初始化為0int i = 1;while (i <= 100) {  // 遍歷1到100if (i % 2 == 0) {  // 篩選偶數（能被2整除）sum += i;  // 累加偶數System.out.println((i / 2) + "個偶數的和為" + sum);  // 輸出中間結果}i++;  // 變量自增}System.out.println("所有偶數的總和是：" + sum);}
}

核心知識點：

• 條件判斷與循環體保持正確縮進
• 復合賦值運算符+=使用規范
• 輸出語句格式清晰，拼接合理
• 邏輯流程清晰：初始化→循環→判斷→累加→輸出

案例八：商品購買系統——循環優化與用戶交互流程

功能說明：實現支持連續購買的商品選購系統，對比基礎版與優化版的代碼效率差異。

版本二：優化版（減少重復代碼）

package a1;import java.util.Scanner;public class ShoppingSystem {public static void main(String[] args) {String continueFlag = "yes";  // 控制循環的標志位Scanner scanner = new Scanner(System.in);// 循環直接包含完整購買流程，避免重復代碼while (continueFlag.equals("yes")) {System.out.println("選擇購買的商品編號 1.T恤衫 2.網球衫");int choice = scanner.nextInt();scanner.nextLine();  //  consume newlineif (choice == 1) {System.out.println("購買的是T恤衫");} else if (choice == 2) {System.out.println("購買的是網球衫");} else {System.out.println("無效的商品編號");}System.out.println("是否繼續購買？yes繼續購買 no退出購買");continueFlag = scanner.nextLine();  // 更新標志位}System.out.println("退出購買");scanner.close();}
}

核心知識點：

• 只創建一個Scanner對象并復用，避免資源浪費
• 循環結構清晰，將完整流程包含在內，減少代碼冗余
• 添加else分支處理無效輸入，增強程序健壯性
• 使用scanner.nextLine()處理字符串輸入，避免輸入格式問題
• 最后關閉Scanner資源，符合規范

代碼規范總結

本專欄案例均遵循以下Java代碼規范：

1. 命名規范

   • 類名：帕斯卡命名法（首字母大寫，如RockPaperScissors）
   • 變量名：駝峰命名法（首字母小寫，如userChoice）
   • 常量名：全大寫+下劃線（如MAX_VALUE）

2. 格式規范

   • 縮進：4個空格（不使用Tab）
   • 換行：每個語句單獨一行，左大括號{不單獨換行
   • 空格：運算符前后、逗號后加空格（如a + b而非a+b）
   • 空行：邏輯塊之間添加空行，增強可讀性

3. 代碼結構

   • 導入語句：單獨成行，按字母順序排列
   • 類結構：成員變量→構造方法→普通方法
   • 方法內部：先聲明變量→初始化→業務邏輯→輸出

4. 資源管理

   • Scanner等資源使用后需關閉
   • 避免重復創建對象（如一個Scanner對象可復用）

遵循這些規范編寫的代碼，具有更好的可讀性、可維護性和一致性，是團隊協作和代碼復用的基礎。