使用 Java 解决问题

理解简单程序执行流程和结果的基本工具包括：执行表：执行表是一种手动观察和更新程序每一步执行中变量值的方法。流程图：流程图是一种帮助理解包含决策的程序指令顺序的图表。然而，当问题涉及大量决策时，流程图会变得复杂。因此，我们提供可执行的嵌入式代码组件，以便通过运行程序来观察其输出。

我们可以多次运行程序，尝试不同的变量输入。也可以编辑这些程序，观察变量值或逻辑变化带来的结果，以促进学习。

在 Java 中，我们使用 nextLine() 进行输入（从用户读取值），使用 System.out.println() 进行输出（将值显示在屏幕上）。

Hello World

现在是时候编写我们的第一个 Java 程序了，它将简单地在屏幕上显示消息 “Hello World!”。

这是我们将用于编写 Java 代码的代码组件。可以通过点击组件底部的“运行”按钮来执行我们的 Java 程序：

1// 第一个 Java 程序：显示 Hello World
2class Test
3{
4    public static void main(String args[]) 
5    {
6        System.out.print("Hello World!");
7    }
8}

注意：我们可以在 Java 程序中添加非执行文本，只需在文本开头加上双反斜杠符号（//）。这种文本称为注释。我们使用注释在程序中添加说明。

解释

• 第 1 行：这是一条注释，因为它以 //（双斜杠）开头。仅供程序阅读者参考，描述程序的目的及相关内容。
• 第 2–3 行：这是语言要求的结构，表示第一个代码块的开始。每个起始大括号 { 都有对应的结束大括号 }，如第 8 行所示。我们在几乎每个 Java 程序中都会使用这些行。
• 第 4–5 行：这是程序可执行部分的开始。每个可执行的 Java 程序都必须有一个 main 方法，作为程序的入口点。起始大括号 { 标识第二个代码块的开始。第 7 行对应关闭的大括号 }。
• 第 6 行：这是唯一导致程序产生输出的语句，也是整个程序的目的所在。其他所有行都是为了支持这一行而存在的。我们必须在 print 前加上 System.out.，这是语言的要求。
• 第 7 行：这是 main 代码块的结束，与第 5 行的起始大括号对应。
• 第 8 行：这是类代码块的结束，与第 3 行的起始大括号对应。

输出中的换行

有多种方式在输出中实现换行，如下代码所示：

1// 第一个 Java 程序：展示不同方式的换行
2class Test
3{
4    public static void main(String args[]) 
5    {
6        System.out.print("Single"); // 下一个输出将在同一行
7        System.out.print("Line\n");  // 由于换行符 `\n`，下一个输出将在下一行
8        System.out.print("Separate new line" + "\n"); // 换行符可以单独书写
9        System.out.println("使用 println 实现换行"); // println 在末尾自动添加换行
10        System.out.print("它展示了换行效果"); // 这一行将在新行显示
11    }
12}

解释

• 第 6–7 行：这两行的文本在输出中位于同一行。\n 符号称为换行字符，用于实现换行。
• 第 8 行：展示了将 \n 作为独立字符串使用的示例。
• 第 9 行：说明了使用 println 实现换行的方法，如第 10 行输出所示。

使用变量自定义消息

让我们编写另一个 Java 程序，先获取用户的姓名，再显示一条问候消息。我们使用变量 yourName 来存储用户输入的内容。

变量名只能包含字母（A–Z 和 a–z）和下划线符号（_）。也可以包含数字（0–9），但变量名不能以数字开头。例如，Key_2 是合法的变量名，而 2_key 不合法。变量名区分大小写，即 name、Name 和 NAME 是三个不同的变量。

左侧代码框中的 Test.java 是程序文件的名称。.java 表示这是一个 Java 程序。当我们按下“运行”按钮执行程序时，会出现一个黑色屏幕，称为终端，我们可以在其中输入值并查看输出结果：

输出末尾的单词 exit 表示程序在终端中已执行完毕。

解释

• 第 1 行：Scanner 类用于获取用户输入，它位于 java.util 包中，因此需要导入该包。
• 第 6 行：要使用 Scanner 类，必须创建一个对象。在此，我们创建了一个名为 myObj 的 Scanner 类对象，并使用其可用方法之一。Scanner(System.in) 用于从终端窗口读取输入。
• 第 8 行：nextLine() 用于从用户读取字符串值。

注意：\n 是 Java 中的转义字符，用于在输出中插入换行。

上述代码在第一行显示消息 "Hello "，后接变量 yourName 的值。Hello 后面的空格是标签的一部分，用于在输出中保持 name 值前的空格。然后在第二行显示 “Welcome to Educative”。

Java 编程练习

让我们练习编写第一个 Java 程序，该程序从用户处获取多个输入。

讲一个故事

编写一个程序，根据用户提供的信息讲述一个故事。程序应要求用户输入姓名、年龄、城市、大学、职业和宠物名字。

我们需要在标记为“在下方输入”的输入框中提供用户输入。因此，当解决方案准备就绪并可执行时，我们可以代表用户逐行输入以下信息进行测试：

• 用户姓名
• 用户年龄
• 用户所在城市
• 用户大学
• 用户职业
• 用户宠物名字

完成程序编写后，点击“运行”按钮执行程序。程序应在终端中显示输入提示，我们可以输入所需的信息。请记得存储输入内容，并按需使用 print 或 println 输出。程序应显示如下故事，并将用户输入插入到相应位置：

1There once was a person named NAME who lived in CITY. At the age of AGE, NAME went to college at COLLEGE. NAME graduated and went to work as a PROFESSION. Then, NAME adopted an animal named PETNAME. They both lived happily ever after!

您可以在上方的代码组件中运行以下代码：

1import java.util.Scanner;  // 导入 Scanner 类
2class Test
3{
4    public static void main(String args[]) 
5    {
6        Scanner myObj = new Scanner(System.in);  // 创建 Scanner 对象
7      
8        System.out.print("请输入用户姓名: ");
9        String userName = myObj.nextLine();
10        
11        System.out.print("请输入用户年龄: ");
12        String userAge = myObj.nextLine();
13        
14        System.out.print("请输入用户所在城市: ");
15        String userCity = myObj.nextLine();
16        
17        System.out.print("请输入用户大学: ");
18        String userCollege = myObj.nextLine();
19        
20        System.out.print("请输入用户职业: ");
21        String userProfession = myObj.nextLine();
22        
23        System.out.print("请输入用户宠物名字: ");
24        String userPet = myObj.nextLine();
25
26        System.out.print("从前有个人叫 " + userName);
27        System.out.print("，住在 " + userCity);
28        System.out.print("。在他 " + userAge + " 岁时，");
29        System.out.print(userName);
30        System.out.print("去了 " + userCollege);
31        System.out.print("。" + userName);
32        System.out.print("毕业后，成为了一名 " + userProfession);
33        System.out.print("。后来，" + userName);
34        System.out.print("收养了一只名叫 " + userPet);
35        System.out.println("的动物。他们从此过上了幸福的生活！");
36    }
37}