第三章：流程控制语句
1. 顺序结构
- 特点：从上到下依次执行 ，中间没有任何判断和跳转
2. 分支语句
2.1 if-else 条件判断结构
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结构一： 单分支条件判断 ：if
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格式：
if(条件表达式) { 语句块; } -
说明：条件表达式必须是布尔表达式(关系表达式或逻辑表达式)或布尔变量
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结构二：双分支条件判断： if-else
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格式
if(条件表达式) { 语句块1; }else { 语句块2; }
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格式三： 多分支条件判断： if...else if....else
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格式
if (条件表达式1) { 语句块1; } else if (条件表达式2) { 语句块2; } ... }else if (条件表达式n) { 语句块n; } else { 语句块n+1; } -
说明：一旦表达式为true , 则进入执行相应的语句块，执行完成对应的语句块之后 ，就跳出当前结构
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注意：
- 当条件表达式之间是“
互斥”关系时（即彼此没有交集），条件判断语句及执行语句间顺序无所谓。 - 当条件表达式之间是“
包含”关系时，“小上大下 / 子上父下”，否则范围小的条件表达式将不可能被执行。
- 当条件表达式之间是“
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2.2 if...else 嵌套
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执行的特点
- 如果是嵌套在if语句块中的，只有当外部的if条件满足，才会去判断内部的条件
- 如果是嵌套在else语句块中的，只有当外部的if条件不满足，进入else后，才会去判断内部的条件
其他说明：
- 语句块只有一条执行语句时，一对
{}可以省略，但建议保留 - 当 if-else 结构是 “多选一”时 ，最后 else是可选的 ， 根据需要可以省略
2.3 switch-case 选择结构
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基本语法
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语法格式：
switch(表达式){ case 常量值1: 语句块1; //break; case 常量值2: 语句块2; //break; // ... [default: 语句块n+1; break; ] } -
使用注意点：
- switch(表达式)中表达式的值必须是下述几种类型之一：byte，short，char，int，枚举 (jdk 5.0)，String (jdk 7.0)；
- case子句中的值必须是常量，不能是变量名或不确定的表达式值或范围；
- 同一个switch语句，所有case子句中的常量值互不相同；
- break语句用来在执行完一个case分支后使程序跳出switch语句块；
如果没有break，程序会顺序执行到switch结尾； - default子句是可选的。同时，位置也是灵活的。当没有匹配的case时，执行default语句。
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利用case的穿透性：
- 在switch语句中，如果case的后面不写break，将出现穿透现象，也就是一旦匹配成功，不会在判断下一个case的值，直接向后运行，直到遇到break或者整个switch语句结束，执行终止。
2.4 if-else 语句与switch-case语句比较
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结论：凡是使用switch-case的结构都可以转换为if-else结构。反之，不成立。
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开发经验：如果既可以使用switch-case，又可以使用if-else，建议使用switch-case。因为效率稍高。
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细节对比：
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if-else语句优势
- if语句的条件是一个布尔类型值，if条件表达式为true则进入分支，可以用于范围的判断，也可以用于等值的判断，
使用范围更广。 - switch语句的条件是一个常量值（byte,short,int,char,枚举,String），只能判断某个变量或表达式的结果是否等于某个常量值，
使用场景较狭窄。
- if语句的条件是一个布尔类型值，if条件表达式为true则进入分支，可以用于范围的判断，也可以用于等值的判断，
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switch语句优势
- 当条件是判断某个变量或表达式是否等于某个固定的常量值时，使用if和switch都可以，习惯上使用switch更多。因为
效率稍高。当条件是区间范围的判断时，只能使用if语句。 - 使用switch可以利用
穿透性，同时执行多个分支，而if...else没有穿透性。
- 当条件是判断某个变量或表达式是否等于某个固定的常量值时，使用if和switch都可以，习惯上使用switch更多。因为
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3. 循环语句
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理解：循环语句具有在某些条件下满足的情况下 ，反复执行特定代码的功能
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循环结构分类：
- for循环
- while循环
- do-while循环
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循环结构四要素
- 初始部分
- 循环条件部分
- 循环体部分
- 迭代部分
3.1 for循环
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基本语法：
-
语法格式
for (①初始化部分; ②循环条件部分; ④迭代部分)｛ ③循环体部分; ｝ -
执行过程： ①-②-③-④-②-③-④-②-③-④-.....-②
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图示
-
说明：
- for(;;)中的两个；不能多也不能少
- ①初始化部分可以声明多个变量，但必须是同一个类型，用逗号分隔
- ②循环条件部分为boolean类型表达式，当值为false时，退出循环
- ④可以有多个变量更新，用逗号分隔
3.2 while 循环
-
基本语法
-
语法格式
①初始化部分 while(②循环条件部分)｛ ③循环体部分; ④迭代部分; } -
执行过程： ①-②-③-④-②-③-④-②-③-④-...-②
-
图示：
-
说明：
- while(循环条件)中循环条件必须是boolean类型。
- 注意不要忘记声明④迭代部分。否则，循环将不能结束，变成死循环。
- for循环和while循环可以相互转换。二者没有性能上的差别。实际开发中，根据具体结构的情况，选择哪个格式更合适、美观。
- for循环与while循环的区别：初始化条件部分的作用域不同。
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3.3 do-while 循环
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基本语法
-
语法格式
①初始化部分; do{ ③循环体部分 ④迭代部分 }while(②循环条件部分); -
执行过程：①-③-④-②-③-④-②-③-④-...-②
-
图示：
-
说明：
- 结尾while(循环条件)中循环条件必须是boolean类型
- do{}while();最后有一个分号
- do-while结构的循环体语句是至少会执行一次，这个和for和while是不一样的
- 循环的三个结构for、while、do-while三者是可以相互转换的。
-
3.4 对比三种循环结构
-
三种循环结构都具有四个要素：
- 循环变量的初始化条件
- 循环条件
- 循环体语句块
- 循环变量的修改的迭代表达式
-
从循环次数角度分析
- do-while循环至少执行一次循环体语句。
- for和while循环先判断循环条件语句是否成立，然后决定是否执行循环体。
-
如何选择
- 遍历有明显的循环次数（范围）的需求，选择for循环
- 遍历没有明显的循环次数（范围）的需求，选择while循环
- 如果循环体语句块至少执行一次，可以考虑使用do-while循环
- 本质上：三种循环之间完全可以互相转换，都能实现循环的功能
3.5 无限循环
-
基本语法
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语法格式：最简单的无限循环格式：while(true) , for( ; 😉
-
适用场景
- 开发中，有时并不确定需要循环多少次，需要根据循环体内部某些条件，来控制循环的结束（使用break）。
- 如果此循环结构不能终止，则构成了死循环！开发中要避免出现死循环。
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3.6 嵌套循环
-
所谓嵌套循环，是指一个循环结构A的循环体是另一个循环结构B。比如，for循环里面还有一个for循环，就是嵌套循环。其中，for ,while ,do-while均可以作为外层循环或内层循环。
- 外层循环：循环结构A
- 内层循环：循环结构B
-
实质上，
嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体。只有当内层循环的循环条件为false时，才会完全跳出内层循环，才可结束外层的当次循环，开始下一次的外层循环。 -
设外层循环次数为
m次，内层为n次，则内层循环体实际上需要执行m*n次。 -
技巧： 从二维图形的角度看，外层循环控制
行数，内层循环控制列数。 -
开发经验： 实际开发中，我们最多见到的嵌套循环是两层。一般不会出现超过三层的嵌套循环。如果将要出现，一定要停下来重新梳理业务逻辑，重新思考算法的实现，控制在三层以内。否则，可读性会很差。
4. 关键字break 和 coutinue 的使用
| 关键字 | 适用范围 | 在循环结构中使用的作用 |
|---|---|---|
| break | switch-case循环结构 | 一旦执行，就结束(或跳出)当前循环结构 |
| continue | 循环结构 | 一旦执行，就结束(或跳出)当次循环结构 |
此外，很多语言都有goto语句，goto语句可以随意将控制转移到程序中的任意一条语句上，然后执行它，但使程序容易出错。Java中的break和continue是不同于goto的。
5. Scanner: 键盘输入功能的实现
-
键盘输入代码的四个步骤
- 导包：
import java.util.Scanner; - 创建Scanner类型的对象：
Scanner scan = new Scanner(System.in); - 调用Scanner类的相关方法（
next() / nextXxx()），来获取指定类型的变量 - 释放资源：
scan.close();
- 导包：
-
注意：需要根据相应的方法，来输入指定类型的值 ，如果输入的数据类型与要求的类型不匹配时 ，会报异常导致程序终止
获取随机数代码演示：
class MathRandomTest {
public static void main(String[] args) {
double value = Math.random();
System.out.println(value);
//[1,6]
int number = (int)(Math.random() * 6) + 1; //
System.out.println(number);
}
}
6. 谷粒记账
应用类：NorthAccount
package com.north;
/**
* @author Stone
* @date 2024/1/17$
*/
@SuppressWarnings("all")
public class NorthAccount {
public static void main(String[] args) {
boolean flag = true;
String details = "收支\t 账户金额\t 收支金额\t 说明\n";
int acount = 10000;
while (flag) {
System.out.println("-------------------------------谷粒记账软件-----------------------------------");
System.out.println(" 1.收支明细 ");
System.out.println(" 2.登记收入 ");
System.out.println(" 3.登记支出 ");
System.out.println(" 4.退出 \n ");
System.out.print(" 请选择(1-4):");
char selection = Utility.readMenuSelection(); // 进行选择
switch (selection) {
case '1':
System.out.println("-------------------------当前手指明细记录-------------------------------");
System.out.println("-----------------------------------------------------------------------");
System.out.println(details);
break;
case '2':
System.out.print("本次输入金额：");
int amount1 = Utility.readNumber();
System.out.print("本次收入说明：");
String desc1 = Utility.readString();
acount += amount1;
details += "收入\t" + acount + "\t\t" + amount1 + "\t\t" + desc1 + "\n";
break;
case '3':
System.out.print("本次支出金额：");
int amount2 = Utility.readNumber();
System.out.print("本次支出说明：");
String desc2 = Utility.readString();
acount -= amount2;
details += "支出\t" + acount + "\t\t" + amount2 + "\t\t" + desc2 + "\n";
break;
case '4':
System.out.print("确认是否退出(Y/N): ");
char confirmSelection = Utility.readConfirmSelection();
if (confirmSelection == 'Y'){
flag = false;
}
break;
}
}
}
}
工具类：Utility
package com.north;
import java.util.Scanner;
/**
* @author Stone
* @date 2024/1/17$
*/
@SuppressWarnings("all")
public class Utility {
private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/**
用于界面菜单的选择。该方法读取键盘，如果用户键入’1’-’4’中的任意字符，则方法返回。返回值为用户键入字符。
*/
public static char readMenuSelection() {
char c;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(1);
c = str.charAt(0);
if (c != '1' && c != '2' && c != '3' && c != '4') {
System.out.print("选择错误，请重新输入：");
} else break;
}
return c;
}
/**
用于收入和支出金额的输入。该方法从键盘读取一个不超过4位长度的整数，并将其作为方法的返回值。
*/
public static int readNumber() {
int n;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(4);
try {
n = Integer.parseInt(str);
break;
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");
}
}
return n;
}
/**
用于收入和支出说明的输入。该方法从键盘读取一个不超过8位长度的字符串，并将其作为方法的返回值。
*/
public static String readString() {
String str = readKeyBoard(8);
return str;
}
/**
用于确认选择的输入。该方法从键盘读取‘Y’或’N’，并将其作为方法的返回值。
*/
public static char readConfirmSelection() {
char c;
for (; ; ) {
String str = readKeyBoard(1).toUpperCase();
c = str.charAt(0);
if (c == 'Y' || c == 'N') {
break;
} else {
System.out.print("选择错误，请重新输入：");
}
}
return c;
}
private static String readKeyBoard(int limit) {
String line = "";
while (scanner.hasNext()) {
line = scanner.nextLine();
if (line.length() < 1 || line.length() > limit) {
System.out.print("输入长度（不大于" + limit + "）错误，请重新输入：");
continue;
}
break;
}
return line;
}
}
