JavaNote03-流程控制语句

0. 流程控制语句

流程控制语句是用来控制程序中各语句执行顺序的语句，可以把语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。
程序设计中规定的3种流程结构，即：

顺序结构
- 程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。
分支结构
- 根据条件，选择性地执行某段代码。
- 有if…else和switch-case两种分支语句。
循环结构
- 根据循环条件，重复性的执行某段代码。
- 有for、while、do-while三种循环语句。
- 补充：JDK5.0 提供了foreach循环，方便遍历集合、数组元素。

1. 顺序结构

顺序结构就是程序从上到下逐行地执行。表达式语句都是顺序执行的。

public class StatementTest{
	public static void main(String[] args){
		int x = 1;
		int y = 2;
		System.out.println("x = " + x);		
        System.out.println("y = " + y);	
        //对x、y的值进行修改
        x++;
        y = 2 * x + y;
        x = x * 10;
        System.out.println("x = " + x);
        System.out.println("y = " + y);
    }
}

并且上一行对某个变量的修改对下一行会产生影响。Java中定义变量时采用合法的前向引用。如：

public static void main(String[] args) {
	int num1 = 12;
	int num2 = num1 + 2;
}

错误形式：

public static void main(String[] args) {
	int num2 = num1 + 2;
	int num1 = 12;
}

2. 分支语句

2.1 if-else条件判断结构

2.1.1 基本语法

结构1：单分支条件判断：if

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。

执行流程：
- 首先判断条件表达式看其结果是true还是false
- 如果是true就执行语句块
- 如果是false就不执行语句块

结构2：双分支条件判断：if...else

格式：

if(条件表达式) { 
  	语句块1;
}else {
  	语句块2;
}

执行流程：
- 首先判断条件表达式看其结果是true还是false
- 如果是true就执行语句块1
- 如果是false就执行语句块2

结构3：多分支条件判断：if...else if...else

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：一旦条件表达式为true，则进入执行相应的语句块。执行完对应的语句块之后，就跳出当前结构。
执行流程：
- 首先判断关系表达式1看其结果是true还是false
- 如果是true就执行语句块1，然后结束当前多分支
- 如果是false就继续判断关系表达式2看其结果是true还是false
- 如果是true就执行语句块2，然后结束当前多分支
- 如果是false就继续判断关系表达式…看其结果是true还是false
- ……
- 如果没有任何关系表达式为true，就执行语句块n+1，然后结束当前多分支。

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。

2.1.2 if...else嵌套

在 if 的语句块中，或者是在else语句块中，又包含了另外一个条件判断（可以是单分支、双分支、多分支），就构成了嵌套结构。

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

2.1.3 其它说明

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，最后的else是可选的，根据需要可以省略

2.2 switch-case选择结构

2.2.1 基本语法

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;
   ]
}

执行流程图：

执行过程：

第1步：根据switch中表达式的值，依次匹配各个case。如果表达式的值等于某个case中的常量值，则执行对应case中的执行语句。

第2步：执行完此case的执行语句以后，
情况1：如果遇到break,则执行break并跳出当前的switch-case结构
情况2：如果没有遇到break，则会继续执行当前case之后的其它case中的执行语句。--->case穿透
...
直到遇到break关键字或执行完所有的case及default的执行语句，跳出当前的switch-case结构

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。

2.2.2 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。

2.2.3 if-else语句与switch-case语句比较

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。
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。
细节对比：
- 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。
- 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。

3. 循环语句

理解：循环语句具有在某些条件满足的情况下，反复执行特定代码的功能。
循环结构分类：
- for 循环
- while 循环
- do-while 循环
循环结构四要素：
- 初始化部分
- 循环条件部分
- 循环体部分
- 迭代部分

3.1 for循环

3.1.1 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

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

3.2.1 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。

3.3 do-while循环

3.3.1 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

3.5.1 基本语法

语法格式：

最简单"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。

3.6 嵌套循环（或多重循环）

3.6.1 使用说明

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。

例如：两个for嵌套循环格式

for(初始化语句①; 循环条件语句②; 迭代语句⑦) {
    for(初始化语句③; 循环条件语句④; 迭代语句⑥) {
      	循环体语句⑤;
    }
}

//执行过程：① - ② - ③ - ④ - ⑤ - ⑥ - ④ - ⑤ - ⑥ - ... - ④ - ⑦ - ② - ③ - ④ - ⑤ - ⑥ - ④..

执行特点：外层循环执行一次，内层循环执行一轮。

4. 关键字break和continue的使用

4.1 break和continue的说明

语句	适用范围	循环结构中的作用	相同点
break	switch-case 循环结构	一旦执行，就结束(或跳出)当前循环结构	此关键字的后面，不能声明
continue	循环结构	一旦执行，就结束(或跳出)当次循环结构	此关键字的后面，不能声明

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。

4.2 带标签的使用

break语句用于终止某个语句块的执行
{    ……	 
	break;
	 ……
}

break语句出现在多层嵌套的语句块中时，可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块 
	label1: {   ……        
	label2:	     {   ……
	label3:			 {   ……
				           break label2;
				           ……
					 }
			     }
			}

continue语句出现在多层嵌套的循环语句体中时，也可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环。
标号语句必须紧接在循环的头部。标号语句不能用在非循环语句的前面。
举例：

class BreakContinueTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		l:for(int i = 1;i <= 4;i++){
		
			for(int j = 1;j <= 10;j++){
				if(j % 4 == 0){
					//break l;
					continue l;
				}
				System.out.print(j);
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

5. Scanner：键盘输入功能的实现

如何从键盘获取不同类型（基本数据类型、String类型）的变量：使用Scanner类。
键盘输入代码的四个步骤：
1. 导包：import java.util.Scanner;
2. 创建Scanner类型的对象：Scanner scan = new Scanner(System.in);
3. 调用Scanner类的相关方法（next() / nextXxx()），来获取指定类型的变量
4. 释放资源：scan.close();
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。

6. 如何获取一个随机数

如何产生一个指定范围的随机整数？

1、Math类的random()的调用，会返回一个[0,1)范围的一个double型值

2、Math.random() * 100 ---> [0,100)
(int)(Math.random() * 100) ---> [0,99]
(int)(Math.random() * 100) + 5 ----> [5,104]

3、如何获取[a,b]范围内的随机整数呢？(int)(Math.random() * (b - a + 1)) + a

4、举例

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);
	}
}

posted @ 2023-09-07 12:40 两口猪头肉OVO 阅读(5) 评论(0) 编辑收藏举报

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JavaNote03-流程控制语句

0. 流程控制语句

1. 顺序结构

2. 分支语句

2.1 if-else条件判断结构

2.1.1 基本语法

2.1.2 if...else嵌套

2.1.3 其它说明

2.2 switch-case选择结构

2.2.1 基本语法

2.2.2 利用case的穿透性

2.2.3 if-else语句与switch-case语句比较

3. 循环语句

3.1 for循环

3.1.1 基本语法

3.2 while循环

3.2.1 基本语法

3.3 do-while循环

3.3.1 基本语法

3.4 对比三种循环结构

3.5 "无限"循环

3.5.1 基本语法

3.6 嵌套循环（或多重循环）

3.6.1 使用说明

4. 关键字break和continue的使用

4.1 break和continue的说明

4.2 带标签的使用

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