【Java SE语法篇】4.程序逻辑控制

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✨专栏：《Java SE语法》

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【Java SE语法篇】4.程序逻辑控制

文章目录

  • 1. 顺序结构
  • 2. 分支结构（选择结构）
    • 2.1 if 语句
    • 2.2 switch 语句
  • 3. 循环结构
    • 3.1 while 语句
    • 3.2 for 语句
    • 3.3 do…while循环
    • 3.4 while语句 和 for语句的对比
  • 4. break和continue

1. 顺序结构

顺序结构比较简单，按照代码书写的顺序一行一行执行。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("aaa");
        System.out.println("bbb");
        System.out.println("ccc");
        /* 运行结果
            aaa
            bbb
            ccc
         */
    }
}

如果调整代码的书写顺序, 则执行顺序也发生变化。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("aaa");
        System.out.println("ccc");
        System.out.println("bbb");
        /* 运行结果
            aaa
            ccc
            bbb
         */
    }
}

2. 分支结构（选择结构）

它的作用是根据判断的条件是否成立（真或假），来决定后续代码执行顺序。

举例：

如同在岔路口做选择。不同的选择会带来不同的路径及结果。

image-20240108100408398

2.1 if 语句

  1. 语法格式1

    if (布尔表达式) {
    // 语句
}

    如果布尔表达式结果为true，执行if中的语句，否则不执行。

    执行流程：

    if语句运行流程

    举例：小明，如果这次考试考60分或以上就不挂科。

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 90;
        if (score >= 60) {
            System.out.println("不挂科");
        }
    }
}

  2. 语法格式2

    if (布尔表达式) {
    // 语句
} else {
    // 语句
}

    如果布尔表达式结果为true，执行if中的语句，执行else中的语句。

    执行流程：

    ifelse语句运行流程.drawio

    举例：小明，如果这次考试考60分或以上就不挂科，没有考到60分就挂科。

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 90;
        if (score >= 60) {
            System.out.println("不挂科");
        } else {
            System.out.println("挂科");
        }
    }
}

  3. 语法格式3

    if(布尔表达式1){
    // 语句1
 }else if(布尔表达式2){
    // 语句2
 }else{
    // 语句2
}

    表达式1成立，执行语句1，否则表达式2成立，执行语句2，否则执行语句3

    比如：考虑到学生自尊，不公开分数排名，因此：

    • 分数在 [90, 100] 之间的，为优秀
    • 分数在 [80, 90) 之前的，为良好 分数在 [70, 80) 之间的，为中等
    • 分数在 [60, 70) 之间的，为及格 分数在 [ 0, 60) 之间的，为不及格
    • 错误数据

    按照上述办法通知学生成绩。

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 90;
        if(score >= 90){
            System.out.println("优秀");
        }else if(score >= 80 && score < 90){
            System.out.println("良好");
        }else if(score >= 70 && score < 80){
            System.out.println("中等");
        }else if(score >= 60 && score < 70){
            System.out.println("及格");
        }else if(score >= 0 && score < 60){
            System.out.println("不及格");
        }else{
            System.out.println("错误数据");
        }
    }
}

【注意事项】：

  • 代码风格

     // 风格1-----> 推荐
int x = 10;
 if (x == 10) {
    // 语句1
 } else {
    // 语句2
 }
 
// 风格2
int x = 10;
 if (x == 10)
 {
    // 语句1
 }
 else
 {
    // 语句2
 }

    虽然两种方式都是合法的, 但是 Java 中更推荐使用风格1，代码跟紧凑。

  • 分号问题

    int x = 20;
if (x == 10); 
{
    System.out.println("hehe");
}
 
// 运行结果
hehe

    此处多写了一个 分号, 导致分号成为了 if 语句的语句体, 而 { } 中的代码已经成为了和一个 if 无关的代码块，所以运行结果是haha，而不是空白。

  • 悬垂 else 问题

    int x = 10;
int y = 10;
 if (x == 10) 
    if (y == 10)
        System.out.println("aaa");
else 
    System.out.println("bbb");

    if else 语句中可以不加大括号 . 但是也可以写语句(只能写一条语句). 此时 else 是和最接近的 if 匹配. 但是实际开发中我们不建议这么写. 最好加上大括号.

    image-20240108103743071

2.2 switch 语句

基本语句

switch(表达式){
    case 常量值1:{
        语句1;
        [break;]
        }
    case 常量值2:{
        语句2;
        [break;]
        }
    ...
    default:{
        内容都不满足时执行语句;
        [break;]
        }       
 }

执行流程：

  1. 先计算表达式的值
  2. 和case依次比较，一旦有响应的匹配就执行该项下的语句，直到遇到break时结束
  3. 当表达式的值没有与所列项匹配时，执行default

代码示例：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String week = "周四";
        switch (week) {
            case "周一":
                System.out.println("埋头苦干，写程序");
                break;
            case "周二":
                System.out.println("请求学长帮忙解决bug");
                break;
            case "周三":
                System.out.println("今晚烧烤、小龙虾");
                break;
            case "周四":
                System.out.println("帮助学妹解决bug");
                break;
            case "周五":
                System.out.println("今晚吃鸡");
                break;
            case "周六":
                System.out.println("上GitHub交友");
                break;
            case "周日":
                System.out.println("郁郁寡欢、准备上课");
            default:
                System.out.println("输入错误");
        }
    }
}

【注意事项】：

  • 多个case后的常量值不可以重复

  • switch的括号内只能是以下类型的表达式：

    • 基本类型：byte、char、short、int，注意不能是long类型
    • 引用类型：String常量串、枚举类型

  • break 不要遗漏, 否则会失去 “多分支选择” 的效果

    int day = 1;
switch(day) {
    case 1:
        System.out.println("星期一");
        // break;
    case 2:
        System.out.println("星期二");
        break;
 }
// 运行结果
星期一
星期二

  • switch 不能表达复杂的条件

    // 例如: 如果 num 的值在 10 到 20 之间, 就打印 hehe
 // 这样的代码使用 if 很容易表达, 但是使用 switch 就无法表示. 
if (num > 10 && num < 20) {
    System.out.println("hehe");
}

  • switch 虽然支持嵌套, 但是很丑，一般不推荐

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 1;
        int y = 1;
        switch(x) {
            case 1:
                switch(y) {
                    case 1:
                        System.out.println("hehe");
                        break;
                }
                break;
            case 2:
                System.out.println("haha");
                break;
        }
    }
}

综上, 我们发现, switch的使用局限性是比较大的

3. 循环结构

循环结构它是在满足条件的情况下，反复执行某一段代码的计算过程。

举例：

我们要围着操场跑 5 圈，跑圈这个行为就重复了 5 次，也就是循环了 5 次。

image-20240108111422794

3.1 while 语句

基本格式：

while (循环条件) {
    // 语句
}

执行流程：

while执行流程

首先执行判断表达式，表达式的值为false，循环直接结束；表达式的值为true，则执行循环语句，语句执行完后再继续判断，是否进行下一次判断。

代码示例：打印1~10的值

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        while (i <= 10) {
            System.out.println(i);
            i++;
        }
    }
}

3.2 for 语句

基本格式：

for (表达式1;表达式2;表达式3) {
    // 语句
}

表达式1：用于循环变量的初始化

表达式2：用于循环结束条件的判断

表达式3：用于循环变量的调整

执行流程：

首先执行表达式1初始化循环变量，接下来就是执行表达式2的判断部分，表达式2的结果如果为false，则循环结束；如果表达式2的结果为true，则执行循环语句，循环语句执行完后，再去执行表达式3，调整循环变量，然后再去表达式2的地方执行判断，表达式2的结果是否为false，决定循环是否继续。

整个循环的过程中，表达式1初始化部分只被执行1次，剩下的就是表达式2、循环语句、表达式3在循环

for语句执行流程

代码示例：打印1~10的值

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

3.3 do…while循环

基本格式：

do{
    语句
}while(表达式);

while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满足就进入循环，执行循环语句，如果不满足就跳出循环；

而do…while 循环则是先直接进入循环体，执行循环内部，然后在执行 while 后的判断表达式，表达式为真，就会进行下一次，表达式为false，则不再继续循环。

执行流程：

在do…while 循环中先执行图上的“语句”，执行完语句，在去执行“判断表达式”，在判断表达式的结果是true，则继续循环，执行循环；判断表达式的结果false，则循环结束。

所以在do…while 语句中循环体是至少执行一次的，这是do…while 循环比较特殊的地方。

dowhile执行流程

代码示例：打印1~10的值

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        do {
            System.out.println(i);
            i++;
        } while (i <= 10);
    }
}

3.4 while语句 和 for语句的对比

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4. break和continue

在循环执行的过程中，如果某些状况发生的时候，需要提前终止循环。

  • break 的作用是用于永久的终止循环，只要break 被执行，直接就会跳出循环，继续往后执行。

    代码示例：找到100~200之间的第一个3的倍数

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for (int num = 100; num <= 200; num++) {
            if (num % 3 == 0) {
                System.out.println(num);
                break;
            }
        }
    }
}
// 运行结果 102

  • continue 的作用是跳出本次循环 continue 后边的代码

    代码示例：找到100~200中的所有3的倍数

    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for (int num = 100; num <= 200; num++) {
            if (num % 3 == 0){
                System.out.println(num);
                continue;
            }
        }
    }
}

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