【Java】基础篇之流程控制语句-003

第三章 流程控制语句

3.1 流程控制

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3.1.1 概述

在一个程序执行的过程中，各条语句的执行顺序对程序的结果是有直接影响的。也就是说，程序的流程对运行结果有直接的影响。所以，我们必须清楚每条语句的执行流程。而且，很多时候我们要通过控制语句的执行顺序来实现我们要完成的功能。

3.1.2 顺序结构

public static void main(String[] args){
    //顺序执行，根据编写的顺序，从上到下运行
    System.out.println(1);
    System.out.println(2);
    System.out.println(3);
}

3.2 判断语句

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3.2.1 判断语句1--if

• if语句第一种格式： if

if(关系表达式)｛
    语句体;
｝

• 执行流程
  • 首先判断关系表达式看其结果是true还是false
  • 如果是true就执行语句体

  • 如果是false就不执行语句体

    
    
    

    在这里插入图片描述

public static void main(String[] args){
    System.out.println("开始");
    // 定义两个变量
    int a = 10;
    int b = 20;
    //变量使用if判断
    if (a == b){
        System.out.println("a等于b");
    } 
    int c = 10;
    if(a == c){
        System.out.println("a等于c");
    } 
    System.out.println("结束");
｝

3.2.2 判断语句2--if...else

• if语句第二种格式： if...else

if(关系表达式) {
    语句体1;
}else {
    语句体2;
}

• 执行流程
  • 首先判断关系表达式看其结果是true还是false
  • 如果是true就执行语句体1

  • 如果是false就执行语句体2

    
    
    

    在这里插入图片描述

public static void main(String[] args){
    // 判断给定的数据是奇数还是偶数
    // 定义变量
    int a = 1;
    if(a % 2 == 0) {
        System.out.println("a是偶数");
    } else{
        System.out.println("a是奇数");
    } 
    System.out.println("结束");
}

3.2.3 判断语句3--if..else if...else

• if语句第三种格式： if...else if ...else

if (判断条件1) {
    执行语句1;
} else if (判断条件2) {
    执行语句2;
} 
...
}else if (判断条件n) {
    执行语句n;
} else {
    执行语句n+1;
}

• 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就执行语句体1
  • 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就执行语句体2
  • 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，就执行语句体n+1。

在这里插入图片描述

public static void main(String[] args) {
    // x和y的关系满足如下：
    // x>=3 y = 2x + 1;
    //‐1<=x<3 y = 2x;
    // x<=‐1 y = 2x – 1;
    // 根据给定的x的值，计算出y的值并输出。
    // 定义变量
    int x = 5;
    int y;
    if (x>= 3) {
        y = 2 * x + 1;
    } else if (x >= ‐1 && x < 3) {
        y = 2 * x;
    } else {
        y = 2 * x ‐ 1;
    } 
    System.out.println("y的值是："+y);
}

3.2.4 语句练习

• 指定考试成绩，判断学生等级
  • 90-100 优秀
  • 80-89 好
  • 70-79 良
  • 60-69 及格
  • 60以下 不及格

public static void main(String[] args) {
    int score = 100;
    if(score<0 || score>100){
        System.out.println("你的成绩是错误的");
    }else if(score>=90 && score<=100){
        System.out.println("你的成绩属于优秀");
    }else if(score>=80 && score<90){
        System.out.println("你的成绩属于好");
    }else if(score>=70 && score<80){
        System.out.println("你的成绩属于良");
    }else if(score>=60 && score<70){
        System.out.println("你的成绩属于及格");
    }else {
        System.out.println("你的成绩属于不及格");
    }
}

3.2.5 if语句和三元运算符的互换

在某些简单的应用中，if语句是可以和三元运算符互换使用的。

public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    int b = 20;
    //定义变量，保存a和b的较大值
    int c;
    if(a > b) {
        c = a;
    } else {
        c = b;
    } 
    //可以上述功能改写为三元运算符形式
    c = a > b ? a:b;
}

3.3 选择语句

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3.3.1 选择语句--switch

• switch语句格式：

switch(表达式) {
   case 常量值1:
       语句体1;
       break;
   case 常量值2:
       语句体2;
       break;
   ...
   default:
       语句体n+1;
       break;
}

• 执行流程
  • 首先计算出表达式的值
  • 其次，和case依次比较，一旦有对应的值，就会执行相应的语句，在执行的过程中，遇到break就会结束。
  • 最后，如果所有的case都和表达式的值不匹配，就会执行default语句体部分，然后程序结束掉。
    
    

    在这里插入图片描述

public static void main(String[] args) {
    //定义变量，判断是星期几
    int weekday = 6;
    //switch语句实现选择
    switch(weekday) {
        case 1:
            System.out.println("星期一");
            break;
        case 2:
            System.out.println("星期二");
            break;
        case 3:
            System.out.println("星期三");
            break;
        case 4:
            System.out.println("星期四");
            break;
        case 5:
            System.out.println("星期五");
            break;
        case 6:
            System.out.println("星期六");
            break;
        case 7:
            System.out.println("星期日");
            break;
        default:
            System.out.println("你输入的数字有误");
            break;
    }
}

switch语句中，表达式的数据类型，可以是byte，short，int，char，enum（枚举），JDK7后可以接收字符串。

3.3.2 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，或者整体switch结束。

public static void main(String[] args) {
int i = 5;
switch (i){
    case 0:
        System.out.println("执行case0");
        break;
    case 5:
        System.out.println("执行case5");
    case 10:
        System.out.println("执行case10");
    default:
        System.out.println("执行default");
    }
}

上述程序中，执行case5后，由于没有break语句，程序会一直向后走，不会在判断case，也不会理会break，直接运行完整体switch。

由于case存在穿透性，因此初学者在编写switch语句时，必须要写上break。

3.4 循环语句

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3.4.1 循环概述

循环语句可以在满足循环条件的情况下，反复执行某一段代码，这段被重复执行的代码被称为循环体语句，当反复执行这个循环体时，需要在合适的时候把循环判断条件修改为false，从而结束循环，否则循环将一直执行下去，形成死循环。

3.4.2 循环语句1--for

• for循环语句格式：

for(初始化表达式①; 布尔表达式②; 步进表达式④){
    循环体③
}

• 执行流程
  • 执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。
  • ①负责完成循环变量初始化
  • ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环
  • ③具体执行的语句

  • ④循环后，循环条件所涉及变量的变化情况

    
    
    

    在这里插入图片描述

public static void main(String[] args) {
    //控制台输出10次HelloWorld，不使用循环
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("HelloWorld");
    System.out.println("‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐");
    
    //用循环改进，循环10次
    //定义变量从0开始，循环条件为<10
    for(int x = 0; x < 10; x++) {
        System.out.println("HelloWorld"+x);
    }
}

• 循环练习：使用循环，计算1-100之间的偶数和

public static void main(String[] args) {
    //1.定义一个初始化变量,记录累加求和,初始值为0
    int sum = 0;
    //2.利用for循环获取1‐100之间的数字
    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
        //3.判断获取的数组是奇数还是偶数
        if(i % 2==0){
            //4.如果是偶数就累加求和
            sum += i;
        }
    }
    //5.循环结束之后,打印累加结果
    System.out.println("sum:"+sum);
}

3.4.3 循环语句2--while

• while循环语句格式：

初始化表达式①
while(布尔表达式②){
    循环体③
    步进表达式④
}

• 执行流程
  • 执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。
  • ①负责完成循环变量初始化。
  • ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
  • ③具体执行的语句。

  • ④循环后，循环变量的变化情况。

    
    
    

    在这里插入图片描述

while循环输出10次HelloWorld

public static void main(String[] args) {
    //while循环实现打印10次HelloWorld
    //定义初始化变量
    int i = 1;
    //循环条件<=10
    while(i<=10){
        System.out.println("HelloWorld");
        //步进
        i++;
    }
}

while循环计算1-100之间的和

public static void main(String[] args) {
    //使用while循环实现
    //定义一个变量,记录累加求和
    int sum = 0;
    //定义初始化表达式
    int i = 1;
    //使用while循环让初始化表达式的值变化
    while(i<=100){
        //累加求和
        sum += i ;
        //步进表达式改变变量的值
        i++;
    } 
    //打印求和的变量
    System.out.println("1‐100的和是："+sum);
}

3.4.4 循环语句3--do...while

• do...while循环格式

初始化表达式①
do{
    循环体③
    步进表达式④
}while(布尔表达式②);

• 执行流程
  • 执行顺序：①③④>②③④>②③④…②不满足为止。
  • ①负责完成循环变量初始化。
  • ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
  • ③具体执行的语句

  • ④循环后，循环变量的变化情况

    
    
    

    在这里插入图片描述

输出10次HelloWorld

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

do...while循环的特点：无条件执行一次循环体，即使我们将循环条件直接写成false，也依然会循环一次。这样的循环具有一定的风险性，因此初学者不建议使用do...while循环。

public static void main(String[] args){
    do{
        System.out.println("无条件执行一次");
    }while(false);
}

3.4.5 循环语句的区别

• for 和 while 的小区别：
  • 控制条件语句所控制的那个变量，在for循环结束后，就不能再被访问到了，而while循环结束还可以继续使用，如果你想继续使用，就用while，否则推荐使用for。原因是for循环结束，该变量就从内存中消失，能够提高内存的使用效率。
  • 在已知循环次数的时候使用推荐使用for，循环次数未知的时推荐使用while。

3.4.6 跳出语句

break

• 使用场景：终止switch或者循环
• 在选择结构switch语句中
• 在循环语句中
• 离开使用场景的存在是没有意义的

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 1; i<=10; i++) {
        //需求:打印完两次HelloWorld之后结束循环
        if(i == 3){
            break;
        } 
        System.out.println("HelloWorld"+i);
    }
}

continue

• 使用场景：结束本次循环，继续下一次的循环

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        //需求:不打印第三次HelloWorld
        if(i == 3){
            continue;
        } 
        System.out.println("HelloWorld"+i);
    }
}

3.5 扩展知识点

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3.5.1 死循环

• 死循环： 也就是循环中的条件永远为true，死循环的是永不结束的循环。例如：while(true){}

在后期的开发中，会出现使用死循环的场景，例如：我们需要读取用户输入的输入，但是用户输入多少数据我们并不清楚，也只能使用死循环，当用户不想输入数据了，就可以结束循环了，如何去结束一个死循环呢，就需要使用到跳出语句了。

3.5.2 嵌套循环

• 所谓嵌套循环，是指一个循环的循环体是另一个循环。比如for循环里面还有一个for循环，就是嵌套循环。总共的循环次数=外循环次数*内循环次数
• 嵌套循环格式：

for(初始化表达式①; 循环条件②; 步进表达式⑦) {
    for(初始化表达式③; 循环条件④; 步进表达式⑥) {
        执行语句⑤;
    }
}

• 嵌套循环执行流程：
  • 执行顺序：①②③④⑤⑥>④⑤⑥>⑦②③④⑤⑥>④⑤⑥
  • 外循环一次，内循环多次。
  • 比如跳绳：一共跳5组，每组跳10个。5组就是外循环，10个就是内循环。
• 练习：使用嵌套循环，打印58的矩形*

public static void main(String[] args) {
    //5*8的矩形，打印5行*号，每行8个
    //外循环5次，内循环8次
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        for(int j = 0; j < 8; j++){
            //不换行打印星号
            System.out.print("*");
        } 
        //内循环打印8个星号后，需要一次换行
        System.out.println();
    }
｝