流程控制语句

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。

• 程序设计中规定的三种流程结构，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，方便的遍历集合、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。并且上一行对某个变量的修改对下一行会产生影响。         

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：

1. 首先判断条件表达式看其结果是true还是false

2. 如果是true就执行语句块

3. 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：

1. 首先判断条件表达式看其结果是true还是false

2. 如果是true就执行语句块1

3. 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：

1. 首先判断关系表达式1看其结果是true还是false

2. 如果是true就执行语句块1，然后结束当前多分支

3. 如果是false就继续判断关系表达式2看其结果是true还是false

4. 如果是true就执行语句块2，然后结束当前多分支

5. 如果是false就继续判断关系表达式…看其结果是true还是false

…

n. 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。

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： （1）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 （2）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。

2.2.3 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。

2.2.4 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。

• 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。

• 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

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

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

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

 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

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

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）

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。