3、流程控制语句

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1. 单分支语句

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

单分支语句.png

2. 双分支语句

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

双分支语句.png

3. 多分支语句

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

多分支语句.png

4. if……else嵌套

概述

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

补充

  • 语句块只有一条执行语句时,一对{}可以省略,但建议保
  • 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
如果大于95℃,则打印“开水”
如果大于70℃且小于等于95℃,则打印“热水”
如果大于40℃且小于等于70℃,则打印“温水”
如果小于等于40℃,则打印“凉水”

public class IfElseExer {
    public static void main(String[] args) {
        int waterTemperature = 85;
        
        if(waterTemperature > 95){
            System.out.println("开水");
        }else if(waterTemperature > 70 && waterTemperature <= 95){
            System.out.println("热水");
        }else if(waterTemperature > 40 && waterTemperature <= 70){
            System.out.println("温水");
        }else{
            System.out.println("凉水");
        }
    }
}

5. switch-case选择结构

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

switch-case.png

执行过程

  1. 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

  2. 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

      ...

    • 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

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、case穿透

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

3、if…else与switch-case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

  • 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。

6. for循环

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;
}

执行流程图

for循环.png

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

举例

// 控制台输出5行Hello World!
public class ForTest {
    public static void main(String[] args) {
		for(int i = 1;i <= 5;i++){
			System.out.println("Hello World!");
		}
    }
}

7. while循环

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;
}

执行流程图

for循环.png

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。

举例

// 控制台输出5行Hello World!
class WhileTest {
	public static void main(String[] args) {
		int i = 1;
		while(i <= 5){
			System.out.println("Hello World!");
			i++;
		}
	}
}

8. do-while循环

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); 

执行流程图

do-while.png

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。

举例

// 遍历1-100的偶数,并计算所有偶数的和、偶数的个数
class DoWhileTest {
	public static void main(String[] args) {
		//初始化部分
		int num = 1;
		int sum = 0;//记录1-100所有的偶数的和
		int count = 0;//记录1-100之间偶数的个数
		do{
			//循环体部分
			if(num % 2 == 0){
				System.out.println(num);
				sum += num;
				count++;
			}
			num++;//迭代部分
		}while(num <= 100); //循环条件部分
        
		System.out.println("偶数的总和为:" + sum);
		System.out.println("偶数的个数为:" + count);
	}
}

9. 三种循环对比

  • 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

10. 无限循环

格式

while(true);
for(;;);

使用场景

  • 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

11. 嵌套循环

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。

2、案例

// 打印九九乘法表
public class ForForTest5 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                System.out.print(i + "*" + j + "=" + (i * j) + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

12. break和continue

1、概述

适用范围循环中作用相同点
breakswitch-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,不能声明语句
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,不能声明语句

2、示例

class BreakContinueTest1 {
	public static void main(String[] args) {
	
		for(int i = 1;i <= 10;i++){
			
			if(i % 4 == 0){
				//break;//123
				continue;//123567910
				//如下的语句不可能被执行,编译不通过
				//System.out.println("今晚迪丽热巴要约我吃饭");
			}

			System.out.print(i);
		}

		System.out.println("####");

		//嵌套循环中的使用
		for(int i = 1;i <= 4;i++){
		
			for(int j = 1;j <= 10;j++){
				if(j % 4 == 0){
					//break; //结束的是包裹break关键字的最近的一层循环!
					continue;//结束的是包裹break关键字的最近的一层循环的当次!
				}
				System.out.print(j);
			}
			System.out.println();
		}

	}
}

3、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
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();
		}
	}
}

13. 获取随机数

如何产生一个指定范围的随机整数?

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

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

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

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);
	}
}