自学Java之day03_ 流程控制语句

流程控制概述

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。

顺序结构

• 顺序执行，根据编写的顺序，从上到下运行

代码演示

package demo01;

public class DemoSequence {
    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);
    }
}

代码执行的结果

判断语句 

• if语句第一种格式： 单if语句

格式：

执行流程

1. 首先判断关系表达式看其结果是true还是false
2. 如果是true就执行语句体
3. 如果是false就不执行语句体 

执行流程图

代码演示

package demo02;

/*
定义2个变量，使用单if语句比较是否相等
 */
public class Demo01If {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义两个变量
        int a = 10;
        int b = 20;
        //变量使用if判断
        if (a == b) {
            //语句体
            System.out.println("a等于b");
        }
        int c = 10;
        if (a == c) {
            //语句体
            System.out.println("a等于c");
        }
        System.out.println("结束");
    }
}

代码执行后结果

• if语句第二种格式： if...else 

格式：

执行流程

1. 首先判断关系表达式看其结果是true还是false
2. 如果是true就执行语句体1
3. 如果是false就执行语句体2 

执行流程图

代码演示

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package demo02;

public class Demo02IfElse {
    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 = 28;
        //关系表达式
        if (a % 2 == 0) {
            //语句体1
            System.out.println("a是偶数");
        } else {
            //语句体2
            System.out.println("a是奇数");
        }
        System.out.println("结束");
    }
}

代码执行后的结果

• if语句第三种格式： if...else if ...else

格式：

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。

执行流程图

代码演示

package demo02;

/*
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 class Demo03IfElseExt {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 60;
        // 处理边界之外的不合理情况
        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");
        }
    }
}

代码执行后的结果

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。

代码演示

package demo02;

public class Demo {
    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 max;
        if (a > b) {
            max = a;
        } else {
            max = b;
        }
        System.out.println("最大值是：" + max);//最大值是：20
        //可以上述功能改写为三元运算符形式
        System.out.println("最大值是：" + (a > b ? a : b));//最大值是：20

    }
}

选择语句

• 选择语句之switch语句

格式：

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。

执行流程图

 代码演示

package demo03;

public class Demo01Switch {
    public static void main(String[] args) {
        //定义变量，判断是星期几
        int weekday = 5;
        //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("数据不合理");
                // 最后一个break语句可以省略，但是强烈推荐不要省略
                break;
        }
    }
}

代码执行后的结果

switch语句使用的注意事项：

• 多个case后面的数值不可以重复。
• witch后面小括号当中只能是下列数据类型：基本数据类型中的：byte/short/char/int   引用数据类型中的：String字符串、enum枚举
• switch语句格式可以很灵活：前后顺序可以颠倒，而且break语句还可以省略。
• 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。 

代码演示

package demo03;

public class Demo02SwitchNotice {
    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");
        }
    }
}

代码执行后结果

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。 

循环语句

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。

• 循环语句 之for 循环

for循环语句格式：

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。初始化语句：在循环开始最初执行，而且只做唯一一次。
• ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。条件判断：如果成立，则循环继续；如果不成立，则循环退出。
• ③具体执行的语句。循环体：重复要做的事情内容，若干行语句。
• ④循环后，循环条件所涉及变量的变化情况 。每次循环之后都要进行的扫尾工作，每次循环结束之后都要执行一次。

执行流程图

代码演示

package demo4;

/*
循环练习：使用for循环，计算1-100之间的偶数和
 */
public class Demo01For {
    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);
    }
}

代码执行后的结果

• 循环语句之while循环 

格式：

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。

 执行流程图

代码演示

package demo05;

/*
while循环有一个标准格式，还有一个扩展格式。

标准格式：
while (条件判断) {
    循环体
}

扩展格式：

初始化语句;
while (条件判断) {
    循环体;
    步进语句;
}
*/
//使用while循环，计算1-100之间的偶数和
public class Demo01While {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义一个初始化变量result,记录累加求和,初始值为0
        int result = 0;
        //1：定义初始化表达式i
        int i = 1;
        //2：负责判断i< 101 是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
        while (i < 101) {
            //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
                result += i;
            }
            //5 循环一次后，负责修改初始化变量
            i++;
        }
        //6.循环结束之后,打印累加结果
        System.out.println("1-100之间的偶数和：" + result);
    }
}

代码执行后的结果

• 循环语句之do...while循环

格式：

 

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

执行流程图

代码演示

package demo06;

/*
do-while循环的标准格式：

do {
    循环体
} while (条件判断);

扩展格式：

初始化语句
do {
    循环体
    步进语句
} while (条件判断);
*/
// 需求：do...while循环输出5次HelloWorld
public class Demo01DoWhile {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 初始化语句
        int i = 0;
        do {
            // 3. 循环体
            System.out.println("HelloWorld");
            // 4. 步进语句
            i++;
        } while (i < 5); // 2. 条件判断

    }
}

代码执行后的结果

 三种循环语句的区别

• 如果条件判断从来没有满足过，那么for循环和while循环将会执行0次，但是do-while循环会执行至少一次。
• 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/do...while循环结束还可以继续使用，如果你想继续使用，就用while/do....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。

 代码演示

package demo06;

/*
三种循环的区别。

1. 如果条件判断从来没有满足过，那么for循环和while循环将会执行0次，但是do-while循环会执行至少一次。
2. for循环的变量在小括号当中定义，只有循环内部才可以使用。while循环和do-while循环初始化语句本来就在外面，所以出来循环之后还可以继续使用。
*/
public class LoopDifference {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 0; i++) {
            //i 不满足 不会执行语句体中代码
            System.out.println("Hello");
        }
        // System.out.println(i); // 这一行是错误写法！因为变量i定义在for循环小括号内，只有for循环自己才能用。
        System.out.println("===============");
        int i = 1;
        do {
            //语句体中的代码至少执行一次
            System.out.println("World");
            i++;
        } while (i < 0);
        // 现在已经超出了do-while循环的范围，我们仍然可以使用变量i
        System.out.println(i);
        System.out.println("=========================");
        int j = 0;
        while (j < 1) {
            System.out.println("加油");//加油
            j++;
        }
        // 现在已经超出了while循环的范围，我们仍然可以使用变量j
        System.out.println(j);
    }
}

代码执行后的结果

跳出语句

关键字 break

使用场景：终止switch或者循环，离开使用场景的存在是没有意义的

break关键字的用法有常见的两种：

• 可以用在switch语句当中，一旦执行，整个switch语句立刻结束。
• 还可以用在循环语句当中，一旦执行，整个循环语句立刻结束。打断循环。

代码演示

public class DemoBreak {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            // 如果希望从第4次开始，后续全都不要了，就要打断循环
            if (i == 4) {
                // 打断整个循环,循环结束
                break;
            }
            System.out.println("Hello" + i);
        }
        System.out.println("循环结束后的代码");
    }

}

代码执行后的结果

关键字 continue

• 使用场景：在循环中使用，离开使用场景的存在是没有意义的
• 常见用法：一旦执行，立刻跳过当前次循环剩余内容，马上开始下一次循环。

代码演示

package demo07;

//需求： 打印1 2 5 6
public class DemoContinue {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 6; i++) {
            if (i == 3 || i == 4) {
                //执行了continue循环之后，本次循环后续代码不在执行，循环从头再来
                continue;
            }
            System.out.println(i);
        }
        System.out.println("循环结束后的代码");
    }
}

代码执行后的结果

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。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。

代码演示

package demo07;

/*
永远停不下来的循环，叫做死循环。

死循环的标准格式：
while (true) {
    循环体
}
*/
public class DeadLoop {
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            System.out.println("I Love Java!");
        }

        // System.out.println("Hello");错误，永远执行不到的代码不能写
    }
}

循环嵌套

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：

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

代码演示

package demo07;

//需求：使用嵌套循环，打印5*8的矩形
public class DemoLoop {
    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();
        }
    }
}

代码执行后的结果