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

• 根据编写的顺序，从上到下运行

代码演示顺序结构

// 顺序结构
public class Demo01Sequence {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(1);//1
        System.out.println(2);//2
        System.out.println(3);//3
        System.out.println(4);//4
    }
}

顺序结构执行流程图

判断语句

判断语句if

• if语句第一种格式： if

格式：

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

代码演示单if语句基本使用

// 单if语句
public class Demo02If {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 19;
        // （age> 18） 判断关系表达式看其结果是true还是false
        if (age >= 18) {
            //如果是true就执行语句体
            System.out.println("进入网吧，开始high！");//进入网吧，开始high！
        }
        //if语句之后执行的代码
        System.out.println("回家吃饭");//回家吃饭
    }
}

单if语句的执行流程图

• if语句第二种格式： if...else 

格式：

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 

代码演示if..else的基本使用

// 判断给定的数据是奇数还是偶数
public class DemoIfElse {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义变量
        int a = 31;
        //a % 2 == 0 是关系表达式看其结果是true还是false
        if (a % 2 == 0) {
            //结果为true执行此括号里的代码 （语句体1）
            System.out.println("a是偶数");
        } else {
            //结果为false执行此括号里的代码（语句体2）
            System.out.println("a是奇数");//a 是奇数
        }
        //if..else 语句之后执行的代码
        System.out.println("结束"); //结束
    }
}

标准的if...else 语句执行流程图

• 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。

 代码演示if...else if ...else的基本使用

/*
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 Demo05IfElsePractise {
    public static void main(String[] args) {
        int score = 120;
        if (score >= 90 && score <= 100) {
            System.out.println("优秀");
        } else if (score >= 80 && score < 90) {
            System.out.println("好");
        } else if (score >= 70 && score < 80) {
            System.out.println("良");
        } else if (score >= 60 && score < 70) {
            System.out.println("及格");
        } else if (score >= 0 && score < 60) {
            System.out.println("不及格");
        } else {
            // 单独处理边界之外的不合理情况
            System.out.println("数据错误");
        }
    }
}

if...else if ...else语句执行流程图

f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

// 题目：使用三元运算符和标准的if-else语句分别实现：取两个数字当中的最大值
public class Demo06Max {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 105;
        int b = 20;

        // 首先使用三元运算符
        // int max = a > b ? a : b;

        // 使用今天的if语句
        int max;
        if (a > b) {
            max = a;
        } else {
            max = b;
        }

        System.out.println("最大值：" + max);//最大值：105
    }
}

选择语句 

选择语句switch 

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。 

代码演示switch语句的基本使用

public class Demo07Switch {
    public static void main(String[] args) {
        //定义变量，判断是星期几
        int weekday = 4;
        //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");//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");
                break; // 最后一个break语句可以省略，但是强烈推荐不要省略
        }
    }
}

switch语句执行流程图

switch语句使用的注意事项：

• 多个case后面的数值不可以重复。
• switch后面小括号当中只能是下列数据类型：基本数据类型：byte/short/char/int   引用数据类型：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。“匹配哪一个case就从哪一个位置向下执行，直到遇到了break或者整体结束为止。”
• 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switch注意事项

public class Demo08SwitchNotice {
    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。 

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for 

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。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
• ③具体执行的语句，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。

代码演示for循环的基本使用

//使用for循环，计算1-100之间的偶数和
public class ForPractise {
    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);//sum:2550
    }
}

for循环的执行流程图

循环语句while 

while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。
• 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。 

代码演示while循环的基本使用

//使用while循环，计算1-100之间的偶数和
public class WhilePractise {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个初始化变量,记录累加求和,初始值为0
        int sum = 0;
        //1. 初始化语句
        int i = 1;
        while (i < 101) {
            //2.判断获取的数组是奇数还是偶数
            if (i % 2 == 0) {
                // 3. 循环体，如果是偶数就累加求和
                sum += i;
            }
            // 4. 循环体
            i++;
        }
        //5.循环结束之后,打印累加结果
        System.out.println("sum:" + sum);//sum:2550
    }
}

while循环的执行流程图

循环语句do...while 

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

代码演示do...while 循环的基本使用

// 输出三次加油
public class Demo11DoWhile {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0; // 1. 初始化语句
        do {
            System.out.println("加油"); // 3. 循环体
            i++; // 4. 步进语句
        } while (i < 3); // 2. 条件判断
    }
}

do...while循环的执行流程图

三种循环的区别

• 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。
• 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。

代码演示

public class Demo13LoopDifference {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i < 0; i++) {
            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。
        
        int i = 1;
        do {
            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); // 2
    }
}

关于循环的选择，有一个小建议：

• 凡是次数确定的场景多用for循环；否则多用while循环。

跳出语句 

关键字break

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break基本使用

public class Demo14Break {
    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) { // 如果当前是第4次
                break; // 那么就打断整个循环
            }
            System.out.println("Hello" + i);
        }
    }
}

关键字continue

使用场景：用在循环中，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continue的基本使用

public class Demo15Continue {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            if (i == 4) { // 如果当前是第4层
                continue; // 那么跳过当前次循环，马上开始下一次（第5层）
            }
            System.out.println(i + "层到了。");
        }
    }
}

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。 

代码演示什么是死循环

/*
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 Demo16DeadLoop {
    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
    }
}

嵌套循环

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。

代码演示循环嵌套的基本使用

public class Test {
    //练习：使用嵌套循环，打印5*8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();
        }
    }
}