day04_流程控制

流程控制

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。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。其流程控制方式采用结构化程序设计中规定的三种基本流程结构，即：

• 顺序结构
• 分支结构
• 循环结构

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。

代码执行流程图

                                                                     

代码举例

public class Demo01Sequence {
    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);// 1
        System.out.println(2);// 2
        System.out.println(3);// 3
    }
}

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。

分支结构之if语句

• if语句第一种形式： if

格式1：

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

代码执行流程图

                                                                   

举例

public class IfTest {
    public static void main(String[] args) {
        //举例1
        int heartBeats = 79;
        //关系表达式
        if (heartBeats < 60 || heartBeats > 100) {
            //执行代码块
            System.out.println("需要做进一步检查");
        }
        //单if 之后的代码
        System.out.println("检查结束");//检查结束

    }
}

• if语句第二种形式：if...else 

格式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 

代码执行流程图

                                               

举例

// 标准的if-else语句, 判断给定的数据是奇数还是偶数
public class Demo03IfElse {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义变量
        int number = 666;
        // 关系表达式number % 2，如果除以2能够余数为0，说明是偶数，关系表达式为true
        if (number % 2 == 0) {
            //关系表达式为true执行的代码
            System.out.println("偶数");//偶数
        } else {
            //关系表达式为false执行的代码
            System.out.println("奇数");
        }
        System.out.println("其他代码");//其他代码
    }
}

• if语句第三种形式： if...else if ...else 

格式3：

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。 

代码执行流程图

                                 

 举例

/*
岳小鹏参加Java考试，他和父亲岳不群达成承诺：
如果：
成绩为100分时，奖励一辆BMW；
成绩为(80，99]时，奖励一台iphone xs max；
当成绩为[60,80]时，奖励一个 iPad；
其它时，什么奖励也没有。

说明：
1. else 结构是可选的。
2. 针对于条件表达式：
   > 如果多个条件表达式之间是“互斥”关系(或没有交集的关系),哪个判断和执行语句声明在上面还是下面，无所谓。
   > 如果多个条件表达式之间有交集的关系，需要根据实际情况，考虑清楚应该将哪个结构声明在上面。
   > 如果多个条件表达式之间有包含的关系，通常情况下，需要将范围小的声明在范围大的上面。否则，范围小的就没机会执行了。
*/


class DemoIfTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义变量记录成绩
        int score = 66;

        if (score == 100) {
            System.out.println("奖励一辆BMW");//be my wife!  BMW <---> MSN
        } else if (score > 80 && score <= 99) {
            System.out.println("奖励一台iphone xs max");
        } else if (score >= 60 && score <= 80) {
            System.out.println("奖励一个 iPad");
        } else {
            System.out.println("什么奖励也没有");
        }
    }
}

分支结构：if-else使用说明

• 条件表达式必须是布尔表达式（关系表达式或逻辑表达式）、布尔变量
• 语句块只有一条执行语句时，一对{}可以省略，但建议保留
• if-else语句结构，根据需要可以嵌套使用
• 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
• 当多个条件是“互斥”关系时，条件判断语句及执行语句间顺序无所谓
• 当多个条件是“包含”关系时，“小上大下 / 子上父下

switch-case结构

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。

执行顺序流程图

                 

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。 

举例

/*

2.说明：
① 根据switch表达式中的值，依次匹配各个case中的常量。一旦匹配成功，则进入相应case结构中，调用其执行语句。
  当调用完执行语句以后，则仍然继续向下执行其他case结构中的执行语句，直到遇到break关键字或此switch-case结构
  末尾结束为止。

② break,可以使用在switch-case结构中，表示一旦执行到此关键字，就跳出switch-case结构

③ switch结构中的表达式，只能是如下的6种数据类型之一：
   byte 、short、char、int、枚举类型(JDK5.0新增)、String类型(JDK7.0新增)

④ case 之后只能声明常量。不能声明范围。

⑤ break关键字是可选的。

⑥ default:相当于if-else结构中的else.
  default结构是可选的，而且位置是灵活的。
*/

class SwitchCaseTest {
    public static void main(String[] args) {


        String season = "summer";
        switch (season) {
            case "spring":
                System.out.println("春暖花开");
                break;
            case "summer":
                System.out.println("夏日炎炎");//夏日炎炎
                break;
            case "autumn":
                System.out.println("秋高气爽");
                break;
            case "winter":
                System.out.println("冬雪皑皑");
                break;
            default:
                System.out.println("季节输入有误");
                break;
        }


        //**************如下的两种情况都编译不通过*********************
        //情况一
		/*
		boolean isHandsome = true;
		switch(isHandsome){

		case true:
			System.out.println("我好帅啊~~~");
			break;
		case false:
			System.out.println("我好丑啊~~~");
			break;
		default:
			System.out.println("输入有误~~~");
		}
		*/
        //情况二
		/*
		int age = 10;
		switch(age){
		case age > 18:
			System.out.println("成年了");
			break;
		default:
			System.out.println("未成年");
		}
		*/
    }
}

说明：

• 凡是可以使用switch-case的结构，都可以转换为if-else。反之，不成立。
• 我们写分支结构时，当发现既可以使用switch-case,（同时，switch中表达式的取值情况不太多）， 又可以使用if-else时，我们优先选择使用switch-case。原因：switch-case执行效率稍高。

循环结构

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。

循环语句分类

• for 循环
• while 循环
• do-while 循环

循环语句的四个组成部分

• 初始化部分(init_statement)
• 循环条件部分(test_exp)
• 循环体部分(body_statement)
• 迭代部分(alter_statement)

循环语句之for循环

格式：

 

执行流程

• 执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。
• 初始化部分(init_statement)：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。
• 循环条件部分(test_exp)：②负责判断是否满足循环条件，如果成立，则循环继续；如果不成立，则循环退出。
• 循环体部分(body_statement)：③具体执行的语句，重复要做的事情内容，若干行语句。
• 迭代部分(alter_statement)：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。

for循环执行流程图

                                   

举例

public class TestFor {
    //使用for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);//sum:2550


        for (int i = 1; i <= 5; i++) {//i:1,2,3,4,5
            System.out.println("Hello World!");
        }
        //i:在for循环内有效。出了for循环就失效了。
        //System.out.println(i);

        //练习：
        int num = 1;
        for (System.out.print('a'); num <= 3; System.out.print('c'), num++) {
            System.out.print('b');
        }
        //输出结果：   abcbcbc
    }
}

注意事项

• ②循环条件部分为boolean类型表达式，当值为false时，退出循环
• 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
• ④可以有多个变量更新，用逗号分隔

循环结构之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。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，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，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。

执行顺序流程图

                                               

举例

/*
说明：
1.写while循环千万小心不要丢了迭代条件。一旦丢了，就可能导致死循环！
2.我们写程序，要避免出现死循环。
3.for循环和while循环是可以相互转换的！ 
  区别：for循环和while循环的初始化条件部分的作用范围不同。

*/
class  WhileTest{
    public static void main(String[] args) {

        //遍历100以内的所有偶数
        int i = 1;
        while(i <= 100){

            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
            }

            i++;
        }
        //出了while循环以后，仍可以调用。
        System.out.println(i);//101

    }
}

说明：

• 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循环可以相互转换最简单“无限” 循环格式：
• while(true) , for(;;),无限循环存在的原因是并不知道循环多少次，需要根据循环体内部某些条件，来控制循环的结束。

​​​​​​​循环结构之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。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，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，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。

执行顺序流程图

                                                       

代码举例

/使用do...while循环，计算1-100之间的偶数和
public class Demo {
    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.定义初始化变量
        int i = 1;
        do {
            //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;
            }
            //步进
            i++;
            //利用do..while循环获取1‐100之间的数字
        } while (i <= 100);
        //5.循环结束之后,打印累加结果
        System.out.println("sum:" + sum);//sum:2550
    }
}

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。

嵌套循环 ( 多重循环 )

• 将一个循环放在另一个循环体内，就形成了嵌套循环。其中， for ,while ,do…while均可以作为外层循环或内层循环。
• 实质上，嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体。当只有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。

​​​​​​​举例

/*
100以内的所有质数的输出。
质数：素数，只能被1和它本身整除的自然数。-->从2开始，到这个数-1结束为止，都不能被这个数本身整除。

最小的质数是：2
*/
class PrimeNumberTest {
	public static void main(String[] args) {
		
		boolean isFlag = true;//标识i是否被j除尽，一旦除尽，修改其值

		for(int i = 2;i <= 100;i++){//遍历100以内的自然数
			
		
			for(int j = 2;j < i;j++){//j:被i去除
				
				if(i % j == 0){ //i被j除尽
					isFlag = false;
				}
				
			}
			//
			if(isFlag == true){
				System.out.println(i);
			}
			//重置isFlag
			isFlag = true;
		
		}
	}
}

程序流程控制：break的使用丶continue 语句

break使用范围

• switch-case            
• 循环结构中

continue 语句使用范围

• 循环结构中

break 语句说明

• break语句用于终止某个语句块的执行
• 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
• break关键字后面不能声明执行语句    

特殊流程控制语句continue 语句

• continue只能使用在循环结构中
• continue语句用于跳过其所在循环语句块的一次执行，继续下一次循环
• continue语句出现在多层嵌套的循环语句体中时，可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环

举例

/*
break和continue关键字的使用
			
break:		 	
		        关键字后面不能声明执行语句

continue:		关键字后面不能声明执行语句



*/
class BreakContinueTest {
    public static void main(String[] args) {

        for(int i = 1;i <= 10;i++){

            if(i % 4 == 0){
                break;//123
                //continue;//123567910
                //System.out.println("今晚迪丽热巴要约我！！！"); 错误 ，关键字后面不能声明执行语句
            }
            System.out.print(i);
        }
        
        //******************************

        label:for(int i = 1;i <= 4;i++){

            for(int j = 1;j <= 10;j++){

                if(j % 4 == 0){
                    //break;//默认跳出包裹此关键字最近的一层循环。
                    //continue;

                    //break label;//结束指定标识的一层循环结构
                    continue label;//结束指定标识的一层循环结构当次循环
                }

                System.out.print(j);
            }

            System.out.println();
        }
    }
}

​​​​​​​