[Java] 5 Fully understand the control process of java

Fully understand the java control process

1. Block scope

块(即复合语句）Refers to a statement consisting of several Java statements, enclosed in a pair of curly braces.
块确定了变量的作用域。
一个块可以嵌套在另一个块中. Below is a block nested within the main method block.

public static void main(String[] args){
    
    
	int n;
	...
	{
    
    
		int k;
		...
	}//k is only defind up to here	
}

However, 不能在嵌套的两个块中声明同名的变量.

public static void main(String[] args){
    
    
	int n;
	...
	{
    
    
		int k;
		int n;  //ERROR---can't redefine n in inner block
		...
	}//k is only defind up to here	
}

2. Conditional statement

In Java, the form of a conditional statement is if (condition) statement, where the conditions must be enclosed in parentheses.

If you need to execute multiple statements while a certain condition is true. In this case, you can use the block statement

if(yourSales >= target)
{
    
    
	performance = "Satisfactory";
	bonus = 100;
}
//当 yourSales大于或等于target 时，将执行大括号中的所有语句

Flowchart of the if statement

Flow chart of if/else statement

3. Iteration statement

while, do-whileand forused to control loops, they are also called iteration statements (iteration statement).
An iteration statement executes repeatedly until the controlling Boolean expression evaluates to false.

3.1 while statement

Format:while(condition) statement
If the value of the loop condition is false at the beginning, the while loop will not execute once
Flowchart of the while statement

while循环statement checks the loop condition at the top. Therefore,
the code in the loop body has 可能一次都不执行. If you want 循环体至少执行一次, you need to make do-whilethe loop put the check last.

3.2 do-while statement

Format:do statement while(condition);
This loop statement first executes a statement (usually a statement block), and then checks the loop condition. If true, execute the statement repeatedly, then check the loop condition again, and so on.
Flowchart of the do-while statement

3.3 for statement

Format:for(initialization;boolean-expression;step) statement
- Initialization, Boolean-expression and step can all be empty
每次迭代前会测试布尔表达式。只要结果是false,就不再循环，而是执行跟在foi循环后面的语句。每次循环结束，都会执行一次步进
for语句的流程图

当在for语句的初始化部分中声明了一个变量之后，这个变量的作用域就扩展到这个for循环体的末尾。

for(int i= 1;i <= 10;i++)
{
    
    
	...
}
//i no longer defined here

特别指出，如果在for语句内部定义一个变量，这个变量就不能在循环体之外使用。因此，如果希望在for循环体之外使用循环计数器的最终值，就要确保这个变量在循环之外声明！

int i;
for(i= 1;i <= 10;i++)
{
    
    
	...
}
//i is still defined here

可以在不同的for循环中定义同名的变量

for(int i= 1;i <= 10;i++)
{
    
    
	...
}
for(int i= 11;i <= 20;i++) 
//OK to define another variable named i
{
    
    
	...
}

for 循环语句其实可以理解为while循环的一种简化形式:

for(i= 1;i > 10;i--)
{
    
    
	...
}

int i = 10;
while(i > 0){
    
    
	i--;
}

3.4 for-in语法

Java 5引入了一种更加简洁的for语法，可以用于数组和容器,有时候叫作"増强的for" ( enhanced for )。大部分文档中直接将其称为foreach语法，但Java 8里又增加了一个我们经常使用的forEach()方法。这样的术语使用起来容易混淆，在《On Java》中叫做for-in语法
for-in语句会自动为你生成每一项元素，这样你不需要创建int变量来对这个元素构成的序列进行计数。

import java.util.*;
public class ForInFloat{
    
    
	public static void main(String[] args){
    
    
		float[] f = new float[10];
		for(int i = 0;i < 10;i++) //旧式的for循环
			f[i] = i;
		for(float x : f)  //for-in语法
			System.out.println(x);
	}
}

for(float x : f)这条语句定义了一个float类型的变x,然后会将数组f里的每一个元素按顺序赋给x
任何返回了数组的方法都可以使用for-in
- 例如,String类有一个toCharArray方法,它返回了一个char数组，因此你可以很容易地迭代字符串里的所有字符：

public class ForInString{
    
    
	public static void main(String[] args){
    
    
		for(char c : "An African Swallow".toCharArray())
			System.out.println(c + " ");

许多for语句会在一个整数值序列中步进,如for(int i = 0;i < 10;i++),对于这些语句，for-in语法不起作用，因为你需要先创建一个int数组。

4.中断控制流程的语句

4.1 return

用途: 1. 可以指定一个方法的返回值(如果不存在就返回void ); 2. 导致当前的方法退出，并且返回这个值。
如果在一个返回了 void的方法中没有return语句，那么该方法的结尾处会有一个隐含的return,所以方法里并不一定会有一个return 句。
如果你的方法声明了它将返回一个非void的值，那就必须确保每一条代码路径都会返回一个值

4.2 break和continue

在任何迭代语句的主体部分，都可以使用break和continue来控制循环流程。
- break会直接退出循环，不再执行循环里的剩余语句。
- continue则会停止执行当前的迭代，然后退回循环开始位置执行下一次迭代。

4.2.1 不带标签的break语句

while(y <= 100){
    
    
	b += p;
	double i = b * 2.5;
	b += i;
	if(b >= 10) break;  // <--break语句
	years++;
}

在循环开始时，如果y>100，或者在循环体中b≥10，则退出循环语句。

4.2.2 带标签的break语句

带标签的break语句，用于跳出多重嵌套的循环语句。
请注意，标签必须放在希望跳出的最外层循环之前，并且必须紧跟一个冒号。

Scanner in = new Scanner(System.in);
int n;
read_data:  //<--标签,带冒号
while(...){
    
    
	...
	for(...){
    
    
		...
		if(...)
			break read_data;
			//执行带标签的break会跳转到带标签的语句块末尾
	}
}
//break之后,跳到此处

4.2.3 continue语句

continue语句将控制转移到最内层循环的首部。

Scanner in = new Scanner(System.in);
while(...){
    
    
	...
	
	int n = in.nextInt();
	if(n < 0) continue;
	//如果n<0，则continue语句越过了当前
	//循环体的剩余部分，立刻跳到循环首部。
	
	...
	
}

如果将continue语句用于for循环中，就可以跳到for循环的“更新”部分

Scanner in = new Scanner(System.in);
for(count = 1;count <= 100;count++){
    
    
	...

	int n = in.nextInt();
	if(n < 0) continue;
	//如果n<0，则continue 语句将跳到count++语句
	...
}

4.3 goto()

尽管goto是Java中的一个保留字，但Java中并没有使用它——Java没有goto
Java也有一些类似于跳转的操作，这些操作与break和continue关键字有关，它们不是跳转，而只是中断循环的一种方式。之所以和goto一起讨论，是因为它们使用了相同的机制：标签。
标签:标签是以冒号结尾的标识符,形如 label:
- 在Java中，放置标签的唯一地方是正好在迭代语句之前:不要在标签和迭代之间播入任何语句

label:
outer-iteration{
    
    
	inner-iteration{
    
    
		//...     //[1]
		break;
		//...     //[2]
		continue;
		//...     //[3]
		continue label;
		//...     //[4]
		break label;
	}
}

[1]这里的break中断内部迭代，回到外部迭代

[2] 这里的continue中断当前执行，回到内部迭代的开始位置

[3] 这里的continue label会同时中断内部迭代以及外部迭代，直接跳到label处，然后它实际上会重新进入外部迭代开始继续执行。

[4] 这里的break label也会中断所有迭代，跳回到labell处，不过它并不会重新进入外部迭代。它实际是完全跳出了两个迭代。

在Java里使用标签的唯一理由就是你用到了嵌套循环，而且你需要使用break或continue来跳出多层的嵌套。

5.多重选择:switch语句

在处理多个选项时，使用if-else结构显得有些笨拙,Java 有一个与C/C++完全一样的switch 语句

switch(integral-selector){
    
    
	case integral-value1 : statement; break;
	case integral-value2 : statement; break;
	case integral-value3 : statement; break;
	case integral-value4 : statement; break;
	case integral-value5 : statement; break;
	//...
	default:statement;
}

整数选择器(integral-selector)是一个能生成整数值的表达式.switch将这个表达式的结果与每个整数值(integral-value )相比较:
- 如果发现相等，就执行对应的语句(单条语句或多条语句，不要求使用花括号包围)
- 若没有发现相等,就执行默认(default)语句
毎个case都用一个break结尾，它会让执行流程跳到switch主体的末尾
- break是可选的。如果省略后面的case语句也会被执行，直到遇到一个break
最后的default语句里没有break,这是因为default语句执行完的地方，本来就是bieak跳转的目的地
switch语句的流程图

在Java 7之前，switch的选择器执行结果必须是整数值，比如int或char；Java 7的switch选择器不但可以使用整数值，还添加了使用字符串的能力