Java流程控制

流程控制

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顺序结构

Java的基本结构就是顺序结构，一般从上到下一句一句执行

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它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构

public class SequenceFlow {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("从上到下执行");
        System.out.println("先输出1");
        System.out.println("2");
        System.out.println("3");
        System.out.println("4");
        System.out.println("最后输出5");
        System.out.println("结束");
    }
}

选择结构

if单选择

if(布尔表达式)
{
   //如果布尔表达式为true将执行的语句
}

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if双选择

if(布尔表达式){
   //如果布尔表达式的值为true
}else{
   //如果布尔表达式的值为false
}

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if多选择

if(布尔表达式 1){
   //如果布尔表达式 1的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 2){
   //如果布尔表达式 2的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 3){
   //如果布尔表达式 3的值为true执行代码
}else {
   //如果以上布尔表达式都不为true执行代码
}

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嵌套if

if(布尔表达式 1){
   ////如果布尔表达式 1的值为true执行代码
   if(布尔表达式 2){
      ////如果布尔表达式 2的值为true执行代码
   }
}

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多选择结构

switch case 语句语法

switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //你可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

switch case 语句有如下规则：

  • switch 语句中的变量类型可以是： byte、short、int 或者 char。

    从 Java SE 7 开始，switch 支持字符串 String 类型了，同时 case 标签必须为字符串常量或字面量。

  • switch 语句可以拥有多个 case 语句。每个 case 后面跟一个要比较的值和冒号。

  • case 语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同，而且只能是常量或者字面常量。

  • 当变量的值与 case 语句的值相等时，那么 case 语句之后的语句开始执行，直到 break 语句出现才会跳出 switch 语句。

  • 当遇到 break 语句时，switch 语句终止。程序跳转到 switch 语句后面的语句执行。case 语句不必须要包含 break 语句。如果没有 break 语句出现，程序会继续执行下一条 case 语句，直到出现 break 语句。

  • switch 语句可以包含一个 default 分支，该分支一般是 switch 语句的最后一个分支（可以在任何位置，但建议在最后一个）。default 在没有 case 语句的值和变量值相等的时候执行。default 分支不需要 break 语句。

switch case 执行时，一定会先进行匹配，匹配成功返回当前 case 的值，再根据是否有 break，判断是否继续输出，或是跳出判断。

SwitchDemo.java

import javax.sound.midi.Soundbank;

public class SwitchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        char grade = 'A';
        switch (grade) {
            case 'A':
                System.out.println("优秀");
                break;
            case 'B':
                System.out.println("良好");
                break;
            case 'C':
                System.out.println("及格");
                break;
            case 'D':
                System.out.println("难顶");
                break;
            default:
                System.out.println("GG");
        }

        System.out.println("---------Java7之后支持字符串判断-----------");
        String evaluate  = "良好";
        switch (evaluate) {
            case "优秀":
                System.out.println('A');
                break;
            case "良好":
                System.out.println('B');
                break;
            case "及格":
                System.out.println('C');
                break;
            case "难顶":
                System.out.println('D');
                break;
            default:
                System.out.println("GG");
        }
    }
}

结果

优秀
---------Java7之后支持字符串判断-----------
B

*反编译

通过IDEA查看.class文件

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将该文件复制到源码文件目录下

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SwitchDemo.class

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package com.study.control;

public class SwitchDemo {
    public SwitchDemo() {
    }

    public static void main(String[] args) {
        char grade = 65;
        switch(grade) {
        case 65:
            System.out.println("优秀");
            break;
        case 66:
            System.out.println("良好");
            break;
        case 67:
            System.out.println("及格");
            break;
        case 68:
            System.out.println("难顶");
            break;
        default:
            System.out.println("GG");
        }

        System.out.println("---------Java7之后支持字符串判断-----------");
        String evaluate = "良好";
        byte var4 = -1;
        switch(evaluate.hashCode()) {
        case 658856:
            if (evaluate.equals("优秀")) {
                var4 = 0;
            }
            break;
        case 691634:
            if (evaluate.equals("及格")) {
                var4 = 2;
            }
            break;
        case 1058030:
            if (evaluate.equals("良好")) {
                var4 = 1;
            }
            break;
        case 1235320:
            if (evaluate.equals("难顶")) {
                var4 = 3;
            }
        }

        switch(var4) {
        case 0:
            System.out.println('A');
            break;
        case 1:
            System.out.println('B');
            break;
        case 2:
            System.out.println('C');
            break;
        case 3:
            System.out.println('D');
            break;
        default:
            System.out.println("GG");
        }

    }
}

可以看到class文件自动生成了一个无参构造器

public SwitchDemo() {}

进行String匹配时，先用hasCode进行比较，再通过第二轮常规的switch匹配。

反编译以后再深入。

循环结构

while 循环

while是最基本的循环，它的结构为：

while(布尔表达式) {
  //循环内容
}

注意：

  • 只要布尔表达式为 true，循环就会一直执行下去。

  • 我们大多数情况是会让循环停止下来的，我们需要一个让我们表达式失效的方式来结束循环。

  • 少数情况下需要循环一直执行，比如服务器的请求响应监听等。

  • 循环条件一直为true就会造成死循环。

do…while 循环

对于 while 语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。

do…while 循环和 while 循环相似，不同的是，do…while 循环至少会执行一次。

do {
       //代码语句
}while(布尔表达式);

注意：布尔表达式在循环体的后面，所以语句块在检测布尔表达式之前已经执行了。

如果布尔表达式的值为 true，则语句块一直执行，直到布尔表达式的值为 false。

最后的分号不要忘记！

do...while适用于先输入再判断的情况。

如输入一串数据，遇到‘-1’结束

//输入一串数字，遇到 -1 结束
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int num = 0;
do {
    num = sc.nextInt();
    System.out.println(num);
} while (num != -1);

结果

1 2 3 4 -1 5 6 7
1
2
3
4
-1

while 和 do...while 的区别

  • while先判断后执行，do...while先执行后判断！
  • do...while总是保证循环体至少被执行一次。while不一定执行。

for循环

虽然所有循环结构都可以用 while 或者 do...while表示，但 Java 提供了另一种语句 —— for 循环，使一些循环结构变得更加简单。

for循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下：

for(初始化; 布尔表达式; 更新) {
    //代码语句
}

关于 for 循环有以下几点说明：

  • 最先执行初始化步骤。可以声明一种类型，但可初始化一个或多个循环控制变量，也可以是空语句。
  • 然后，检测布尔表达式的值。如果为 true，循环体被执行。如果为false，循环终止，开始执行循环体后面的语句。
  • 执行一次循环后，更新循环控制变量。
  • 再次检测布尔表达式。循环执行上面的过程。

for的流程图

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增强 for 循环

Java5 引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。

Java 增强 for 循环语法格式如下:

for(声明语句 : 表达式)
{
   //代码句子
}

声明语句：声明新的局部变量，该变量的类型必须和数组元素的类型匹配。其作用域限定在循环语句块，其值与此时数组元素的值相等。

表达式：表达式是要访问的数组名，或者是返回值为数组的方法。

public class EnhanceFor {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numArray = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
        // numArray.for  tab键
        for (int i : numArray) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

break 关键字

break 主要用在循环语句或者 switch 语句中，用来跳出整个语句块。

break 跳出最里层的循环，并且继续执行该循环下面的语句。

语法

break 的用法很简单，就是循环结构中的一条语句：

break;


public class BreakDemo {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i > 50) {
                break;//i=51时就跳出循环，结束
            }
            System.out.println(i);
        }
    }
}

continue 关键字

continue 适用于任何循环控制结构中。作用是让程序立刻跳转到下一次循环的迭代。

在 for 循环中，continue 语句使程序立即跳转到更新语句。

在 while 或者 do…while 循环中，程序立即跳转到布尔表达式的判断语句。

语法

continue 就是循环体中一条简单的语句：

continue;


public class ContinueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 10 == 0) {
                System.out.println();
                continue;
            }
            // 每次遇到整除10的数就换行，同时跳出循环继续下一轮，略过整10的打印
            System.out.print(i + "	");
        }
    }
}

*GOTO语句(了解)

goto 关键字很早就在程序设计语言中出现。

事实上，goto 是汇编语言的程序控制结构的始祖：“若条件 A，则跳到这里；否则跳到那里”。

若阅读由几乎所有编译器生成的汇编代码，就会发现程序控制里包含了许多跳转。

然而，goto 是在源码的级别跳转的，所以招致了不好的声誉。

若程序总是从一个地方跳到另一个地方，还有什么办法能识别代码的流程呢？

随着 Edsger Dijkstra 著名的“Goto 有害”论的问世，goto 便从此失宠。

事实上，真正的问题并不在于使用 goto ，而在于 goto 的滥用。而且在一些少见的情况下，goto 是组织控制流程的最佳手段。

尽管 goto 仍是 Java 的一个保留字，但并未在语言中得到正式使用；Java 没有 goto 。

然而，在 break 和continue 这两个关键字的身上，我们仍然能看出一些 goto 的影子。

它并不属于一次跳转，而是中断循环语句的一种方法。之所以把它们纳入 goto 问题中一起讨论，是由于它们使用了相同的机制：标签。

“标签”是后面跟一个冒号的标识符，就象下面这样：

label1:

对 Java 来说，唯一用到标签的地方是在循环语句之前。进一步说，它实际需要紧靠在循环语句的前方——在
标签和循环之间置入任何语句都是不明智的。而在循环之前设置标签的唯一理由是：我们希望在其中嵌套另
一个循环或者一个开关。这是由于 break 和 continue 关键字通常只中断当前循环，但若随同标签使用，它们
就会中断到存在标签的地方。

下面是 for 循环的一个例子：

LabelDemo.java

package com.study.control;

/**
 * 求100-1000的质素
 */
public class LabelDemo {
    public static void main(String[] args) {
        label:for (int i = 100; i <= 1000; i++) {
            for (int j = 2; j <= i / 2; j++) {
                if (i % j == 0) {
                    continue label; // 如果不是质素，跑到外层循环继续下一个数的判断
                }
            }
            System.out.println(i);

        }
    }
}

练习

CirculationFlow.java

import java.util.Scanner;

/**
 * 介绍三种循环
 */
public class CirculationFlow {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用while循环计算1+2+3+...+100 =
        int i = 1;
        int sum = 0;
        while (i <= 100) {
            sum +=i;
            i++;
        }
        System.out.println(sum);

        // 使用do...while循环计算1+2+3+...+100 =
        i = 1;
        sum = 0;
        do {
            sum +=i;
            i++;
        }while (i <= 100);
        System.out.println(sum);

        // 使用for循环计算1+2+3+...+100
        // 100.for  tab键
        sum = 0;
        for (int j = 0; j < 100; j++) {
            sum += (j+1);//j从0-99，需要+1变成1-100
        }
        System.out.println(sum);

    }
}

ForDemo.java

/**
 * 练习for的使用
 */
public class ForDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 输入1-1000能被5整除的数，并且每行打印三个。
        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            if (i % 5 == 0) {
                // print 不换行
                System.out.print(i + "	");
                if (i % 3 == 0) {
                    //既能被5整除 又被3整除 换行
                    System.out.println();
                }
            }
        }

        // 打印99乘法表
        System.out.println("
------99乘法表--------");
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                System.out.print(j+"*"+i+"="+(i*j)+"	");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

PrintTriangle.java

/**
 * 打印三角形
 */
public class PrintTriangle {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 5; // 行数 5

        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = n; j >= i; j--) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int j = 1; j <= (2 * i - 1); j++) {
                System.out.print("*");
            }

            System.out.println();
        }
    }
}

结果

        *
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