第2章 基本语法（下）：程序流程控制

Posted 2021-09-06 Aiden_Zhao

第2章 基本语法（下）：程序流程控制

• • 2.5 程序流程控制
  • • 2.5.1 顺序结构
    • 2.5.2 分支语句1：if-else结构
    • 2.5.3 分支语句2：switch-case结构
    • 2.5.4 循环结构1：for循环
    • 2.5.5 循环结构2：while循环
    • 2.5.6 循环结构3：do-while循环
    • 2.5.7 break、continue的使用

续接《第2章 基本语法（上）：变量与运算符》

2.5 程序流程控制

• 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 。
• 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：程序从上到下逐行的执行，中间没有任何判断和跳转
  • 分支结构：根据条件，选择性地执行某段代码，有if-else和switch-case两种分支结构
  • 循环结构：根据循环条件，重复性地执行某段代码，有while、do…while、for三种循环语句（JDK1.5提供了foreach循环，方便遍历集合、数组元素）

2.5.1 顺序结构

Java中定义成员变量时采用合法的前向引用。如：

//正确的例子
public class Test
{
	int num1 = 2;
	int num2 = num1 + 3;
}

// 错误的例子
public class Test
{
	int num2 = num1 + 3;
	int num1 = 2;
}

2.5.2 分支语句1：if-else结构

if-else语句的三种表达格式：

// 格式1：
if(条件表达式)
{
	执行代码块；
}

// 格式2：
if(条件表达式)
{
	执行代码块1；
}
else
{
	执行代码块2;
}

// 格式3：
if(条件表达式1)
{
	执行代码块1；
}
else if(条件表达式2)
{
	执行代码块2;
}
......
else
{
	执行代码块n;
}

if-else分支结构的使用说明：

• 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，一对花括号可以省略，但建议保留
• if-else语句结构可以根据需要嵌套使用
• 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；而当多个条件是“包含”关系时，“小上大下/子上父下”

举一些例子：

class IfTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		// 举例1
		int heartBeats = 79;
		if (heartBeats < 60 || heartBeats > 100)
		{
			System.out.println("需要做进一步检查");
		}
		System.out.println("检查结束");
		
		// 举例2：二选一
		int age = 23;
		if (age < 18)
		{
			System.out.println("你可以多看动画片");
		}
		else
		{
			System.out.println("你可以看成人电影了");
		}

		// 举例3：多选一
		if (age < 0)
		{
			System.out.println("输入的数据非法！");
		}
		else if (age < 18)
		{
			System.out.println("青少年时期");
		}
		else if (age < 35)
		{
			System.out.println("青壮年时期");
		}
		else if (age < 60)
		{
			System.out.println("中年时期");
		}
		else
		{
			System.out.println("老年时期");
		}
	}
}

2.5.3 分支语句2：switch-case结构

switch-case结构语法格式：

switch(表达式)
{
	case 常量1:
		语句1;
		//break;
	case 常量2:
		语句2;
		//break;
	...
	default:
		语句;
		//break;
}

switch-case语句的有关规则：

• swtich(表达式)中表达式的值必须是一下几种类型之一：byte, short, char, int, 枚举(JDK 5.0), String(JDK 7.0)
• case子句中的值必须是常量，不能是变量或不确定的表达式
• 同一个switch语句，所有case子句中的常量值互不相同
• break语句用来在执行完一个case分支后使程序跳出switch语句块：如果没有break，程序会顺序执行到swtich结尾
• default子句是可任选的，同时位置也灵活，当没有匹配的case时，执行default

说明：

• 凡是可以使用switch-case的结构，都可以转化为if-else；反之，不成立
• 当我们写分支结构时，发现既可以使用switch-case（switch中表达式中取值情况不多），同时可以使用if-else，优先选择switch-case（switch-case效率稍高）

2.5.4 循环结构1：for循环

关于for循环：

• for循环语句格式
  for(①初始化部分; ②循环条件部分; ④迭代部分)
  {③循环体部分;}
• 执行过程：①→②→③→④→②→③→④→②→③→④→……→②→③→④→②
• 说明：
  • 循环条件部分为boolean类型表达式，当值为false时，退出循环
  • 初始化部分可以声明多个变量，但必须是同一种类型，用逗号隔开
  • 迭代部分可以有多个变量更新，用逗号隔开

for循环执行演示：

栗子1：输出5个Hello World!

class ForTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		for (int i=1; i<=5; i++)
		{
			System.out.println("Hello Wrold!");
		}
	}
}

栗子2(熟悉for循环执行过程)：

class ForTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		int num = 1;
		for (System.out.println('a'); num <= 3; System.out.println('c'), num++)
		{
			System.out.println('b');
		}
		// 输出结果：abcbcbc
	}
}

栗子3：遍历100以内的偶数，输出偶数的个数以及所有偶数的和

class ForTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{	
		int sum = 0;
		int count = 0;
		for (int i = 1; i <= 100; i++)
		{
			if (i % 2 == 0)
			{
				sum += i;
				count++;
			}
		}
		System.out.println("个数为" + count);
		System.out.println("总和为" + sum);
	}
}

栗子4：编写程序从1循环到150，并在每行打印一个值，另外在每个3的倍数行上打印出“ foo“， 在每个5的倍数行上打印”biz“, 在每7的倍数行上打印输出”baz“ 。

class ForTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		for (int i = 1; i <= 150; i++)
		{
			System.out.print(i);
			if (i % 3 == 0)
			{
				System.out.print(" foo");
			}
			if (i % 5 == 0)
			{
				System.out.print(" biz");
			}
			if (i % 7 == 0)
			{
				System.out.print(" baz");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

2.5.5 循环结构2：while循环

关于while循环：

• 语法格式
  ①初始化部分
  while(②循环条件部分)
  {③循环体部分; ④迭代部分}
• 执行过程：①→②→③→④→②→③→④→②→③→④→……→②→③→④→②
• 说明:
  • 注意不要忘记声明④迭代部分，否则将陷入死循环
  • for循环和while循环可以相互转换

一个栗子：求1~100的和

class WhileTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		int result = 0;
		int i = 1;
		while (i <= 100)
		{
			result += i;
			i++;
		}
		System.out.println("result = " + result);
	}
}

2.5.6 循环结构3：do-while循环

关于do-while循环：

• 语法格式
  ①初始化部分;
  do{③循环体部分; ④迭代部分;
  }while(②循环条件部分);
• 执行过程：①→③→④→②→③→④→②→③→④→……→②→③→④→②
• 说明：do-while循环至少执行一次循环体

一个栗子：输出1~100的和

class DoWhileLoop 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		int result = 0, i = 1;
		do
		{
			result += i;
			i++;
		}while (i <= 100);
		System.out.println("result = " + result);
	}
}

循环语句综合例题：从键盘读入个数不确定的整数，并判断读入的整数和负数的个数，输入为0时，结束程序。

import java.util.Scanner;

class PositiveNegative 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Scanner reader = new Scanner(System.in);
		int positiveNumber = 0; //记录正数的个数
		int negativeNumber = 0; //记录负数的个数
		{
			System.out.println("请输入一个整数：");
			int num = reader.nextInt();
			if (num > 0)
			{
				positiveNumber++;
			}
			else if (num < 0)
			{
				negativeNumber++;
			}
			else
			{
				break;
			}
		}
		System.out.println("正数的个数为：" + positiveNumber);
		System.out.println("负数的个数为：" + negativeNumber);
	}
}

2.5.7 break、continue的使用

break语句

• break语句用于终止某个语句块的执行
• break语句出现在错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的语句块

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时哪一层循环

关于break和continue的其他说明：

• break只能用于swtich语句和循环语句中
• continue只能用在循环语句中
• 二至功能类似，但continue是终止本次循环，break是终止本层循环
• break、continue之后不能再有其他语句，因为程序永远也不会执行其后的语句