程序控制结构
4.1顺序控制
程序从上到下逐行执行,中间没有任何判断和跳转(默认的控制顺序)
比如:Java 定义变量时采用合法的前向引用。
1 | graph LR |
语句:Java 中最小的执行单位。语句分为 单语句 和 复合语句。
单语句:通常意义的一条语句。语句间以分号
;分隔。复合语句:一对大括号括起来的语句组。也称为 “块”
1
2
3
4
5{
语句1;
语句2;
...
}块中可以有多条语句。块后没有分号
;
4.2 分支控制 if-else
让程序有选择的执行。主要分为:单分支控制、双分支控制
4.2.1 单分支控制
1 | if (条件表达式) { |
特别地,把代码块(复合语句)作为语句的场合也能这样写:
1 | if (条件表达式) { |
当条件表达式为 ture,就会执行 {执行代码块;};如果为 false 则不执行。特别地:如果 {执行代码块;} 中只有一条代码,也可以不写 { }(但还是建议写上)
4.2.2 双分支控制
1 | if (条件表达式) { |
当条件表达式为 ture,就会执行 {执行代码块1;};如果为 false 则执行 {执行代码块2;}。单条语句可以不用{};
4.2.3 多分支控制
1 | if (条件表达式) { |
特别地:多分支可以没有 else。如果条件都不成立,有else则执行else的代码块。没有else 则无执行入口;
4.2.4 嵌套分支
在一个分支结构中又完整嵌套了另一个完整的分支结构。里面的分支称为内层分支,外面的分支称为外层分支。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16 if(){
if(){
if(){ //三层嵌套
}
else{
}
}
else{
}
}
else{
}
Java 规定,else 子句属于逻辑上距其最近,且没有匹配 else 的 if 语句:
1
2
3
4 int n = 0;
if (n > 0) n++;
if (n > 1) n++; //属于此条 if 语句
else n--;这个场合,这个 else 语句属于上面的
if (n > 1)这个语句
要想改变那个匹配关系,要使用 { } 改变语句结构:
1
2
3
4
5 int n = 0;
if (n > 0) {
n++;
if (n > 1) n++;
} else n--;
规范:嵌套尽量不超过 3 层(可读性不好) l
4.3 switch 分支结构
1 | switch(表达式){ |
switch关键字,表示 switch 分支。表达式对应一个值。该值必须是 int 或 char(char 可以转化为 int)。是 byte 或 short 的场合,要提升为 int。不允许 long、double 或 floatcase 常量1;表示:当表达式的值等于常量1,则执行语句块1。break;表示退出 switch 分支。- 当
表达式的值匹配常量1,则执行语句块1,如果不匹配,则继续匹配常量2,以此类推。 - 如果全都不匹配,则执行
default。 - 如果不写
break;,则会发生穿透,即不进行判断而继续执行下一语句块。
4.3.1 使用细节
表达式;数据类型,应和case后的常量类型一致,或者是可以自动转换成可以比较的类型。如:输入的是char而常量是intswitch 中
表达式的返回值必须是:byteshortintchar enumString——
enum是什么?详见枚举case语句中的值必须是 常量 或 常量表达式,不能是 变量。default是可选的。没有就不执行。break;用来跳出 switch 分支。如果不写,会持续执行语句,直到分支结束或遇到下一个break;
4.3.2 与 if-else 分支结构的取舍
- 如果判断的具体数值不多,且满足前后变量类型一致,推荐使用 switch。
- 对区间判断的场合,对结果为 boolean 类型的判断,使用
if-else。
4.4 for 循环控制
让代码可以循环执行。
1 | for(循环变量初始化;循环条件;循环变量迭代){ |
for关键字,表示循环控制- 四个要素:1. 循环变量初始化 2. 循环的条件 3. 循环的操作 4. 循环变量迭代
所有循环开始前仅一次进行初始化。直到循环条件变为 false 前,执行循环操作。每轮循环结束后,进行循环变量迭代。
- 循环操作可以有多条语句
- 如果循环操作只有一条语句,可以省略
" {}",但建议不省略
4.4.1 使用细节
循环条件是返回一个 boolean 值(
ture或false)的公式。循环条件可以为空。这个场合,默认为真(
true)for(;循环条件;){ }其中的初始化和变量迭代可以写在别处,但;不能省略。如果不写在别处,那个循环变量初始化中声明的变量只能在该 for 循环中使用。控制台用
ctrl + c强制结束一个流程循环初始值可以有多条初始化语句,但要求类型一样,并用
,隔开。变量迭代也可以有多条代码,用
,隔开。
4.4.2 for each(泛型 for 循环)
泛型 for 循环(增强 for 循环)能用来依次处理数组(或其他元素集合)中的每个元素,而不必考虑下标值
1 | for(int i : nums){ //其中 nums 是一个一维 int 数组 |
上述写法(增强 for 写法)类似于以下写法
1 | for(int i = 0; i < nums.length; i++){ |
泛型 for 循环适用于数组或一个实现了Iterable接口的对象。泛型for循环的本质是一个 Iterator(迭代器)
—— 迭代器,见 [[13.2.2.1 用 Iterator 遍历元素]]
4.5 while 循环控制
1 | while(循环条件){ |
while 也有四要素,只是位置和 for 不同
4.5.1 使用细节
循环条件是返回一个 boolean 值(
ture或false)的公式。while 循环中,循环条件不能为空。
while循环是先判断再执行语句。
4.6 do..while 循环控制
1 | do{ |
dowhile是关键字- 也有四要素,位置不同
- 先执行,再判断。也就是说,一定会至少执行一次
- 最后有一个
; while与do..while区别:do..while先不管循环条件执行一次,while是循环条件为真则执行;
4.6.1 使用细节
- 循环条件是返回一个 boolean 值(
ture或false)的公式。 do..while循环是先执行再判断的语句。因此至少执行一次。
4.7 多重循环控制
将一个循环放在另一个循环体内,就形成了嵌套循环。建议一般使用两层,最多不超过三层。
嵌套循环 是把 内层循环 当成 外层循环 的 循环体。只有内层 false 时才可能结束当层循环。
若内层执行 n 次,外层 m 次,则合计会循环 n*m 次
以下是一个示例(乘法口诀)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17 public class project{
public static void main(String[] args){
int a = 1; //声明第一个乘数
int b = 1; //声明第二个乘数
do{
//直到 a > b 为止,a 不断增长,并让两数相乘,输出公式
do{
System.out.print(a + " * " + b + " = " + a * b + "\t");
a++;
} while (a <= b);
//把 a 重置为 1,让 b 增长,然后循环
a = 1;
System.out.println();
b++;
} while (b <= 9);
}
}
4.8 跳转控制语句
跳转控制语句用于分支或循环中,以便程序员更好控制程序执行方向
4.8.1 标签
1 | a:{ |
a:b:c:是标签,名字由程序员指定break后指定哪个标签就退出到哪里,如果没有指定标签,默认退出最近的循环体。- 实际开发中,尽量不要使用标签
4.8.2 break
用于中止一个语句块的执行
语法:break;
break 可以被用在三种场合中
switch 语句中,以跳出判断(结束穿透)
for、while、do…while 循环语句中,以跳出循环
语句块中,以跳过本块中所有剩余语句
break语句出现在多层嵌套的语句块中时,可以通过 标签 指明要终止的时哪一层语句块,如果没有标签,则会跳出最近的语句块(循环等等)。
4.8.3 continue
在循环中出现。用于结束本次循环,继续下一次循环
语法:continue;
进行下次循环前,仍会判断循环条件是否满足
在多层嵌套循环中,可以通过标签指出跳出哪次循环(同 break)
4.8.4 return
用于方法。表示跳出所在的方法
语法:return;
方法有返回值的场合,将返回值写在 return 后:return 值;
——见 [[6.2 成员方法])
如果写在 主方法 则跳出程序(程序执行结束)。
