程序流程控制

流程控制语句: Java提供了一些流程控制语句，来控制程序的执行流程。

程序默认的是顺序结构:

如果你没有写其他的结构，按照代码的先后顺序，依次执行程序中大多数的代码都是这样执行的。

接下来我们来学习一下分支结构和循环结构

分支结构

1.if分支语句

if分支结构:

根据判定的结果（真或假）决定是否执行某个分支的代码

If分支语句有三种格式

格式一

if (条件表达式) 
	语句体;
}

执行流程:

首先判断条件表达式的结果，如果为true执行语句体，为 false 就不执行语句体。

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    int heartBeat = 70;

    if (heartBeat > 60 && heartBeat < 100) {
      	// 当heartBeat满足条件时会执行, 不满足直接跳过
        System.out.println("您的心跳正常");
    }

    System.out.println("检查结束");
}

注意事项:

if语句中，如果大括号控制的只有一行代码，则大括号可以省略不写。

public static void main(String[] args) {
    int heartBeat = 70;

    if (heartBeat > 60 && heartBeat < 100) System.out.println("您的心跳正常");

    System.out.println("检查结束");
}

格式二

条件表达式为真, 执行语句体1; 条件表达式为假, 执行语句体2

if (条件表达式) {
  语句体1;
} else {
  语句体2;
}

执行流程:

首先判断条件表达式的结果，如果为true执行语句体1，为 false 就执行语句体2。

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    int heartBeat = 30;

    if (heartBeat > 60 && heartBeat < 100) {
        // 满足条件执行的代码
        System.out.println("您的心跳正常");
    } else {
        // 不满足条件执行的代码
        System.out.println("您的心跳异常");
    }

    System.out.println("检查结束");
}

格式三

if (条件表达式1) {
	语句体1;
} else if (条件表达式2) 
	语句体2;
} else if (条件表达式3) {
  语句体3;
}
...
else {
	语句体n+1
}

执行流程:

先判断条件表达式1的值, 如果为true, 执行语句体1, 分支结束; 如果为false, 则判断条件表达式2的值;
条件表达式2的值如果为true, 执行语句体2, 分支结束; 如果为false, 判断条件表达式3的值;
以此类推 … ;
如果没有任何条件为true，就执行else分支的语句体n+1

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    int heartBeat = 30;

    if (heartBeat < 60) {
        // 条件1满足执行的代码
        System.out.println("您的心跳过低");
    } else if (heartBeat > 100){
        // 条件2满足执行的代码
        System.out.println("您的心跳过高");
    } else {
        System.out.println("您的心跳正常");
    }
}

案例练习

需求: 键盘录入考试成绩，根据成绩所在的区间，程序打印出不同的奖励机制

成绩小于60, 输出不及格;
成绩大于等于60, 小于70, 输出及格;
成绩大于等于70, 小于90, 输出良好;
成绩大于等于90输出优秀;

public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);

    System.out.println("请输入您的成绩");
    int score = sc.nextInt();

    if (score < 60) {
        System.out.println("成绩不及格");
    } else if (score >= 60 && score < 70) {
        System.out.println("成绩及格");
    } else if (score >= 70 && score < 90) {
        System.out.println("成绩良好");
    } else {
        System.out.println("成绩优秀");
    }
}

2.switch语句

switch分支语句

是匹配条件去执行分支, 适合做值匹配的分支选择, 结构清晰, 格式良好

switch基本使用

switch语句结构:

switch(表达式) {
  case 值1:
    执行代码...;
    break;
  case 值2:
    执行代码...;
    break;
  ...
  case 值n-1;
    执行代码...;
    break;
  default: 
    执行代码n;
}

执行流程:

先执行表达式的值，拿着这个值去与case后的值进行匹配。
匹配哪个case的值为true就执行哪个case，遇到break就跳出switch分支。
如果case后的值都不匹配则执行default代码。

案例练习:需求

周一：埋头苦干，解决bug
周二：请求大牛程序员帮忙
周三：今晚啤酒、龙虾、小烧烤
周四：主动帮助新来的女程序解决bug
周五：今晚吃鸡
周六：与王婆介绍的小芳相亲
周日：郁郁寡欢、准备上班

public static void main(String[] args) {
    String weekday = "周二";
    switch (weekday) {
        case "周一":
            System.out.println("埋头苦干，解决bug");
            break;
        case "周二":
            System.out.println("请求大牛程序员帮忙");
            break;
        case "周三":
            System.out.println("今晚啤酒、龙虾、小烧烤");
            break;
        case "周四":
            System.out.println("主动帮助新来的女程序解决bug");
            break;
        case "周五":
            System.out.println("今晚吃鸡");
            break;
        case "周六":
            System.out.println("与王婆介绍的小芳相亲");
            break;
        case "周日":
            System.out.println("请求大牛程序员帮忙");
            break;
        default:
            System.out.println("您输入的值有误");
    }
}

注意事项:

表达式类型只能是byte、short、int、char，JDK5开始支持枚举，JDK7开始支持String
不支持double、float、long。
case给出的值不允许重复，且只能是字面量，不能是变量。

switch穿透性

如果代码执行到没有写break的case块，执行完后将直接进入下一个case块执行代码（而且不会进行任何匹配），直到遇到break才跳出分支，这就是switch的穿透性。

案例演练: 例如用上面的案例代码进行演示

public static void main(String[] args) {
    String weekday = "周四";
  	// switch语句没有加break
    switch (weekday) {
        case "周一":
            System.out.println("埋头苦干，解决bug");
        case "周二":
            System.out.println("请求大牛程序员帮忙");
        case "周三":
            System.out.println("今晚啤酒、龙虾、小烧烤");
        case "周四":
            System.out.println("主动帮助新来的女程序解决bug");
        case "周五":
            System.out.println("今晚吃鸡");
        case "周六":
            System.out.println("与王婆介绍的小芳相亲");
        case "周日":
            System.out.println("请求大牛程序员帮忙");
        default:
            System.out.println("您输入的值有误");
    }
}

执行结果: 匹配到周四之后, 后面的语句全部会执行

switch的利用

switch并不是一个错误, 我们在某写场景是可以利用switch穿透性更好的编写代码

我们来看下面这样一个案例

需求: 用户输入月份可以展示该月份的天数。

1、3 、5、 7 、 8、 10、 12月份是 31天
2月份是闰年为29天、非闰年为28天。
4 、6 、9、 11月份是30天

演示代码:

public static void main(String[] args) {
		int month = 10;

		switch (month) {
				case 1:
				case 3:
				case 5:
				case 7:
				case 8:
				case 10:
				case 12:
						System.out.println(month + "月是31天");
						break;

				case 2:
						System.out.println(month + "月闰年为29天, 非闰年28天");
						break;

				case 4:
				case 6:
				case 9:
				case 11:
						System.out.println(month + "月是30天");
						break;

				default:
						System.out.println("你输入的值有误");
	}
}

循环结构

1.for循环

可以控制一段代码反复执行很多次

for循环基本使用

for循环格式:

for (初始化语句; 循环条件; 迭代语句)  {
  循环体语句(要重复执行的代码);
}

演示代码:

// 输出3次HelloWorld
for (int i = 0; i < 3; i++) {
  System.out.println("Hello World");
}

执行流程: 详细说明

循环一开始，执行初始化语句int i = 0
然后判断循环条件i < 3, 此时i = 0, 返回true, 进入到循环体中执行输出: helloWorld, 然后执行迭代语句i++ , 此时i=1了
然后判断循环条件i < 3, 此时i = 1, 返回true, 进入到循环体中执行输出: helloWorld, 然后执行迭代语句i++ , 此时i=2了
然后判断循环条件i < 3, 此时i = 2, 返回true, 进入到循环体中执行输出: helloWorld, 然后执行迭代语句i++ , 此时i=3了
然后判断循环条件i < 3, 此时i = 3, 返回false, 循环结束

for循环的案例

1.求和

需求: 求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出。

分析:

定义for循环使其能够依次访问到：1、2、3、4、5
在循环外定义一个整数变量sum用来累加这些数据。
循环结束后，输出求和变量即是结果。

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    // 在循环外定义一个整数变量sum用来累加这些数据
    int sum = 0;
    // 定义for循环使其能够依次访问到：1、2、3、4、5
    for (int i = 1; i < 6; i++) {
        sum+=i;
    }
    // 循环结束后，输出求和变量即是结果
    System.out.println(sum); // 15
}

2.求奇数和

需求: 求1-10之间的奇数和，并把求和结果在控制台输出。

求奇数和给大家两种方式

方式一:

定义for循环使其能够依次访问到：1、2、3、4、5… 10。
在for循环中，通过if筛选出奇数
在循环外定义一个整数变量sum用来累加这些数据。

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i < 11; i++) {
        if (i % 2 != 0) {
            sum+=i;
        }
    }
    System.out.println(sum); // 25
}

方式二:

定义for循环使其能够依次访问到：1、3、5 、7 、9。
在循环外定义一个整数变量sum用来累加这些数据。

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    int sum = 0;
    // i+=2 那么只会访问奇数
    for (int i = 1; i < 11; i+=2) {
        sum+=i;
    }
    System.out.println(sum); // 25
}

3.水仙花数

需求：在控制台输出所有的“水仙花数”，水仙花数必须满足如下2个要求

水仙花数是一个三位数
水仙花数的个位、十位、百位的数字立方和等于原数

分析:

定义一个for循环从“100一直到999”。
每次访问到数据后，提取该数据的：个位、十位、百位数字。
使用if判断：个位、十位、百位的数字立方和是否等于原数，等于则输出该数据。

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 100; i < 1000; i++) {
        // 取出个位数的立方
        int a = i % 10;
        // 取出十位数
        int b = i / 10 %10;
        // 取出百位数
        int c = i / 100;
        // 拿到个十百位的立方和
        double sum = Math.pow(a, 3) + Math.pow(b, 3) + Math.pow(c, 3);
        if (sum == i) {
            System.out.println(i); // 153 370 371 407
        }
    }
}

输出结果: 153 370 371 407

问题: 如果我还想知道水仙花数的个数怎么得到

分析:

在循环外定义一个变量count用于记录水仙花数。
每输出水仙花数时，让count++。

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    // 1.定义count变量记录个数
    int count = 0;

    for (int i = 100; i < 1000; i++) {
        int a = i % 10;
        int b = i / 10 %10;
        int c = i / 100;
        double sum = Math.pow(a, 3) + Math.pow(b, 3) + Math.pow(c, 3);
        if (sum == i) {
            // 2.找到一个水仙花数, 就让count加一
            count++;
            System.out.println(i);
        }
    }

    // 3.输出count
    System.out.println(count); // 4
}

2.while循环

while循环基本使用

while循环格式:

初始化语句;
while (循环条件) {
  循环体语句(被重复执行的代码);
	迭代语句;
}

演示代码:

// 输出三次Hello World
int i = 0;while (i < 3) {
  System.out.println("Hello World");
  i++;
}

while循环案例

需求: 世界最高山峰是珠穆朗玛峰(8848.86米=8848860毫米)，假如我有一张足够大的纸，它的厚度是0.1毫米。请问，折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度。

思路: 这种不清楚要循环多少次的情况可以选择用while实现。

分析:

定义变量存储珠穆朗玛峰的高度、纸张的高度。
使用while循环，循环条件是（纸张厚度<山峰高度），内部控制纸张折叠，每折叠一次，纸张厚度为原来两倍，循环外定义计数变量，每折叠依次让该变量+1

演示代码:

public static void main(String[] args) {
    // 定义变量, 存储珠穆朗玛峰高度
    double peakHeight = 8848860;
    // 定义变量, 储存纸张厚度
    double paperThickness = 0.1;

    // 定义一个变量, 记录折叠多少次
    int count = 0;

    while (paperThickness < peakHeight) {
        paperThickness *= 2;
        // 记录折叠次数
        count++;
    }

    // 输出
    System.out.println("折叠的次数" + count); // 27
}

3.do-while循环

do-while循环是先执行一次, 再判断循环条件

do-while循环格式:

初始化语句;
do {
    循环体语句;
    迭代语句;
} while (循环条件);

演示代码:

int i = 0;
do {
  System.out.println(“Hello World！");
i++;} while( i < 3);

do-while循环的特点：一定会先执行一次循环体

4.三种循环的选择

三种循环的区别:

for循环和 while循环（先判断后执行)
do…while （先执行一次后判断）

for和while的区别：

for循环和while循环的执行流程是一模一样的。
如果已知循环次数建议使用for循环，如果不清楚要循环多少次建议使用while循环。
for循环中，控制循环的变量只在循环中可以使用, 比如说for条件定义一个i变量, 循环外部依然可以再定义一个变量i, 不会命名冲突。
While循环中，控制循环的变量在循环后还可以继续使用。

5.死循环

一直循环的执行下去，如果没有干预不会停止下来。

在开发中出现死循环是非常危险的操作

死循环写法

for(;;) {
  System.out.println("Hello World");
}

// 经典做法
while(true) {
  System.out.println("Hello World");
}

do {
  System.out.println("Hello World");
} while (true);

6.循环嵌套

循环嵌套: 顾名思义, 循环中又包含循环

循环嵌套写法:

for(int i = 0; i < 3; i++) {
	for(int j = 0; j < 5; j++) {
    System.out.println("Hello World");
	}
}

嵌套循环的特点:

外部循环每循环一次，内部循环全部执行完一次。

通过代码我们来学习一下循环嵌套吧

需求: 在控制台使用 * 打印出4行5列的矩形,

我们可能会按照如下方式打印

for(int i = 1; i <= 4; i++) {
     System.out.println("*****");
}

但是如果让打印20列呢, 100列呢, 那是不是要写20个或者100个 * 号

这种情况我们就可以使用循环嵌套

public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        for (int j = 0; j < 20; j++) {
            // 不换行
            System.out.print("*");
        }
        System.out.println(); // 换行
    }
}

输出结果:

7.循环控制

跳转控制语句介绍:

break: 跳出并结束当前所在循环的执行
continue: 用于跳出当前循环的当次执行，进入下一次循环。

break演示: 例如, 我们循环1-10这十个数字, 让他们相加, 而相加到5的时候, 退出循环

public static void main(String[] args) {
    int sum = 0;

    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        if (i == 5) {
            break; // 退出循环
        }
        sum+=i;
    }

    System.out.println(sum); // 10
}

continue演示: 如果我们将上面代码break换成continue, 那么就会跳过本次循环, 执行下一次循环

public static void main(String[] args) {
    int sum = 0;

    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        if (i == 5) {
            continue; // 退出循环
        }
        sum+=i;
    }

    System.out.println(sum); // 50
}