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【Java编程进阶】流程控制结构详解

简介: 程序流程控制结构是指以某种顺序执行的一系列动作,用于解决某个问题。程序可以通过控制语句来对程序实现选择、循环、转向和返回等流程控制。程序控制结构包括:顺序结构、分支结构、循环结构。
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推荐学习专栏:Java 编程进阶之路【从入门到精通】


1. 流程控制结构

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程序流程控制结构是指以某种顺序执行的一系列动作,用于解决某个问题。程序可以通过控制语句来对程序实现选择、循环、转向和返回等流程控制。

程序控制结构包括:顺序结构、分支结构、循环结构。

2. 顺序结构

顾名思义,顺序结构就是程序按照从上到下的顺序执行,程序中的语句只能被执行一次。

在这里插入图片描述
示例:

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("Hello");
        System.out.println("World");
    }
}

/**
 * 运行结果
 * Hello
 * World
 */

在 Java 程序中,JVM 默认总是顺序执行以分号 ; 结束的语句。但是,在实际的代码中,程序经常需要做条件判断,循环等,因此,需要有多种流程控制语句,来实现程序的跳转和循环等功能。

3. 分支结构

和顺序结构不同的是,分支结构可以在执行的过程中进行判断。当程序执行到控制分支的语句时,首先判断条件,根据条件表达式的值选择相应的语句执行(放弃另一部分语句的执行)。

分支结构包括单分支,双分支和多分支三种形式。

3.1 单分支

语法:

if(布尔表达式){语句块;} 

在这里插入图片描述

只有布尔表达式的值为 true 时,才会继续执行 if 语句块的内容。

示例:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int score=59;
        if(score>=60)
            System.out.println("考试及格!");
    }
}

3.2 双分支

语法:

if(布尔表达式){ 
    语句块;//if分支 
}else{ 
    语句块;//else分支 
}

在这里插入图片描述当条件表达式的值为真时,执行代码段1,否则执行代码段2。

示例:


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int score=59;
        if(score>=60)
            System.out.println("考试及格!");
        else 
            System.out.println("考试不及格!");
    }
}

3.3 多分支 (if-else)

语法:

if(布尔表达式){ 
    语句块; 
}else if(布尔表达式){ 
    语句块; 
}else{ 
    语句块; 
}

在这里插入图片描述
示例:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int score=80;
        if(score<60)
            System.out.println("考试不及格!");
        else if(score<80)
            System.out.println("考试及格!");
        else
            System.out.println("考试优秀!");
    }
}

3.4 嵌套 if

什么时候会用到嵌套 if 语句来实现分支结构呢?例如,学校举行运动会,百米赛跑跑入10秒内的学生有资格进决赛,根据性别分别进入男子组和女子组。此时,首先判断是否在十秒内,如果是,再判断是男生还是女生,否则,没有进入决赛。

语法:

   if(布尔表达式1){
            if(布尔表达式2){
                语句1;
            }else{
                语句2;
            }
        }else{
            语句3;
        }

示例:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int score=59;
        if(score>=60){
            if(score<80)
                System.out.println("考试及格!");
            else
                System.out.println("考试优秀!");
        }
        else
            System.out.println("考试不及格!");
    }
}

3.5 多分支结构 (switch)

语法:

 switch (表达式) {
    case 值1:
        语句;
        break;
    case 值2:
        语句;
        break;
    default:
        语句;
        break;
 }

在这里插入图片描述多分支结构用于多种选择的情况,根据输入的情况,与 case 值后面的常量比较,如果相等,则执行后面的代码段,此时一定要记得加上 break 语句跳出 switch 语句,否则将会执行下一个情况的代码段,直到遇到 break 语句。

示例:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 5;
        switch (num) {
            case 1:
                System.out.println("今天是星期一");
                break;
            case 2:
                System.out.println("今天是星期二");
                break;
            case 3:
                System.out.println("今天是星期三");
                break;
            case 4:
                System.out.println("今天是星期四");
                break;
            case 5:
                System.out.println("今天是星期五");
                break;
            case 6:
                System.out.println("今天是星期六");
                break;
            case 7:
                System.out.println("今天是星期日");
                break;
            default:
                System.out.println("输入有误!");
        }
    }
}

4. 循环结构

当程序执行到循环控制语句时,根据循环判定条件对一组语句重复执行多次。循环结构的三个要素分别是循环变量,循环体和循环终止条件。

我们把循环结构分为三种,分别是 for 循环,while 循环和 do...while 循环。接下来,我们分别来学习者三种循环结构。

4.1 for 循环

语法:

for(表达式1;表达式2;表达式3) { 
    循环体; //一条或多条语句 
}

在这里插入图片描述
示例:打印三行 HelloWorld!

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0;i<3;i++)
        System.out.println("HelloWorld!");
    }
}
/**
 * 运行结果
 * HelloWorld!
 * HelloWorld!
 * HelloWorld!
 */

4.2 while 循环

语法:

while(布尔表达式){ 
循环体; //一条或多条语句 
}

while 循环的逻辑和 for 循环相同,如果布尔表达式的值为真则执行循环体,否则结束循环。

示例:打印三行 HelloWorld!

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int i=0;
        while(i<3){
            System.out.println("HelloWorld!");
            i++;
        }
    }
}

4.3 do...while循环

语法:

do { 
   循环体; 
}while(条件判断表达式);

可以看到,和 while 循环不同的是,do...while 循环要先执行一次代码段,然后再进行条件的判断,如下图:

在这里插入图片描述
示例:打印三行 HelloWorld!

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int i=0;
        do{
            System.out.println("HelloWorld!");
            i++;
        }while(i<3);
    }
}

5. 流程跳转

在流程跳转部分主要讲解的是 break 语句,continue 语句和 return 语句。我们先看一看结论:

  • break 用于 do-while,while,for,switch中时,可跳出循环而执行循环后面的语句
  • continue 用在循环中,跳过本次循环,执行下一次循环
  • return 并非专门用于结束循环,它的功能是结束一个方法

5.1 break

示例:

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (i == 3)
                break;
            System.out.println(" i = " + i);
        }
        System.out.println("break用于跳出循环结构继而执行循环后面的语句!");
    }
}

break 语句用于跳出 for ,while 等循环结构,继而执行循环后面的语句。

5.2 continue

示例:

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (i == 3)
                continue;
            System.out.println(" i = " + i);
        }
    }
}

continue 用于多层嵌套的循环结构,且只能用于循环结构。目的是跳出当前的循环执行下一次循环。例如上面的例子,打印 10 以内的整数且不包括数字 3 。

5.3 return

示例:

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            for (int j = 1; j <= 10; j++) {
                if (i + j == 15) {
                    return;
                }
                System.out.println("i = " + i + ",j = " + j + ",i + j = " + (i + j));
            }
        }

与 break 和 continue 不同的是,return 直接结束整个方法,不管这个 return 处于多少层循环之内。所以上面的例子中,当程序执行到 i = 5,j = 10 时,跳出整个方法,程序结束执行。


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