Java从入门到精通 - 程序流程控制

程序流程控制

此笔记参考黑马教程，仅学习使用，如有侵权，联系必删

程序中最经典的三种执行顺序：

• 顺序结构：自上而下的执行代码
  • 代码本身就是，默认的
• 分支结构：根据条件，选择对应代码执行
  • if、switch
• 循环结构：控制某段代码重复执行
  • for、while、do-while

1. 分支结构：if、switch、switch 穿透性

1.1 if 分支

• 根据条件（真或假）来决定执行某段代码

1.1.1 if 分支的三种形式

第一种：

if (条件表达式) {代码;
}

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

注意事项：

• if 语句种，**如果大括号控制的只有一行代码，则大括号可以省略不写

第二种：

if (条件表达式) {代码1;
} else {代码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

第三种：

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

执行流程：

• 先判断条件1的值，如果为 true 则执行语句体1，分支结束；如果为 false 则判断条件2的值
• 如果值为 true 就执行语句体2，分支结束；如果为 false 则判断条件3的值
• …
• 如果没有任何条件为 true，就执行 else 分支的语句体 n+1

总结

1. if 分支是什么？

• 可以根据条件，选择执行某段程序

2. if 分支的写法有几种，各有什么特点？

多学一招

• if(条件){}，()后不能跟 “;” 否则{}中的代码将不受if的控制了
• 如果 if 语句的{}中只有一行代码的情况，{}可以省略不写（但是不推荐省略）

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1.2 switch 分支

1.2.1 定义

• 是通过比较值来决定执行哪条分支

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;
}

1.2.2 switch 分支的执行流程

1. 先执行表达式的值，再拿着这个值去与 case 后的值进行匹配
2. 与哪个 case 后的值匹配为 true 就执行哪个 case 块的代码，遇到 break 就跳出 switch 分支
3. 如果全部 case 后的值与之匹配都是 false ，则执行 default 的代码

1.2.3 switch 分支的导学案例：电子备忘录

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员解决 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

package c_流程控制;public class b_SwitchDemo2 {public static void main(String[] args) {// 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员解决 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String week = "周三";switch (week) {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员解决 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("郁郁寡欢、准备上班");break;default:System.out.println("您输入的星期信息肯定是不存在的~~~");break;}}}

1.2.4 if、switch 的比较，以及各自适合什么业务场景？

• if 在功能上远远强大于 switch
• 当前条件是区间的时候，应该使用 if 分支结构
• 当条件是与一个一个的值比较的时候，switch 分支更合适：格式良好，性能较好，代码优雅

总结

1. switch 分支的格式、执行流程是怎么样的？

2. if、switch 的比较，各自适合什么业务场景？

• if 其实在功能上远远强大于 switch
• if 适合做条件是区间判断的情况
• switch 适合做：条件是比较值的情况、代码优雅、性能较好

1.2.5 switch 使用时的注意事项

1. 表达式类型只能是 byte、short、int、char、JDK5开始枚举，JDK7开始支持 String、不支持 double、float、long
2. case 给出的值不允许重复，且只能是字面量，不能是变量
3. 正常使用 switch 的时候，不要忘记写 break，否则会出现穿透现象

代码演示

package c_流程控制;public class c_SwitchDemo3 {public static void main(String[] args) {// 目标：搞清楚switch使用时的几点注意事项// 1. 表达式类型只能是 byte、short、int、char、JDK5开始枚举，JDK7开始支持 String、不支持 double、float、longint a = 10;double b = 0.1;double b2 = 0.2;double c = b + b2; // 0.30000000000000004 -> 在Java中浮点型运算有这种精度问题System.out.println(c);switch (a) {}// 2. case 给出的值不允许重复，且只能是字面量，不能是变量int i = 20;int d = 15;switch (i) {case 10:break;// case d://     break;case 20:break;}// 3. 正常使用 switch 的时候，不要忘记写 break，否则会出现穿透现象String week = "周三";switch (week) {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员解决 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("郁郁寡欢、准备上班");break;default:System.out.println("您输入的星期信息肯定是不存在的~~~");break;} // 今晚啤酒、龙虾、小烧烤 主动帮助新来的女程序员解决 bug}}

多学一招

• 当存在多个 case 分支的代码相同时，可以把相同的代码放到一个 case 模块中，其他的 case 块都通过穿透性穿透到该case 块执行代码即可，这样可以简化代码

案例：

周一：埋头苦干，解决 bug
周二：请求大牛程序员帮忙
周三：请求大牛程序员帮忙
周四：请求大牛程序员帮忙
周五：自己整理代码
周六：打游戏
周日：打游戏

package c_流程控制;public class d_SwitchDemo4 {public static void main(String[] args) {String week = "周日";switch (week) {case "周一":System.out.println("埋头苦干，解决 bug");break;case "周二":case "周三":case "周四":System.out.println("请求大牛程序员帮忙");break;case "周五":System.out.println("自己整理代码");break;case "周六":case "周日":System.out.println("打游戏");break;default:System.out.println("您输入的星期信息肯定是不存在的~~~");break;}}}

总结

1. 使用 switch 时有哪些注意事项？

• 表达式类型只能是 byte、short、int、char、JDK5开始枚举，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
• 正常使用 switch 的时候，不要忘记写 break，否则会出现穿透现象

2. switch 穿透性能解决什么问题？

• 存在多个 case 分支的代码相同时，可以把相同的代码放到一个 case 模块中，其他的 case 块都通过穿透性穿透到该case 块执行代码即可，这样可以简化代码

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2. 循环结构：for 循环、for 循环案例

2.1 for 循环

2.1.1 定义

• 控制一段代码反复执行很多次

for 循环格式

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

代码演示

package c_流程控制;public class e_ForDemo1 {public static void main(String[] args) {// 目标：需要掌握for循环的书写格式，并理解其运行流程// 需求：打印多行Hello World/*** 流程： 首先会执行初始化语句：int i = 0; i = 0，判断循环条件 0 <* 3，返回true，计算机会进入循环中执行输出第一行Hello World，接着执行迭代语句i++ i = 1，判断循环条件 1 <* 3，返回true，计算机会进入循环中执行输出第一行Hello World，接着执行迭代语句i++ i = 2，判断循环条件 2 <* 3，返回true，计算机会进入循环中执行输出第一行Hello World，接着执行迭代语句i++ i = 3，判断循环条件 3 <* 3，返回false，循环就会立即结束*/for (int i = 0; i < 3; i++) {// i = 0 1 2System.out.println("Hello World"); // 打印3行}System.out.println("---------------------------------------");for (int i = 1; i <= 5; i++) {System.out.println("Hello World2"); // 打印5行}System.out.println("----------------------------------------");for (int i = 1; i <= 10; i += 2) {// 1 3 5 7 9System.out.println("Hello World3"); // 打印五行}}
}

2.1.2 for 循环在开发中的常见应用场景

减少代码的重复编写、灵活的控制程序的执行

总结

1. for 循环格式和执行流程是什么样的？

2. for 循环的常见应用场景？

• 减少代码的重复编写，灵活的控制程序的执行

2.1.3 for 循环的其他常见应用场景

• 案例1：求和

求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出

• 案例2：求奇数和

求1-10之间的奇数和，并把求和结果在控制台输出

package c_流程控制;public class f_ForDemo2 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握使用for循环批量产生数据for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println(i); // 1~100}System.out.println("----------------------------");// 目标：打印1~5的数据和// 2. 定义一个变量用于求和int sum = 0;// 1. 定义一个循环，先产生1-5，这5个数for (int i = 1; i <= 5; i++) {sum += i; // sum = sum + i}System.out.println("1-5的数据和" + sum); // 15System.out.println("----------------------------------");// 目标：打印1~100的奇数和// 2. 定义一个变量用于求和int sum1 = 0;// 1. 定义一个循环产生1-100之间的奇数for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {// i = 1 3 5 7 9 ...sum1 += i;}System.out.println("1-100之间的奇数和" + sum1); // 2500System.out.println("----------------------------------");// 2. 定义一个变量用于累加奇数求和int sum2 = 0;// 1. 定义循环产生的1-100之间的每个数据for (int i = 1; i <= 100; i++) {// i = 1 2 3 4 5 6 ... 99 100// 2. 使用一个if分支，判断i此时记住的数据是否是奇数，是奇数我们才累加给一个变量if (i % 2 == 1) {// i = 1 3 5 7 9 ... 99sum2 += i;}}System.out.println("1-100之间的奇数和：" + sum2); // 2500}
}

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2.2 while 循环

2.2.1 定义

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;
}

2.2.2 示例

package c_流程控制;public class g_WhileDemo1 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握while循环的书写格式，以及理解其执行流程// 需求：打印多行Hello Worldint i = 0;while (i < 3) {// i = 0 1 2 System.out.println("Hello World");i++;}}
}

执行流程：

1. 循环一开始，执行 int i = 0 一次
2. 此时 i=0，接着计算机执行循环条件语句：0 < 3 返回 true，计算机就进到循环体中执行，输出：Hello World，然后执行迭代语句 i++
3. 此时 i=1，接着计算机执行循环条件语句：1 < 3 返回 true，计算机就进到循环体中执行，输出：Hello World，然后执行迭代语句 i++
4. 此时 i=2，接着计算机执行循环条件语句：2 < 3 返回 true，计算机就进到循环体中执行，输出：Hello World，然后执行迭代语句 i++
5. 此时 i=3，然后判断循环条件：3 < 3 返回 false，循环立即结束！

总结

1. while 循环的格式，执行流程是怎么样的？

2. while 和 for 有什么区别？什么时候用 for，什么时候用 while？

• 功能上是完全一样的，for 能解决的 while 也能解决，反之亦然
• 使用规范：知道循环几次：使用 for；不知道循环几次建议使用：while

案例：珠穆朗玛峰

需求：世界最高峰珠穆朗玛峰高度是：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：该纸张折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度？

• 分析：一开始不知道要循环多少次则使用 while

  • 1. 定义变量存储珠穆朗玛峰的高度、纸张的高度
  • 2. 使用 while 循环来控制纸张折叠，循环条件是（纸张厚度 < 山峰高度），循环每执行一次，就表示纸张折叠一次，并把纸张厚度变为原来的两倍
  • 3. 循坏外定义计数变量 count，循环每折叠一次纸张，让 count 变量+1

• 解

package c_流程控制;public class h_WhileTest4 {public static void main(String[] args) {// 目标：使用while循环解决问题，并理解什么情况下使用while、for// 1. 定义变量记住珠穆朗玛峰的高度和纸张的高度double peakHeight = 8848860;double paperThickness = 0.1;// 3. 定义一个变量count用于记住纸张折叠了多少次int count = 0;// 2. 定义while循环控制纸张开始折叠while (paperThickness < peakHeight) {// 把纸张进行折叠，把纸张的厚度变成原来的2倍paperThickness = paperThickness * 2;count++;}System.out.println("需要折叠多少次：" + count); // 27System.out.println("最终纸张的厚度是：" + paperThickness); // 1.34217728E7}
}

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2.3 do-while 循环

2.3.1 定义

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

2.3.2 特点

do-while 循环特点：

• 先执行后判断

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三种循环的区别小结

• for 循环和 while 循环（先判断后执行）；do … while（先执行后判断）
• for 循环和 while 循环的执行流程是一模一样的，功能上无区别，for 能做的 while 也能做，反之亦然
• 使用规范：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
• 其他区别：for 循环中，控制循环的变量只能在循环中使用（临时变量）。while 循环中，控制循环的变量在循环后还可以继续使用

package c_流程控制;public class j_DorWhileDemo1 {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println("Hello World");}// System.out.println(i); // 报错for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println("Hello World");}int m = 0;while (m < 3) {System.out.println("Hello World1");m++;}System.out.println(m); // 3}
}

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2.4 死循环

2.4.1 定义

• 可以一直执行下去的一种循环，如果没有干预不会停下来

2.4.2 死循环的写法

• 第一种

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

• 第二种（经典写法）

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

• 第三种

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

2.4.3 应用场景

• 做服务器程序

代码实现

package c_流程控制;public class k_EndLessLoopDemo6 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握死循环的写法// for (;;) {//     System.out.println("Hello World1");// }while (true) {System.out.println("Hello World2");}// do { //     System.out.println("Hello World");// } while (true);}
}

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2.5 循环嵌套

2.5.1 定义

• 循环中又包含循环

2.5.2 循环嵌套的特点

• 外部循环每循环一次，内部循环会全部执行完一轮

代码实现

package c_流程控制;public class l_LoopNestedDemo7 {public static void main(String[] args) {// 目标：循环嵌套的执行流程// 场景：假如你有老婆，你犯错了，你老婆罚你说3天，每天5句我爱你for (int i = 1; i <= 3; i++) {// i = 1 2 3 for (int j = 1; j <= 5; j++) {System.out.println("我爱你：" + i);}System.out.println("-------------------------");}/***************/for (int i = 1; i <= 3; i++) {// i = 1 2 3// 定义一个循环控制每行打印多少列星星for (int j = 1; j <= 4; j++) {System.out.print("*");}System.out.println(); // 换行}}
}

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3. 跳转关键字：break、continue

3.1 定义

• break：跳出并结束当前所在的循环的执行
• continue：用于跳出当前循环的当次执行，直接进入循环的下一次执行

注意事项：

• break 只能用于结束所在循环，或者结束所在 switch 分支的执行
• continue 只能在循环中进行使用

代码演示

package c_流程控制;public class m_BreakAndContinueDemo8 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握break和continue的作用// 1. break：跳出并结束当前所在循环中的执行// 场景：假如你又有老婆了，你犯错了，你老婆罚你说5句我爱你// 说到第三句的时候心软了，让你别再说了for (int i = 1; i <= 5; i++) {System.out.println("我爱你：" + i);if (i == 3) {// 说明已经说完了第三句了，心软了break; // 跳出并结束当前所在循环的执行}}// 2. continue：跳出当前循环的当次执行，直接进入循环的下一次执行// 场景：假如你有老婆，你犯错了，你老婆罚你洗碗5天// 第三天的时候，你表现很好，第三天不用洗碗，但是不解恨，第四天还是要继续的for (int i = 1; i <= 5; i++) {if (i == 3) {// 已经到了第三天，第三天不用洗碗continue;}System.out.println("洗碗：" + i);}}
}

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4. 随机数 Random、Random 案例

4.1 Random

• 作用：生成随机数

4.1.1 得到0-9的随机数的实现步骤

1. 导包：告诉程序去 JDK 的哪个包中找 Random
2. 写一行代码拿到随机数对象
3. 调用随机数的功能获取0-9之间的随机数（包前不包后）

注意：

• nextInt(n) 功能只能生成：0 至 n-1 之间的随机数，不包含 n

4.1.2 Random 生成指定区域随机数

• 技巧：减加法

• java 自带功能

nextInt(下限, 上限+1);

代码演示

package d_random;import java.util.Random;public class a_RandomDemo1 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握使用Random生成随机数的步骤// 1. 导包// 2. 创建一个Random对象，用于生成随机数Random r = new Random();// 3. 调用Random提供的功能：nextInt得到的随机数for (int i = 1; i <= 20; i++) {int data = r.nextInt(10); // 0-9System.out.println(data);}System.out.println("-------------------------");for (int i = 1; i <= 20; i++) {// 生成：1-10之间的随机数// 1-10 => -1 => (0 - 9) + 1int data2 = r.nextInt(10) + 1;System.out.println(data2);}System.out.println("------------------------------");for (int i = 1; i <= 20; i++) {// 生成：3-17之间的随机数// 3 - 17 => -3 => (0 - 14)int data2 = r.nextInt(15) + 3;System.out.println(data2);}}
}

总结

1. Random 生成随机数需要几步？

• 导包：import java.util.Random;
• Random r = new Random();
• int number = r.nextInt(10);

2. 如何生成 65 - 91 之间的随机数？

• 65 - 91 => -65 => ( 0 - 26 ) + 65

案例：猜数字游戏

需求：

• 随机生成一个1-100之间的数据，提示用户猜测，猜大提示过大，猜小提示过小，直到猜中结束游戏

分析：

1. 先随机生成一个1-100之间的数据
2. 定义一个死循环让用户可以一直猜测
3. 在死循环里，每次都提示用户输入一个猜测的数字，猜大提示过大，猜小提示过小，猜中则结束游戏

代码实现

package d_random;import java.util.Random;
import java.util.Scanner;public class b_RandomTest2 {public static void main(String[] args) {// 1. 随机产生一个1-100之间的数据，做为中奖号码Random r = new Random();int luckNumber = r.nextInt(100) + 1;// 2. 定义一个死循环，让用户不断的猜测数据Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true) {// 提示用户猜测System.out.println("请您输入您猜测的数据：");int guessNumber = sc.nextInt();// 3. 判断用户猜测的数字与幸运号码的大小情况if (guessNumber > luckNumber) {System.out.println("您猜测的数字过大~~~");} else if (guessNumber < luckNumber) {System.out.println("您猜测的数字过小~~~");} else {System.out.println("恭喜您，猜测成功了，可以买单了");break; // 结束游戏}}}
}

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总结

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