JAVA基础——程序流程控制（分支结构）

JAVA基础——程序流程控制（分支结构）

一、程序流程控制概述

程序的执行顺序分为三种结构：

1. 顺序结构：代码自上而下逐行执行（默认结构）。

   System.out.println("A");  // 先执行
   System.out.println("B");  // 再执行
   

2. 分支结构：根据条件判断结果选择执行不同代码块。
   • 关键词：if、switch。
3. 循环结构：重复执行某段代码（后续章节详细讲解）。

二、分支结构 - if语句

2.1 if语句的三种形式

2.1.1 单分支结构（if）

• 格式：

  if (条件表达式) {// 条件为true时执行的代码
  }
  

• 执行流程：
  先判断条件表达式，若为true则执行大括号内代码，否则跳过。
• 注意事项：
  • 条件表达式必须是布尔值（true/false）。
  • 若大括号内只有一行代码，可省略大括号，但不建议省略（增强可读性）。
• 示例：

  int score = 59;
  if (score >= 60) {System.out.println("成绩及格");
  }
  // 输出：无（条件为false，跳过）
  

2.1.2 双分支结构（if-else）

• 格式：

  if (条件表达式) {// 条件为true时执行
  } else {// 条件为false时执行
  }
  

• 执行流程：
  条件为true执行if块，否则执行else块，二者必选其一。
• 示例：

  int age = 17;
  if (age >= 18) {System.out.println("成年");
  } else {System.out.println("未成年");  // 输出：未成年
  }
  

2.1.3 多分支结构（if-else if-else）

• 格式：

  if (条件1) {// 条件1为true时执行
  } else if (条件2) {// 条件2为true时执行
  } else {// 所有条件都为false时执行
  }
  

• 执行流程：
  按顺序判断条件，遇到第一个true的条件执行对应代码块，后续条件不再判断；若全为false，执行else块（可选）。
• 示例：

  int temp = 25;
  if (temp < 0) {System.out.println("穿大衣");
  } else if (temp < 10) {System.out.println("穿毛衣");
  } else if (temp < 20) {System.out.println("穿T恤");
  } else if (temp < 30) {System.out.println("穿短裤");  // 输出：穿短裤
  } else {System.out.println("穿短裙");
  }
  

2.2 if语句的注意事项

1. 条件表达式：
   • 只能是布尔值，不能用赋值表达式（如if (a=5)是错误的，应为if (a==5)）。
2. 大括号规范：
   • 即使只有一行代码，也建议保留大括号，避免逻辑错误。
3. 嵌套使用：
   • if语句中可嵌套其他if语句，用于复杂条件判断。

     int score = 85;
     String level;
     if (score >= 60) {if (score >= 80) {level = "优秀";  // score >= 80时执行} else {level = "及格";}
     } else {level = "不及格";
     }
     

三、分支结构 - switch语句

3.1 switch语句的格式与执行流程

• 格式：

  switch (表达式) {case 值1:// 代码块1break;case 值2:// 代码块2break;...default:// 所有case都不匹配时执行break;
  }
  

• 执行流程：
  1. 计算表达式的值。
  2. 依次与每个case后的值比较，匹配成功则执行对应代码块，遇到break跳出switch。
  3. 所有case都不匹配时，执行default块（可选）。

3.2 关键细节

1. 表达式类型：
   • 支持byte、short、int、char、String（JDK7+）、枚举（JDK5+）。
   • 不支持：long、float、double等。
2. case值要求：
   • 必须是字面量（如10、'A'、"abc"），不能是变量。
   • 值必须唯一，不能重复。
3. break的作用：
   • 必须手动添加，否则会发生穿透现象（执行当前case后，继续执行后续所有case，直到遇到break或switch结束）。

     int day = 2;
     switch (day) {case 1:System.out.println("周一");case 2:System.out.println("周二");  // 穿透！case 3:System.out.println("周三");  // 输出：周二、周三（无break）break;default:System.out.println("其他");
     }
     

4. default的位置：
   • 可放在任意位置，但建议放在最后，逻辑更清晰。

3.3 switch与if的对比

场景	if	switch
条件类型	支持区间判断（如a>10）	支持等值判断（如a==10）
代码可读性	区间判断更直观	等值判断更简洁
性能	条件多时效率可能下降	效率稳定（哈希表优化）
适用场景	天气温度、考试等级等区间判断	菜单选项、月份、星期等等值判断

示例：菜单选择（switch更合适）

int choice = 2;
switch (choice) {case 1:System.out.println("查看余额");break;case 2:System.out.println("转账");  // 输出：转账break;case 3:System.out.println("退出");break;default:System.out.println("无效选择");
}

四、分支结构的应用场景

4.1 if语句典型场景

• 区间判断：如成绩等级、温度区间、年龄分段等。

  // BMI健康评估
  double bmi = 22.5;
  if (bmi < 18.5) {System.out.println("体重过低");
  } else if (bmi < 24.9) {System.out.println("正常");  // 输出：正常
  } else {System.out.println("超重");
  }
  

4.2 switch语句典型场景

• 等值判断：如用户输入选项、枚举类型处理、协议类型匹配等。

  // 交通信号灯控制（枚举示例）
  enum TrafficLight { RED, YELLOW, GREEN }
  TrafficLight light = TrafficLight.GREEN;
  switch (light) {case RED:System.out.println("停车");break;case YELLOW:System.out.println("准备");break;case GREEN:System.out.println("通行");  // 输出：通行break;
  }
  

五、分支结构常见错误与注意事项

1. if条件误用：
   • 错误：if (a = 5)（应为if (a == 5)）。
   • 原因：赋值表达式a=5的结果是int类型，而非布尔值。
2. switch穿透忘记break：
   • 后果：导致多个case被执行，逻辑混乱。
   • 解决：每个case后必须添加break（除非故意利用穿透特性简化代码）。
3. switch表达式类型不匹配：
   • 错误：switch (longNum)（long类型不支持）。
   • 解决：改用if-else或转换为支持的类型（如int）。

六、总结

分支结构	格式特点	适用场景
if	支持单分支、双分支、多分支，条件可为区间或等值判断	区间判断、复杂逻辑
switch	等值判断，表达式类型有限，需手动添加break避免穿透	等值枚举、固定选项

选择建议：

• 区间判断或条件复杂时用if。
• 等值判断且条件明确时用switch，代码更简洁优雅。