40. Java 使用 `switch` 语句进行分支选择

40. Java 使用 switch 语句进行分支选择

使用 switch 语句进行分支选择

大家好！今天我们来聊一聊 Java 中非常常见的分支结构------switch 语句 。它是用来根据某个变量的值选择不同路径执行的方式。和 if-else 语句不同，switch 更适合处理多个可能的条件分支，能帮助我们更清晰地管理多重选择。

switch 语句的基本语法

让我们先看一下 switch 的基本写法：

switch (expression) {
    case value1:
        // 执行代码
        break;
    case value2:
        // 执行代码
        break;
    ...
    default:
        // 执行代码
}

• expression ：这是我们要检查的表达式，它会和每个 case 后的值进行比较。
• case 标签 ：每个 case 后跟着一个可能的值。如果表达式的结果和 case 后的值匹配，就执行对应的代码块。
• break ：它的作用是终止 switch 语句，避免继续执行到下一个 case。如果忘了加 break，程序就会出现贯穿行为 （fall-through），也就是代码会继续执行下一个 case。
• default ：这是一个可选部分，当没有任何 case 匹配时，就会执行 default 后的代码。

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示例 1：根据季度返回季节 🌸🌞🍂❄️

假设我们想根据季度来显示不同的季节，这时就可以使用 switch 语句。比如：

int quarter = 1; // 假设是第二季度

String quarterLabel = null;
switch (quarter) {
    case 0: quarterLabel = "Q1 - Winter"; break;
    case 1: quarterLabel = "Q2 - Spring"; break;
    case 2: quarterLabel = "Q3 - Summer"; break;
    case 3: quarterLabel = "Q4 - Fall"; break;
    default: quarterLabel = "Unknown quarter"; break;
}

System.out.println(quarterLabel);  // 输出：Q2 - Spring

解释：

• switch 语句会根据 quarter 的值选择不同的季节标签。
• 每个 case 后面都有一个 break，这能避免出现"贯穿"（fall-through）的情况。
• 如果没有匹配到任何 case，default 会被触发，输出一个默认值。

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示例 2：使用 fall-through 处理多个相似的 case 🏁

有时候，不同的 case 可能执行相同的操作，我们可以把这些 case 写在一起。比如：

int month = 8;
List<String> futureMonths = new ArrayList<>();

switch (month) {
    case 1: futureMonths.add("January");
    case 2: futureMonths.add("February");
    case 3: futureMonths.add("March");
    case 4: futureMonths.add("April");
    case 5: futureMonths.add("May");
    case 6: futureMonths.add("June");
    case 7: futureMonths.add("July");
    case 8: futureMonths.add("August");
    case 9: futureMonths.add("September");
    case 10: futureMonths.add("October");
    case 11: futureMonths.add("November");
    case 12: futureMonths.add("December");
            break;
    default: break;
}

System.out.println(futureMonths);  // 输出：["August", "September", "October", "November", "December"]

解释：

• 这里，我们没有在每个 case 后面加 break，导致贯穿 （fall-through）。所以，当 month 是 8 月时，程序不仅会输出"August"，还会把之后的所有月份（9 月到 12 月）都加进去。
• 这种行为可以有时很有用，但如果不小心，可能会导致错误！所以记得合理使用 break 来控制流。

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示例 3：计算月份的天数 🗓️

switch 语句还可以处理更复杂的逻辑，比如计算某个月份的天数。让我们来看一下如何计算一个月的天数，考虑到闰年的情况：

int month = 2;  // 比如是 2 月
int year = 2021;
int numDays = 0;

switch (month) {
    case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12:
        numDays = 31; break;
    case 4: case 6: case 9: case 11:
        numDays = 30; break;
    case 2:
        if (((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)) || (year % 400 == 0)) {
            numDays = 29;  // 闰年
        } else {
            numDays = 28;  // 非闰年
        }
        break;
    default:
        System.out.println("Invalid month.");
        break;
}

System.out.println("Days in month " + month + ": " + numDays);  // 输出：Days in month 2: 28

解释：

• 在这个例子中，我们用 switch 语句来判断哪个月份有多少天。
• 对于 2 月，我们进一步通过条件判断来确定是否为闰年，从而决定天数是 28 还是 29 天。

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小结 🎯

• switch 语句：非常适合处理多个选择条件，可以让代码看起来更简洁、易读。
• break 语句 ：用于终止 switch 语句，避免出现 fall-through 错误。
• fall-through ：如果没有 break，switch 会继续执行下一个 case 标签的代码，这就是我们前面提到的贯穿行为。
• default 部分 ：它是可选的，主要用于处理所有 case 都没有匹配时的情况。

总结一下，switch 是一个非常强大的工具，特别适合用于有多个选项的决策场景。掌握它能让我们的代码更简洁、逻辑更清晰！✅🚀