Java基础---逻辑控制（上）

一、顺序结构

顺序结构比较简单，像我们之前写过的代码就是顺序结构的, 按照代码书写的顺序一行一行执行。

System.out.println("aaa");

System.out.println("bbb");

System.out.println("ccc");

// 运行结果

aaa

bbb

ccc

如果调整代码的书写顺序, 则执行顺序也发生变化

System.out.println("aaa");

System.out.println("ccc");

System.out.println("bbb");

// 运行结果

aaa

ccc

bbb

二、分支结构

2.1 if 语句

基本语法形式1

if(布尔表达式){

//条件满足时执行代码

}

基本语法形式2

if(布尔表达式){

//条件满足时执行代码

}else{

//条件不满足时执行代码

}

基本语法形式3 多分支的情况

if(布尔表达式){

//条件满足时执行代码

}else if(布尔表达式){

//条件满足时执行代码

}else{

//条件都不满足时执行代码

}

代码示例1: 判定一个数字是奇数还是偶数

int num = 10;

if (num % 2 == 0) {

System.out.println("num 是偶数");

} else {

System.out.println("num 是奇数");

}

代码示例2: 判定一个数字是正数还是负数

int num = 10;

if (num > 0) {

System.out.println("num 是正数");

} else if (num < 0) {

System.out.println("num 是负数");

} else {

System.out.println("num 是 0");

}

代码示例3: 判定某一年份是否是闰年

复制代码

 int year = 2000;
        if (year % 100 == 0) {
// 判定世纪闰年
            if (year % 400 == 0) {
                System.out.println("是闰年");
            }
            else {
                System.out.println("不是闰年");
            }
        } else {
// 普通闰年
            if (year % 4 == 0) {
                System.out.println("是闰年");
            } else {
                System.out.println("不是闰年");
            }
        }

注意事项1 悬垂 else 问题

复制代码

int x = 10;
int y = 10;
if (x == 10)
    if (y == 10)
        System.out.println("aaa");
    else
        System.out.println("bbb");

if / else 语句中可以不加大括号，但是也可以写语句(只能写一条语句)。此时 else 是和最接近的 if 匹配，但是实际开发中我们不建议这么写，最好加上大括号。

注意事项2 代码风格问题

复制代码

// 风格1
int x = 10;
if (x == 10) {
   // 满足条件
} else {
   // 不满足条件
}
// 风格2
int x = 10;
if (x == 10)
{
    // 满足条件
}
else
{
    // 不满足条件
}

虽然两种方式都是合法的, 但是 Java 中更推荐使用风格1,{ 放在 if / else 同一行。

注意事项3 分号问题

复制代码

int x = 20;
if (x == 10); {
    System.out.println("hehe");
}

// 运行结果

hehe

此处多写了一个分号, 导致分号成为了 if 语句的语句体, 而 { } 中的代码已经成为了和一个 if 无关的代码块。

2.2 switch 语句

基本语法

复制代码

switch(整数|枚举|字符|字符串){
            case 内容1 : {
                内容满足时执行语句;
                [break;]
            }
            case 内容2 : {
                内容满足时执行语句;
                [break;]
            }
...
            default:{
                内容都不满足时执行语句;
                [break;]
            }
        }

代码示例: 根据 day 的值输出星期

复制代码

int day = 1;
switch(day) {
    case 1:
        System.out.println("星期一");
        break;
    case 2:
        System.out.println("星期二");
        break;
    case 3:
        System.out.println("星期三");
        break;
    case 4:
        System.out.println("星期四");
        break;
    case 5:
        System.out.println("星期五");
        break;
    case 6:
        System.out.println("星期六");
        break;
    case 7:
        System.out.println("星期日");
        break;
    default:
        System.out.println("输入有误");
        break;
}

根据 switch 中值的不同, 会执行对应的 case 语句。遇到 break 就会结束该 case 语句。如果 switch 中的值没有匹配的 case, 就会执行 default 中的语句，建议一个 switch 语句最好都要带上 default。

注意事项1 break 不要遗漏, 否则会失去 "多分支选择" 的效果

复制代码

int day = 1;
switch(day) {
    case 1:
        System.out.println("星期一");
    // break;
    case 2:
        System.out.println("星期二");
        break;
}

// 运行结果

星期一

星期二

不写 break 的时候, case 语句会依次向下执行, 从而失去了多分支的效果。

注意事项2 switch 中的值只能是整数|枚举|字符|字符串

复制代码

double num = 1.0;
switch(num) {
    case 1.0:
        System.out.println("hehe");
        break;
    case 2.0:
        System.out.println("haha");
        break;
}

编译会出错。

注意事项3 switch 不能表达复杂的条件

复制代码

// 例如: 如果 num 的值在 10 到 20 之间, 就打印 hehe
// 这样的代码使用 if 很容易表达, 但是使用 switch 就无法表示. 
if (num > 10 && num < 20) {
    System.out.println("hehe");
}

注意事项4 switch 虽然支持嵌套, 但是很丑

复制代码

int x = 1;
int y = 1;
switch(x) {
    case 1:
        switch(y) {
            case 1:
                System.out.println("hehe");
                break;
        }
        break;
    case 2:
        System.out.println("haha");
        break;
}

代码的美观程度也是一个重要的标准。

综上, 我们发现， switch 的使用局限性是比较大的。

三、循环结构

3.1 while 循环

基本语法格式:

复制代码

while(循环条件){
    循环语句;
}

循环条件为 true，则执行循环语句; 否则结束循环。

代码示例1: 打印 1 - 10 的数字

复制代码

int num = 1;
while (num <= 10) {
    System.out.println(num);
    num++;
}

代码示例2: 计算 1 - 100 的和

复制代码

int n = 1;
int result = 0;
while (n <= 100) {
    result += n;
    n++;
}
System.out.println(num);

// 执行结果

5050

代码示例3: 计算 5 的阶乘

复制代码

int n = 1;
int result = 1;
while (n <= 5) {
    result *= n;
    n++;
}
System.out.println(num);

// 执行结果

120

代码示例4: 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

复制代码

int num = 1;
int sum = 0;
// 外层循环负责求阶乘的和 
while (num <= 5) {
    int factorResult = 1;
    int tmp = 1;
    //里层循环负责完成求阶乘的细节.
    while (tmp <= num) {
        factorResult *= tmp;
        tmp++;
    }
    sum += factorResult;
    num++;
}
System.out.println("sum = " + sum);

这里我们发现, 当一个代码中带有多重循环的时候, 代码的复杂程度就大大提高了，而比较复杂的代码就更容易出错。后面我们会采用更简单的办法来解决这个问题。

注意事项

和 if 类似, while 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句，建议还是加上 { }
和 if 类似, while 后面的 { 建议和 while 写在同一行。
和 if 类似, while 后面不要多写分号, 否则可能导致循环不能正确执行。

复制代码

int num = 1;
while (num <= 10); {
    System.out.println(num);
    num++;
}

// 执行结果
$无任何输出, 程序死循环$

此时 ; 为 while 的语句体(这是一个空语句), 实际的 { } 部分和循环无关。此时循环条件死循环了。

3.2 break

break 的功能是让循环提前结束。

代码示例: 找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数

复制代码

int num = 100;
while (num <= 200) {
    if (num % 3 == 0) {
        System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
        break;
    }
    num++;
}

// 执行结果

找到了 3 的倍数, 为:102

执行到 break 就会让循环结束。

3.3 continue

continue 的功能是跳过这次循环, 立即进入下次循环。

代码示例: 找到 100 - 200 中所有 3 的倍数

复制代码

int num = 100;
while (num <= 200) {
    if (num % 3 != 0) {
        num++;  // 这里的 ++ 不要忘记! 否则会死循环.  
        continue;
    }
    System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);
    num++;
}

执行到 continue 语句的时候, 就会立刻进入下次循环(判定循环条件), 从而不会执行到下方的打印语句。

3.4 for 循环

基本语法

复制代码

for(表达式1;表达式2;表达式3){
    循环体;
}

表达式1: 用于初始化循环变量

表达式2: 循环条件

表达式3: 更新循环变量

相比于 while 循环, for 循环将这三个部分合并在一起, 写代码时不容易遗漏

代码示例1: 打印 1 - 10 的数字

复制代码

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    System.out.println(i);
}

代码示例2: 计算 1 - 100 的和

复制代码

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println("sum = " + sum);

// 执行结果

5050

代码示例3: 计算 5 的阶乘

复制代码

int result = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    result *= i;
}
System.out.println("result = " + result);

代码示例4: 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

复制代码

int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    int tmp = 1;
    for (int j = 1; j <= i; j++) {
        tmp *= j;
    }
    sum += tmp;
}
System.out.println("sum = " + sum);

注意事项 (和while循环类似)

和 if 类似, for 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句，建议还是加上 { }
和 if 类似, for 后面的 { 建议和 while 写在同一行。
和 if 类似, for 后面不要多写分号, 否则可能导致循环不能正确执行。