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3023Java_控制语句
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控制语句
0.前定义
语句块(有时叫做复合语句)，是用花括号扩起的任意数量的简单Java语句。
块确定了局部变量的作用域。块中的程序代码，作为一个整体，是要被一起执行的。
块可以被嵌套在另一个块中，但是不能在两个嵌套的块内声明同名的变量。
语句块可以使用外部的变量，而外部不能使用语句块中定义的变量，因为语句块中定义的变量作用域只限于语句块。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int n;
int a;
{
int k;
int n; //编译错误：不能重复定义变量n
} //变量k的作用域到此为止
}
}
Java里的语句可分为以下六类
- 方法调用语句：如：System.out.println(" Hello");
- 表达式语句：表示式尾加上分号。比如赋值语句：x=23;
- 复合语句：可以用{ }把一些语句括起来构成复合语句， 如：{ z=123+x; System.out.println("How are you"); }
- 空语句：一个分号也是一条语句，称做空语句。
- 控制语句：控制语句分为条件分支语句、开关语句和循环语句。
- package语句和 import语句：它们和类、对象有关，package是java放在哪，import指定导入包
1.综述
流程控制语句是用来控制程序中各语句执行顺序的语句，可以把语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。
控制语句分为三类：顺序、选择和循环。
顺序结构：代表“先执行a，再执行b”的逻辑。
选择结构：代表“如果…，则…”的逻辑，
循环结构：代表“如果…，则再继续…”的逻辑。
递归结构：自己调用自己
迭代结构：不停调用另一个
2.介绍
2.1 选择结构
选择结构用于判断给定的条件，然后根据判断的结果来控制程序的流程。
有如下结构：
if单选择结构
if-else双选择结构
if-else if-else多选择结构
switch结构
2.1.1 if单选择结构
if语句是单条件分支语句，即根据一个条件来控制程序执行的流程
if(布尔表达式){
语句块
}
if语句对布尔表达式进行一次判定，
若判定为真，则执行{}中的语句块，否则跳过该语句块
if(count >= && count <= ) { //错误写法：10<=count<=15
System.out.println("");
}
注意：如果if语句不写{}，则只能作用于后面的第一条语句。
表达式的值必须是boolean型的；不能用0代表false；用1代表true；
//例子2将变量a，b，c内存中的数值按大小顺序进行互换（从小到大排列）。
public class Example3_2 {
public static void main(String args[]) {
int a = 9,b = 5,c = 7,t=0;
if(b<a) {
t = a; a = b; b = t;
}
if(c<a) {
t = a; a = c;c = t;
}
if(c<b) {
t = b; b = c; c = t;
}
System.out.println("a="+a+",b="+b+",c="+c);
}
}
2.1.2 if-else双选择结构
if-else 语句是双条件分支语句，即根据一个条件来控制程序执行的流程
if(布尔表达式){
语句块1
}else{
语句块2
}
当布尔表达式为真时，执行语句块1，否则，执行语句块2。也就是else部分。
if (a<b) {
System.out.println(a);
} else {
System.out.println(b);
}
注意：条件运算符有时候可用于代替if-else
System.out.println((a<b)?a:b);
2.1.3 if-else if-else多选择结构
if-else-if 语句是多条件分支语句，即根据多个条件来控制程序执行的流程
if(布尔表达式1) {
语句块1;
} else if(布尔表达式2) {
语句块2;
}……else if(布尔表达式n){
语句块n;
} else {
语句块n+1;
}
当布尔表达式1为真时，执行语句块1;否则，判断布尔表达式2，当布尔表达式2为真时，执行语句块2;否则，继续判断布尔表达式3······;如果1~n个布尔表达式均判定为假时，则执行语句块n+1，也就是else部分。
if (age < 15) {
System.out.println("儿童");
} else if (age < 25) {
System.out.println("青年");
} else if (age < 45) {
System.out.println("中年");
} else if (age < 65) {
System.out.println("中老年");
} else if (age < 85) {
System.out.println("老年");
} else {
System.out.println("老年");
}
2.1.4 switch多选择结构
switch 语句是单条件多分支的开关语句
它的一般格式定义如下(其中break语句是可选的）：
switch(表达式)
{
case 常量值1:
若干个语句
break;
case 常量值2:
若干个语句
break;
...
case 常量值n:
若干个语句
break;
default:
若干语句
}
说明：
1)表达式的值必须是：byte，short， Int，char不能是String或者long型的； （与int兼容类型）
2)default语句放的位置是任意的。
3)检查时case 常量必须与switch表达式 可用的类型相同。
4)switch语句会根据表达式的值从相匹配的case标签处开始执行，
一直执行到break语句处或者是switch语句的末尾。
如果表达式的值与任一case值不匹配，则进入default语句(如果存在default语句的情况)。
public class Test{
public static void main(String[] args) {
char c = 'a';
int rand = (int) (26 * Math.random());
char c2 = (char) (c + rand);
System.out.print(c2 + ": ");
switch (c2) {
case 'a':
case 'e':
case 'i':
case 'o':
case 'u':
System.out.println("元音");
break;
case 'y':
case 'w':
System.out.println("半元音");
break;
default:
System.out.println("辅音");
}
}
}
switch
注意：
1）根据表达式值的不同可以执行许多不同的操作。
switch语句中case标签在JDK1.5之前必须是整数(long类型除外)或者枚举，不能是字符串，
在JDK1.7之后允许使用字符串(String)。
2）当布尔表达式是等值判断的情况，可以使用if-else if-else多选择结构或者switch结构，
如果布尔表达式区间判断的情况，则只能使用if-else if-else多选择结构。
//例子4使用了switch语句判断用户从键盘输入的正整数是否为中奖号码。
import java.util.Scanner;
public class Example3_4{
public static void main(String args[]) {
int number = 0;
System.out.println("输入正整数(回车确定)");
Scanner reader = new Scanner(System.in);
number = reader.nextInt();
switch(number) {
case 9 :
case 131 :
case 12 : System.out.println(number+"是三等奖");
break;
case 209 :
case 596 :
case 27 : System.out.println(number+"是二等奖");
break;
case 875 :
case 316 :
case 59 : System.out.println(number+"是一等奖");
break;
default: System.out.println(number+"未中奖");
}
}
}
2.2 循环结构
循环结构分两大类，一类是当型，一类是直到型。
当型： 当布尔表达式条件为true时，反复执行某语句，当布尔表达式的值为false时才停止循环，比如：while与for循环。
直到型： 先执行某语句， 再判断布尔表达式，如果为true，再执行某语句，如此反复，直到布尔表达式条件为false时才停止循环，比如do-while循环。
2.2.1 while循环
while (布尔表达式) {
循环体;
}
在循环刚开始时，会计算一次“布尔表达式”的值，若条件为真，执行循环体。而对于后来每一次额外的循环，都会在开始前重新计算一次。
int i = 0;
int sum = 0;
// 1+2+3+…+100=?
while (i <= 100) {
sum += i;//相当于sum = sum+i;
i++;
}
注意：语句中应有使循环趋向于结束的语句，否则会出现无限循环–––"死"循环。
2.2.2 do-while循环
do {
循环体;
} while(布尔表达式) ;
do-while循环结构会先执行循环体，然后再判断布尔表达式的值，若条件为真，执行循环体，当条件为假时结束循环。
int i = 0;
int sum = 0;
do {
sum += i; // sum = sum + i
i++;
} while (i <= 100);//此处的；不能省略
System.out.println("Sum= " + sum);
注意：while与do-while的区别
do-while循环的循环体至少执行一次
public class Test{
public static void main(String[] args) {
//while循环：先判断再执行
int a = 0;
while (a < 0) {
System.out.println(a);
a++;
}
System.out.println("-----");
//do-while循环：先执行再判断
a = 0;
do {
System.out.println(a);
a++;
} while (a < 0);
}
2.2.3 for循环
for (初始表达式; 布尔表达式; 迭代因子) {
循环体;
}
for循环语句是支持迭代的一种通用结构，是最有效、最灵活的循环结构。
for循环在第一次反复之前要进行初始化，即执行初始表达式;
随后，对布尔表达式进行判定，若判定结果为true，则执行循环体，
否则，终止循环;
最后在每一次反复的时候，进行某种形式的“步进”，即执行迭代因子。
A. 初始化部分设置循环变量的初值
B. 条件判断部分为任意布尔表达式
C. 迭代因子控制循环变量的增减
for循环在执行条件判定后，先执行的循环体部分，再执行步进。
//求1-100之间的累加和
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
sum += i;
}
System.out.println("Sum= " + sum);
注意：
1）在控制表达式的初始化和步进控制部分，可以使用一系列由逗号分隔的表达式，而且那些表达式均会独立执行。
1. 无论在初始化还是在步进部分，语句都是顺序执行的。
2. 尽管初始化部分可设置任意数量的定义，但都属于同一类型。
3. 约定:只在for语句的控制表达式中写入与循环变量初始化，条件判断和迭代因子相关的表达式。
4.初始化部分、条件判断部分和迭代因子可以为空语句，但必须以“;”分开
public class Test {
public static void main(String[] args) {
for(int i = 1, j = i + 10; i < 5; i++, j = i * 2) {
System.out.println("i= " + i + " j= " + j);
}
}
}
2）无限循环
for ( ; ; ) { // 无限循环: 相当于 while(true)
System.out.println("北京尚学堂");)
}
3）初始化变量的作用域
for ( int i=1; i<10; i++) {
System.out.println("1");
}
System.out.println(i+“、”)
//编译错误，无法访问在for循环中定义的变量i
2.2.4 嵌套循环
在一个循环语句内部再嵌套一个或多个循环，称为嵌套循环。
while、do-while与for循环可以任意嵌套多层。
for (int i=1; i <=5; i++) {
for(int j=1; j<=5; j++){
System.out.print(i+" ");
}
System.out.println();
}
2.2.5 break语句和continue语句
1）在任何循环语句的主体部分，均可用break控制循环的流程。
break用于强行退出循环，不执行循环中剩余的语句。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int total = 0;//定义计数器
System.out.println("Begin");
while (true) {
total++;//每循环一次计数器加1
int i = (int) Math.round(100 * Math.random());
//当i等于88时，退出循环
if (i == 88) {
break;
}
}
//输出循环的次数
System.out.println("Game over， used " + total + " times.");
}
}
2）continue 语句用在循环语句体中，用于终止某次循环过程，
即跳过循环体中尚未执行的语句，
接着进行下一次是否执行循环的判定。
注意事项
1. continue用在while，do-while中，continue 语句立刻跳到循环首部，越过了当前循环的其余部分。
2. continue用在for循环中，跳到for循环的迭代因子部分。
public class Test{
public static void main(String[] args) {
int count = 0;//定义计数器
for (int i = 100; i < 150; i++) {
//如果是3的倍数，则跳过本次循环，继续进行下一次循环
if (i % 3 == 0){
continue;
}
//否则（不是3的倍数），输出该数
System.out.print(i + "、");
count++;//没输出一个数，计数器加1
//根据计数器判断每行是否已经输出了5个数
if (count % 5 == 0) {
System.out.println();
}
}
}
}
continue语句：把100~150之间不能被3整除的数输出，并且每行输出5个
3)“标签”是指后面跟一个冒号的标识符，例如：“label:”。
对Java来说唯一用到标签的地方是在循环语句之前。
而在循环之前设置标签的理由是：在其中嵌套另一个循环，
由于break和continue关键字通常只中断当前循环，
但若随同标签使用，它们就会中断到存在标签的地方。
public class Test {
public static void main(String args[]) {
outer: for (int i = 101; i < 150; i++) {
for (int j = 2; j < i / 2; j++) {
if (i % j == 0){
continue outer;
}
}
System.out.print(i + " ");
}
}
}
带标签break和continue：控制嵌套循环跳转(打印101-150之间所有的质数)
4）goto关键字很早就在程序设计语言中出现。尽管goto仍是Java的一个保留字，但并未在Java语言中得到正式使用;Java没有goto语句。然而，在break和continue这两个关键字的身上，仍然能看出一些goto的影子---带标签的break和continue。
在 “goto有害”论中，最有问题的就是标签，而非goto， 随着标签在一个程序里数量的增多，产生错误的机会也越来越多。 但Java标签不会造成这方面的问题，因为它们的活动场所已被限死，不可通过特别的方式到处传递程序的控制权。
2.3 递归结构
1）递归是一种常见的解决问题的方法，即把问题逐渐简单化。
递归的基本思想就是“自己调用自己”，一个使用递归技术的方法将会直接或者间接的调用自己。
利用递归可以用简单的程序来解决一些复杂的问题。比如：斐波那契数列的计算、汉诺塔、快排等问题。
2）递归结构包括两个部分：
1.定义递归头。解答：什么时候不调用自身方法。如果没有头，将陷入死循环，也就是递归的结束条件。
2.递归体。解答：什么时候需要调用自身方法。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
long d1 = System.currentTimeMillis();
System.out.printf("%d阶乘的结果:%s%n", 10, factorial(10));
long d2 = System.currentTimeMillis();
System.out.printf("递归费时：%s%n", d2-d1); //耗时：32ms
}
/** 求阶乘的方法*/
static long factorial(int n){
if(n==1){//递归头
return 1;
}else{//递归体
return n*factorial(n-1);//n! = n * (n-1)!
}
}
}
递归计算n！
使用循环求n!
public class Test23 {
public static void main(String[] args) {
long d3 = System.currentTimeMillis();
int a = 10;
int result = 1;
while (a > 1) {
result *= a * (a - 1);
a -= 2;
}
long d4 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(result);
System.out.printf("普通循环费时：%s%n", d4 - d3);
}
}
使用循环求n!
3）递归的缺陷
简单的程序是递归的优点之一。
但是递归调用会占用大量的系统堆栈，内存耗用多，
在递归调用层次多时速度要比循环慢的多，所以在使用递归时要慎重
4）注意事项
任何能用递归解决的问题也能使用迭代解决。
当递归方法可以更加自然地反映问题，并且易于理解和调试，并且不强调效率问题时，可以采用递归;
在要求高性能的情况下尽量避免使用递归，递归调用既花时间又耗内存。
参考：
https://www.cnblogs.com/zhizhan/p/4892886.html
