【Java基础|Day03】流程控制语句

今日学习目标

1. 理解程序控制流程的三种基本结构：顺序、分支和循环
2. 掌握if语句的三种格式及其执行流程
3. 掌握switch语句的格式与执行流程，理解case穿透及其应用
4. 掌握for循环的格式与执行流程
5. 掌握while循环的格式与执行流程
6. 掌握do-while循环的格式与执行流程
7. 能够根据实际需求选择合适的控制结构（分支或循环）来解决问题。

---

第一部分：控制流程概述

程序控制流程分为三大类：

结构类型	描述	Java语法	适用场景
顺序结构	默认执行流程，代码按编写顺序自上而下依次执行	无特殊语法	所有程序的基础流程
分支结构	根据不同条件选择执行不同代码块	if, switch	条件判断、多路选择
循环结构	重复执行特定代码块直到条件不满足	for, while, do-while	重复操作、遍历数据

---

第二部分：分支结构详解

2.1 if 语句

2.1.1 基本格式与执行流程：

格式一：单分支结构—如果条件成立就执行代码语句

        if(关系表达式){
            语句体;
        }

执行流程：

1. 先计算关系表达式的值
2. 如果关系表达式的值为true就执行语句体
3. 如果关系表达式的值为false就不执行语句体
4. 继续执行后续代码

格式二：双分支结构—如果条件成立就执行代码语句1，否则就执行代码语句2

        if(关系表达式){
            语句体1;
        }else{
            语句体2;
        }

执行流程：

1. 先计算关系表达式的值
2. 如果关系表达式的值为true就执行语句体1
3. 如果关系表达式的值为false就执行语句体2
4. 继续执行后续代码

格式三：多分支结构—存在多种不同情况执行对应情况的语句体

        if(关系表达式1){
            语句体1;
        }else if(关系表达式2){
            语句体2;
        }
        ...
        else{
            语句体;
        }

执行流程：

1. 先计算关系表达式1的值
2. 如果关系表达式1的值为true就执行语句体1，如果为false就计算关系表达式2的值
3. 如果关系表达式2的值为true就执行语句体2，如果为false就计算关系表达式3的值
4. …
5. 如果所有关系表达式结果都为false，就执行else后的语句
6. 继续执行后续代码

2.1.2 重要注意事项：

1. 布尔变量的简洁写法：对于一个布尔量，尽量不要用" == "来判断，直接写在括号中即可

public class Day03 {
    public static void main(String[] args) {
        boolean b = 10>3;
        if(b) { // 而不是b==true
            System.out.println("hello world");
        }
    }
}

2. 执行顺序特性：if 结构中，条件判断从上到下进行，一旦某个条件满足，执行对应代码块后立即退出，不再检查后续条件。

public class Day03 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        if(a>0){
            System.out.println("a>0"); //输出：a>0
        }else if(a>5){// 不再检查此条件
            System.out.println("a>5");
        }
    }
}

3. 代码规范建议：
   • 只有一行代码时，我们可以省略花括号的书写，但是我们一般建议不要省略
   • 左大括号放在行尾，右大括号单独一行
   • else 子句是可选的，当不需要处理所有条件都不满足的情况时，可以省略。

---

2.2 switch语句

2.2.1 基本格式与执行流程：

        switch(表达式){
            case 值1:
                语句体1;
                break;
            case 值2:
                语句体2;
                break;
            ...
            default:
                语句体n;
                break;
        }

执行流程：

1. 先计算表达式的值
2. 依次和case后面的值比较，如果有对应值，就会执行相应语句，在执行过程中如果有break就会结束
3. 如果所有case后面的值与表达式的值都不匹配，就会执行default里面的语句，然后结束整个switch语句

2.2.2 重要注意事项：

1. 格式语法说明：

组成部分	说明	注意事项
表达式	任何能计算出确定值的代码片段	类型限制：byte、short、int、char、枚举（JDK5+）、String（JDK7+）
case	与表达式比较的值	不能重复，不能使用变量
break	中断switch语句，阻止case穿透	可选，但通常需要。省略会导致case穿透
default	所有case都不匹配时执行	可省略，可以放在任意位置，建议放在最后

一些表达式示例：

// 简单变量
int score = 85;
switch (score) { ... }
// 运算表达式
switch (score * 2 + 10) { ... }
// 方法调用（方法必须返回有效类型）
int getScore() { return 85; }
switch (getScore()) { ... }
// 三元表达式
switch (score >= 60 ? 1 : 0) { ... }

2. case的穿透性：

• 什么是case的穿透性？
  当某个 case 匹配成功后，如果没有遇到 break，程序会继续执行后续 case 的代码块，而不管这些 case 的条件是否匹配，直到遇到break或switch结束。
• 穿透应用场景：多个case的语句体重复了，可以使用case穿透简化代码。

public class Day03 {
    public static void main(String[] args) {
        int day = 1;
        switch (day) {
            case 1:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 2:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 3:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 4:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 5:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 6:
                System.out.println("休息日");
                break;
            case 7:
                System.out.println("休息日");
                break;
            default:
                System.out.println("输入错误");
                break;
        }
        // 利用case的穿透性简化：
        switch(day){
            case 1:
            case 2:
            case 3:
            case 4:
            case 5:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 6:
            case 7:
                System.out.println("休息日");
                break;
            default:
                System.out.println("输入错误");
                break;
        }
        // 还可以进一步简化：
        switch(day){
            case 1, 2, 3, 4, 5:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 6,7:
                System.out.println("休息日");
                break;
            default:
                System.out.println("输入错误");
                break;
        }
        // JDK 12+ 箭头语法：（自动break，不需要写break）
        switch(day) {
            case 1, 2, 3, 4, 5 -> {
                System.out.println("工作日");
            }
            case 6, 7 -> {
                System.out.println("休息日");
            }
            default -> {
                System.out.println("输入错误");
            }
        }
    }

• 跳转控制语句：

语句	在switch中的作用	在循环中的作用
break	结束整个switch语句	结束整个循环
continue	不可用	跳过本次循环剩余代码，继续下一次循环

2.3 分支结构对比

特性	if语句	switch语句
判断类型	条件表达式	等值比较
适用场景	1. 条件为范围 2. 条件为布尔表达式 3. 条件数量较少或不确定	1. 基于单个变量的多个固定值 2. 枚举类型选择 3. 字符串常量匹配

总结建议：

• 使用if语句：适合条件判断涉及范围、布尔逻辑、复杂条件
• 使用switch语句：适合基于单个变量与多个固定值进行等值匹配

---

第三部分：循环结构详解

3.1 for循环

格式：

        for(初始化语句;条件表达式;条件控制语句){
            循环体;
        }

执行流程：

1. 执行初始化语句
2. 执行条件表达式，如果是true，执行循环体；如果是false，结束循环
3. 执行条件控制语句
4. 再执行2

3.2 while循环

格式：

        初始化语句 ;
        while(条件表达式){
            循环体 ;
            条件控制语句 ;
        }

执行流程：

1. 执行初始化语句
2. 执行条件表达式，如果是true，执行循环体；如果是false，结束循环
3. 执行条件控制语句
4. 再执行2

3.3 do…while循环

格式：

        初始化语句 ;
        do{
            循环体 ;
            条件控制语句 ;
        }while(条件表达式);

执行流程：

1. 执行初始化语句
2. 执行循环体语句
3. 执行条件控制语句
4. 执行条件表达式判断，如果为 true，回到第 2 步继续执行；如果为 false，结束循环
5. 继续执行后续代码

3.4 循环结构对比

do…while：无论如何都会无条件执行一次循环体，再开始进行判断是否继续循环。
for和while流程一致，有何区别？
for循环一般用于已知的循环次数或者循环范围的场景
while循环一般用于已知的开始结束循环条件的场景，而不知道循环次数。

特性	for循环	while循环	do-while循环
执行次数	0次或多次	0次或多次	至少1次
适用场景	循环次数或者循环范围已知	循环次数未知，知道开始结束循环的条件	需要至少执行一次的场景

---

以上为个人学习总结，旨在梳理个人理解。如有疏漏或不当之处，欢迎指正与交流。