6. 流程控制¶

6.1. 流程控制¶

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。
其流程控制方式采用结构化程序设计中规定的三种基本流程结构
- 顺序结构
  - 程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。
- 分支结构
  - 根据条件，选择性地执行某段代码。
  - 有 if…else 和 switch case 两种分支语句。
- 循环结构
  - 根据循环条件，重复性的执行某段代码。
  - 有 while 、 do…while 、 for 三种循环语句。
  - 注 JDK1.5 提供了 foreach 循环，方便的遍历集合、数组元素。

6.2. Scanner键盘录入的使用¶

Scanner是Java提供给我们直接使用的类，每一个类里面都包含了一些功能，Scanner这个类可以实现键盘录入的功能。 Scanner是一个类，类是属于引用数据类型的。所以Scanner的使用步骤和引用类型的使用步骤是一致的。

6.2.1. 引用类型的使用步骤：¶

导包

import 包名.类名;
创建对象 数据类型对象名 = new 数据类型();
调用方法，完成功能 对象名.方法名();

6.2.2. Scanner的使用步骤：¶

导包

import java.util.Scanner;
创建对象

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
调用方法，键盘录入

int a = scanner.nextInt(); :录入整数

录入其他类型的数据就.nextXx()

Scanner相关API查询

6.3. 顺序结构¶

6.3.1. 顺序结构¶

Java中定义成员变量时采用合法的前向引用

_images/Sequencestructure.png 顺序结构

6.4. 分支结构¶

6.4.1. `if-else`结构¶

if语句的三种格式

格式：
	if(条件) {
        执行语句;
	}
执行流程：
	1. 先判断小括号中的条件。
	2. 如果条件为true，那么就执行大括号中的内容。
	   如果条件为false，那么就不执行大括号中的内容。
特点：
	要么执行，要么不执行。

二选一

格式：
	if(条件) {
        执行语句1;
	} else {
        执行语句2;
	}
执行流程：
	1. 判断小括号中的条件
	2. 如果条件为true，那么就执行if后面大括号中的执行语句1.
	   如果条件为false，那么就执行else后面大括号中的执行语句2.
特点：
	要么执行第一个，要么执行第二个。（两者选其一）

n选一

格式：
	if(条件1) {
        执行语句1;
	} else if(条件2) {
        执行语句2;
	}... else if(条件n) {
        执行语句n;
	} else {
        执行语句n + 1;
	}

执行流程：
	1. 先判断条件1是否成立。
	2. 如果条件1成立，那么就执行条件1后面大括号中的执行语句1.
	3. 如果条件1不成立，那么就继续判断条件2
	4. 如果条件2成立，那么就执行条件2后面大括号中的执行语句2
	5. 如果条件2不成立，那么就继续判断后面的条件....
	6. 如果所有的条件都不成立，那么代码会执行else中的内容

简单来说，哪个条件先成立那么就执行哪个条件后面的执行语句。如果所有条件都不成立，那么代码会执行else。一旦某个条件判断成立，执行完该条件后面的执行语句后就不会再判断后面的条件了，而是直接跳出整个的if语句。

特点：
	可以判断多种情况。

条件表达式必须是布尔表达式（关系表达式或逻辑表达式）、布尔变量
语句块只有一条执行语句时，一对{}可以省略，但建议保留
if-else语句结构，根据需要可以嵌套使用
当if-else结构是“多选一”时，最后的else是可选的，根据需要可以省略
当多个条件是“互斥”关系时，条件判断语句及执行语句间顺序无所谓当多个条件是“包含”关系时，“小上大下 / 子上父下”

6.4.2. `switch-case`结构¶

switch

格式：

switch(表达式) {
    case 目标值:
        执行语句;
        break;
    case 目标值:
        执行语句;
        break;
        ...
            default:
        执行语句;
        break;

解释：
- 表达式：表达式的结果必须是byte，short，char，int。JDK5之后的枚举。JDK7之后的字符串。这个表达式也可以是一个常量，也可以是一个变量。
- 目标值：目标值用来和表达式的结果进行匹配。
- break：用来跳出switch语句的。
- default：如果所有的目标值都没有和表达式的值匹配成功。那么代码会执行default。相当于之前的else。
执行流程：
1. 先计算表达式的结果。
2. 使用表达式的结果和每一个case后面的目标值进行匹配，那个能够匹配上，就执行哪个case后面的语句，然后会遇到break，结束整个的switch语句
3. 如果所有的目标值都没有匹配上表达式的结果，那么代码会执行default。
case穿透：
- case中的break关键字可以省略，如果省略break，那么代码执行完当前的case中的内容后会继续向下执行，执行后面case中的内容，这个特性叫做case穿透。

6.4.3. `switch`和`if`语句的对比¶

如果判断的具体数值不多，而且符合byte、short 、char、int、String、枚举等几种类型。虽然两个语句都可以使用，建议使用swtich语句。因为效率稍高。
其他情况：对区间判断，对结果为boolean判断，使用if，if的使用范围更广。也就是说，使用switch-case的，都可以改写为if-else。反之不成立。

6.5. 循环结构¶

6.5.1. 循环结构¶

在某些条件满足的情况下，反复执行特定代码的功能

6.5.2. 循环语句分类¶

for 循环
while循环
do-while 循环

6.5.3. 循环语句的四个组成部分¶

初始化部分(init_statement)
循环条件部分(test_exp)
循环体部分(body_statement)
迭代部分(alter_statement)

循环

6.5.4. `for` 循环¶

语法格式

for (①初始化部分; ②循环条件部分; ④迭代部分){
    ③循环体部分;
}

执行流程

①-②-③-④-②-③-④-②-③-④-…..-②
说明：
- ②循环条件部分为boolean类型表达式，当值为false时，退出循环
- ①初始化部分可以声明多个变量，但必须是同一个类型，用逗号分隔
- ④可以有多个变量更新，用逗号分隔

6.5.5. `while`循环¶

语法格式

①初始化部分;
while (②循环条件部分){
    ③循环体部分;
    ④迭代部分
}

执行流程

①-②-③-④-②-③-④-②-③-④-…..-②
说明：
- 注意不要忘记声明④迭代部分。否则，循环将不能结束，变成死循环。
- for循环和while循环可以相互转换

6.5.6. `do-while`¶

语法格式

①初始化部分;
do {
    ③循环体部分;
    ④迭代部分
} while(②循环条件部分);

执行流程

①-③-④-②-③-④-②-③-④-…..-②
说明：
- do-while循环至少执行一次循环体。
- 开发中，使用for和while更多一些。较少使用do-while
- for循环适用于已知循环次数的场景。
- while循环适用于未知循环次数的场景。

6.5.7. 嵌套循环¶

将一个循环放在另一个循环体内，就形成了嵌套循环。其中for ,while ,do…while均可以作为外层循环或内层循环。
实质上，嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体。当只有内层循环的循环条件为false时，才会完全跳出内层循环，才可结束外层的当次循环，开始下一次的循环。
设外层循环次数为m次，内层为n次，则内层循环体实际上需要执行m*n次。

6.5.8. 死循环¶

如果某个循环一直执行，永远停不下来，那么这个循环就是一个死循环。
while死循环格式(常用)：
```
while(true) {
   循环体;
	}
```
for死循环格式(了解)：
```
for(;;) {
    循环体;
	}
```

6.5.9. 特殊关键字的使用¶

break

使用场景:
1. switch语句
2. 循环语句
break语句用于终止某个语句块的执行
```
{	
	...
	break;
	...
}
```

break语句出现在多层嵌套的语句块中时，可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块

EXIT_FLG:{ ...
    EXIT_FLG_1:{ ...
        EXIT_FLG_2:{...
            break EXIT_FLG;
                ...
        }
    }
}

continue
- continue只能使用在循环结构中
- continue语句用于跳过其所在循环语句块的一次执行，继续下一次循环
- continue语句出现在多层嵌套的循环语句体中时，可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环
附加return
- 并非专门用于结束循环的，它的功能是结束一个方法。当一个方法执行到一个return语句时，这个方法将被结束。
- 与break和continue不同的是，return结束整个方法，不管这个return处于多少层循环之内
很多语言都有goto语句，goto语句可以随意将控制转移到程序中的任意一条语句上，然后执行它。但使程序容易出错。Java中的break和continue是不同于goto的。

6.5.10. 循环练习题¶

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        /*
         ******
         ******
         ******
         ******
         */
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int j = 0; j < 6; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
		/*
         *
         **
         ***
         ****
         *****
         */
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

9*9乘法表

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
		for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                System.out.print(j + " * " + i + " = " + (i * j) + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

输出100以内质数

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        boolean isPrime = true;
        for (int i = 2; i <= 100; i++) {
            for (int j = 2; j < Math.sqrt(i); j++) {
                if (i % j == 0) {
                    isPrime = false;
                    break;
                }
            }
            if (isPrime) {
                System.out.println(i);
            }
            isPrime = true;
        }
    }
}

优化后

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
		long startTime = System.currentTimeMillis();
        int primeCount = 0;
        liable:
        for (int i = 2; i <= 100000; i++) {
            for (int j = 2; j < Math.sqrt(i); j++) {
                if (i % j == 0) {
                    continue liable;
                }
            }
            primeCount++;
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("2-100质数的个数为：" + primeCount);
        System.out.println("执行时间为：" + (endTime - startTime));
    }
}

补充:衡量一个功能代码的优劣：
- 正确性
- 可读性
- 健壮性
- 高效率与低存储：时间复杂度、空间复杂度（衡量算法的好坏）

6. 流程控制¶

6.1. 流程控制¶

6.2. Scanner键盘录入的使用¶

6.2.1. 引用类型的使用步骤：¶

6.2.2. Scanner的使用步骤：¶

6.3. 顺序结构¶

6.3.1. 顺序结构¶

6.4. 分支结构¶

6.4.1. if-else结构¶

6.4.2. switch-case结构¶

6.4.3. switch和if语句的对比¶

6.5. 循环结构¶

6.5.1. 循环结构¶

6.5.2. 循环语句分类¶

6.5.3. 循环语句的四个组成部分¶

6.5.4. for 循环¶

6.5.5. while循环¶

6.5.6. do-while¶

6.5.7. 嵌套循环¶

6.5.8. 死循环¶

6.5.9. 特殊关键字的使用¶

6.5.10. 循环练习题¶

6.4.1. `if-else`结构¶

6.4.2. `switch-case`结构¶

6.4.3. `switch`和`if`语句的对比¶

6.5.4. `for` 循环¶

6.5.5. `while`循环¶

6.5.6. `do-while`¶