Java程式邏輯控制詳談

邏輯控制

1.1順序結構

順序結構比較簡單. 像我們之前寫過的代碼就是順序結構的，程式是按照代碼書寫的順序一行一行來執行，

System.out.println("aaa");
System.out.println("bbb");
System.out.println("ccc");
// 運行結果
aaa
bbb
ccc

如果調整代碼的書寫順序，則執行順序也會發生變化
System.out.println("aaa");
System.out.println("ccc");
System.out.println("bbb");
// 運行結果
aaa
ccc
bbb

1.2 分支結構

1.2.1 if 陳述句

基本語法格式1:

//注意，java中最好第一個花括號跟在if陳述句后面
if(布爾運算式){
    //條件滿足時執行代碼
}

基本語法格式2:

if(布爾運算式){
    //條件滿足時執行代碼
}else{
    //條件不滿足時執行代碼
}

基本語法格式3：

if(布爾運算式){
    //條件滿足時執行代碼
}else if(布爾運算式){
    //條件滿足時執行代碼
}else{
    //條件都不滿足時執行代碼
}

注意事項1：懸垂else問題

int x = 20;
int y = 10;
if (x == 10) 
 	if (y == 10)
 		System.out.println("aaa");
else
 	System.out.println("bbb");

 //猜一猜最侄訓列印出 aaa 還是 bbb？
 //答案是什么都不列印，這段代碼最終的樣子是這樣的，
int x = 20;
int y = 10;
if (x == 10)  //第一層條件不滿足，所以后面直接不看
 	if (y == 10)
 		System.out.println("aaa");
	else
 		System.out.println("bbb");

結論：

1. if / else 陳述句中可以不加 大括號，但是也可以寫陳述句(只能寫一條陳述句)，
2. 如果 if 陳述句不加大括號，此時 else 是和最接近的 if 匹配，但是實際開發中我們不建議這么寫，最好加上大括號，

注意事項2：布爾運算式寫法問題

//比如說判斷一個數num是否小于20大于10
//有的同學可能會這么寫：
if(10 <= num <= 20)
//這樣寫是不行的，正確做法是：
if(num >= 10 && num <= 20)

注意事項3：代碼風格問題

// 風格1
int x = 10;
if (x == 10) {
    // 滿足條件
} else {
    // 不滿足條件
}
// 風格2
int x = 10;
if (x == 10)
{
    // 滿足條件
}
else
{
    // 不滿足條件
}

雖然兩種方式都是可取的，但是在java中更推薦使用風格1，{ 放在 if / else 同一行，

注意事項4：分號問題

int x = 20;
if (x == 10); {
    System.out.println("hehe");
}
// 運行結果
hehe
//可以看成這樣
int x = 20;
if (x == 10); //這一句已經結束了

{
    System.out.println("hehe");
}

結論：
分號在java中表示的一個陳述句的結束，此處多寫了一個分號，導致分號成了 if 陳述句的陳述句體，而 { } 中的代碼已經成為了一個和 if 陳述句無關的代碼塊，所以不管怎么樣，這句代碼都會執行，

1.2.2 switch 陳述句

基本語法：

switch(整數|列舉|字符|字串){
 case 內容1 : {
// 內容滿足時執行陳述句;
 break;
 }
 case 內容2 : {
 //內容滿足時執行陳述句;
 break;
 }
 ...
 default:{
 //內容都不滿足時執行陳述句;
 break;
 } 
}

1. switch 陳述句中引數最大只能是整型，也就是 int 、char 、byte 、short型別可以做引數，而double 、float 、boolean 、long型別不能做引數，
2. 根據 switch 中值的不同, 會執行對應的case 陳述句，遇到 break 就會結束該 case 陳述句，
3. 如果 switch 中的值沒有匹配的 case, 就會執行 default 中的陳述句，建議一個 switch 陳述句最好都要帶上 default

注意事項1：break 不要遺漏, 否則會失去"多分支選擇的結果"

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

結論：
可以發現，如果不寫 break，case 陳述句會依次向下執行，從而失去了多分支的效果，

注意事項2：switch 中的值只能是 整數|列舉|字符|字串型別

double num = 1.0;
switch(num) {
    case 1.0:
        System.out.println("hehe");
        break;
    case 2.0:
        System.out.println("haha");
        break; }
// 編譯出錯
Test.java:4: 錯誤: 不兼容的型別: 從double轉換到int可能會有損失
                switch(num) {
                        ^ 
1 個錯誤

注意事項3：switch 不能表達復雜的條件

// 例如: 如果 num 的值在 10 到 20 之間, 就列印 hehe
// 這樣的代碼使用 if 很容易表達, 但是使用 switch 就無法表示. 
if (num > 10 && num < 20) {
 System.out.println("hehe");
}

注意事項4：switch 雖然支持嵌套, 但是很丑~

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; 
}

代碼的美觀程度也是一個重要標準，綜上可以發現，switch 的使用局限性是比較大的，

1.3 回圈結構

1.3.1 while 回圈

基本語法格式：

while(回圈條件){ 
	回圈陳述句; 
}
回圈條件為true ，則執行回圈陳述句，否則結束回圈，注意這里回圈條件也必須為布爾運算式

代碼示例1：計算5的階乘

int n = 1; 
int result = 1; 
while (n <= 5) { 
 	result *= n; 
 	n++; 
} 
System.out.println(result); 
// 執行結果
120

代碼示例2：計算 1！+2！+3！+4！+5！的和

//此時就需要用到回圈嵌套
	int n = 1; 
	int sum = 0;
	while(n <= 5) {
		int result = 1; 
		int i = 1;
		while (i <= n) { 
			result *= i; 
			i++; 
		}
		sum += result;
		n++;
	}
		System.out.println(sum);
//運行結果：
153

注意事項：

1. 和 if 類似, while 下面的陳述句可以不寫 { } , 但是不寫的時候只能支持一條陳述句. 建議還是加上 { }，
2. 和 if 類似, while 后面的 { 建議和 while 寫在同一行，
3. 和 if 類似, while 后面不要多寫 分號, 否則可能導致回圈不能正確執行，

代碼示例：

int num = 1; 
while (num <= 10); { 
 System.out.println(num); 
 num++; 
} 
// 執行結果
[無任何輸出, 程式死回圈]

此時 ; 為 while 的陳述句體(這是一個空陳述句), 實際的 { } 部分和回圈無關，此時回圈條件 num <= 10 恒成立, 導致代碼死回圈了，

1.3.2 break

break 的功能是讓回圈提前結束，
代碼示例：
找到 100 - 200 中第一個 3 的倍數，

int num = 100; 
while (num <= 200) { 
 	if (num % 3 == 0) { 
		 System.out.println("找到了 3 的倍數, 為:" + num); 
 		 break; 
 } 
 	num++; 
} 
// 執行結果
找到了3的倍數，為：102

1.3.3 continue

continue 的功能是跳過這次回圈, 立即進入下次回圈，
代碼示例：
找到100 - 200 中所有3的倍數，

int num = 100; 
while (num <= 200) { 
 	if (num % 3 != 0) { 
 		num++; // 這里的 ++ 不要忘記! 否則會死回圈. 
 		continue;  //跳過本次回圈，繼續下一次回圈
 } 
 	System.out.println("找到了 3 的倍數, 為:" + num); 
 	num++; 
}

可以發現，執行到 continue 陳述句的時候, 就會立刻進入下次回圈(判定回圈條件)，從而不會執行下方的列印陳述句，

1.3.4 for 回圈

基本語法：

for(運算式1;運算式2;運算式3){ 
回圈體; 
}
運算式1: 用于初始化回圈變數.
運算式2: 回圈條件
運算式3: 更新回圈變數.
相比于 while 回圈, for回圈將這三個部分合并在一起，寫代碼時不容易遺漏，

代碼示例1：計算5的階乘

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

代碼示例2：計算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

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：（和while回圈類似）

1. 和 if 類似, for 下面的陳述句可以不寫 { } , 但是不寫的時候只能支持一條陳述句.，建議還是加上 { }，
2. 和 if 類似, for 后面的 { 建議和 while 寫在同一行，
3. 和 if 類似, for 后面不要多寫分號，否則可能導致回圈不能正確執行，

1.3.5 do while 回圈

基本語法：

do{ 
回圈陳述句; 
}while(回圈條件);
先執行回圈陳述句，在判定回圈條件，

代碼示例：

int num = 10;
do {
	System.out.println("666");
}while(num <= 1);
//運行結果 666，可見雖然條件不成立，但是已經執行了一次

注意：

1. do while 回圈最后的分號不要忘記，
2. 一般 do while 很少用到, 更推薦使用 for 和 while，

1.4 輸入輸出

基本語法：

System.out.println(msg); // 輸出一個字串, 帶換行
System.out.print(msg); // 輸出一個字串, 不帶換行
System.out.printf(format, msg); // 格式化輸出

注意：

1. println 輸出的內容自帶 \n, print 不帶 \n，
2. printf 的格式化輸出方式和 C 語言的printf是基本一致的，

代碼示例：

System.out.println("hello world"); 
int x = 10; 
System.out.printf("x = %d\n",x);

格式化字串：

如圖所示：

這個表格沒必要記住，用到的時候根據需要查一下就行，

1.4.2 從鍵盤輸入(了解會使用就行)

就目前來看最適合的方法就是使用 Scanner 讀取字串/整數/浮點數，

代碼示例：

import java.util.Scanner; // 需要匯入 util 包
Scanner sc = new Scanner(System.in); 
System.out.println("請輸入你的姓名："); 
String name = sc.nextLine();  //讀取一行，讀入上一個回車
System.out.println("請輸入你的年齡："); 
int age = sc.nextInt(); 
System.out.println("請輸入你的工資："); 
float salary = sc.nextFloat(); 
System.out.println("你的資訊如下："); 
System.out.println("姓名: "+name+"\n"+"年齡："+age+"\n"+"工資："+salary); 
sc.close(); // 注意, 要記得呼叫關閉方法

// 執行結果
請輸入你的姓名：
張三
請輸入你的年齡：
18 
請輸入你的工資：
1000 
你的資訊如下：
姓名: 張三
年齡：18 
工資：1000.0

使用Scanner回圈讀取 N個數字：

Scanner sc = new Scanner(System.in); 
double sum = 0.0; 
int num = 0; 
while (sc.hasNextDouble()) { 
 double tmp = sc.nextDouble(); 
 sum += tmp; 
 num++; 
}
ystem.out.println("sum = " + sum); 
System.out.println("avg = " + sum / num); 
sc.close(); 
// 執行結果
10 
40.0 
50.5 
^Z 
sum = 150.5 
avg = 30.1

注意：
當回圈輸入多個資料的時候, 使用 ctrl + z 來結束輸入 (Windows 上使用 ctrl + z, Linux / Mac 上使用 ctrl +d)，