Java程序設計基礎-控制執(zhí)行流程

新一代信息技術(shù)"十三五"系列規(guī)劃Java程序設計基礎教程第三章控制執(zhí)行流程控制執(zhí)行流程,顧名思義是流程控制地意思,即根據(jù)具體情況去做不同地事情。最常見地控制執(zhí)行流程是游戲機,游戲機里地物會根據(jù)按鍵組合來釋放不同地技能。在程序,控制執(zhí)行流程與此相似,Java有關地關鍵字有if-else,while,do-while,for,break,continue,return與switch選擇語句,Java不支持goto,但是goto也是Java地關鍵字。所有地條件語句都利用條件表達式地真或者假來決定執(zhí)行路徑,在第二章介紹地所有地關系運算符都可以用來構(gòu)造條件語句。值得注意地是,在C與C++,可以使用一個數(shù)字來作為真假條件,但這在Java是不被允許地。三.一選擇結(jié)構(gòu)語句選擇結(jié)構(gòu)語句類似于"如果……就……否則……"語句,我們可以簡單地理解為,如果條件成立,就這樣,否則就那樣。程序無法自行決定干什么,妳需要要告訴它在何種情況妳要做何種操作。三.一.一if條件語句if-else語句是選擇結(jié)構(gòu)語句最基礎地語句,也是控制程序流程地最基本形式。其else是可選語句,在一些情況下我們可以省略。其使用方式如下:if(boolean-expression){statement;//執(zhí)行語句內(nèi)容}或if(boolean-expression){statement;//執(zhí)行語句內(nèi)容}else{statement;//執(zhí)行語句內(nèi)容}第一種情況是很簡單地判斷,例如,如果true,那么就讓小鵬回家吃飯,不需要其它條件。但有些情況會稍顯復雜,如今天是周一,小明值日,否則就小紅值日。這種有備選方案地判斷語句就需要使用有分支地if語句了。具體使用方式請參看案例三-一。案例三-一if-else初探運行結(jié)果如圖三-一所示。圖三-一運行結(jié)果案例簡單介紹了if-else地使用,從邏輯上非常容易理解,因為只有單個分支地if-else,但有時候情況可能有很多種,例如考試成績評分,九零分以上是A,八零～九零分是B,七零～八零分是C,六零～七零分是D,六零分以下是E。簡單地使用單個分支地if-else是無法處理這種情況地,這個時候就需要多次使用if-else分支來實現(xiàn)了。具體使用方式請參看案例三-二。案例三-二if-else嵌套語句運行結(jié)果如圖三-二所示。圖三-二運行結(jié)果案例對學生地成績與評分標準行比較并給出該學生地最終評分。細心地讀者可能發(fā)現(xiàn)了在案例,只有判斷學生地分數(shù)是不是大于評分地最低分,但是沒有說明分數(shù)地上限。其實這里只是一種簡便地寫法。因為只要"九零<=score"成立,那么后續(xù)地判斷分支都不會再行判斷了,所以,當程序走到"八零<=score"分支地時候,已經(jīng)很明確地知道score比九零分要低,所以,上限也就沒有必要去限定了。if-else分支內(nèi)還可以套用if-else分支,因為有時條件比較復雜,這么使用也是有可能地,其語句如下:if(boolean-expression){if(boolean-expression){statement;//執(zhí)行語句內(nèi)容}else{statement;//執(zhí)行語句內(nèi)容}}else{statement;//執(zhí)行語句內(nèi)容}但是當循環(huán)嵌套層數(shù)過多時不便于閱讀,建議嵌套地層數(shù)不要超過三層,實際上嵌套很多層地情況是可以避免地,如果邏輯嵌套有四五層,說明代碼邏輯沒有理順,需要好好思考其邏輯并行優(yōu)化。三.一.二switch條件語句if-else語句比較常用,也很實用,但是對于一些分支很多地邏輯,if-else處理起來就不那么得心應手了。switch是實現(xiàn)這種多路選擇地不二之選。switch在JDK一.七之前只能接受int或者可以向上轉(zhuǎn)型成int類型地值,而在有些情況下還是無法使用,在JDK一.七及以后地版本,switch可以支持字符串作為選擇因子,因此有了更大地舞臺。首先我們來看看switch地語法結(jié)構(gòu)。switch(selector){caseselector:statement;break;caseselector:statement;break;caseselector:statement;break;caseselector:statement;break; ... default:statement;}switch在將阿拉伯數(shù)字轉(zhuǎn)換成文大寫數(shù)字地時候比if-else干凈利落,下面我們通過案例三-三來學這種轉(zhuǎn)換地方式。案例三-三switch實現(xiàn)阿拉伯數(shù)字轉(zhuǎn)文大寫數(shù)字運行結(jié)果如圖三-三所示。圖三-三運行結(jié)果從案例可以看出,switch在多路選擇時比if-else干凈很多,代碼行數(shù)也少很多。switchcase后默認會跟一個break,這個是結(jié)束標記,意思是:如果是匹配到了,則跳出匹配;如果沒有地話,它會繼續(xù)向下執(zhí)行,直到碰到break結(jié)束。如果所有匹配項都沒有匹配上,則執(zhí)行default里地內(nèi)容。如果是從當前月份開始,計算到年底總還有多少天,就可以忽略break,如案例三-四所示。案例三-四當前月份距元旦天數(shù)運行結(jié)果如圖三-四所示。圖三-四運行結(jié)果從運行結(jié)果來看,如果當前月份是三月份地話,那么從匹配到三開始,以后所有地分支都會執(zhí)行,而三六五與五九地差值剛好是三零六?？梢?break并非是需要地,但是切記,省去break對于一些情景來說是合理地,但如果處理不慎可能會得出意外地結(jié)果。例如,在案例三-三,省去break之后,如果阿拉伯數(shù)字是三,那么輸出結(jié)果就是"拾",這種輸出是我們不想要地。對于switch來說,何時添加與去除break都需要謹慎對待。三.二循環(huán)結(jié)構(gòu)語句除了選擇結(jié)構(gòu)語句,還有循環(huán)結(jié)構(gòu)語句,對于這種語句,只要條件滿足就會無限循環(huán)執(zhí)行。循環(huán)結(jié)構(gòu)語句有while,do-while與for。同選擇結(jié)構(gòu)分支類似,它們以表達式地真假來決定是否要行下一次循環(huán)。這些循環(huán)控制語句也被稱為迭代語句。三.二.一while循環(huán)語句同其字面意思一致,while就是當條件成立地時候,會去循環(huán)執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)地邏輯。其用法格式如下:while(boolean-expression){statement;//循環(huán)體}每次執(zhí)行前,while語句首先去判斷執(zhí)行表達式是否符合條件,只有條件符合才會行一次循環(huán)體內(nèi)地內(nèi)容,執(zhí)行完之后會繼續(xù)判斷該表達式是否符合繼續(xù)循環(huán)地條件,以此往復,直到循環(huán)條件為假才跳出循環(huán)。下面通過案例三-五來熟悉while語句地使用。案例三-五循環(huán)輸出一～一零運行結(jié)果如圖三-五所示。圖三-五運行結(jié)果案例使用了while與if-else地嵌套邏輯。案例,初始化了一個標記量i,其值為零,第一次判斷其值是否小于一一,如果通過,則標記量加一。然后判斷當前值是否是偶數(shù),如果是,則打印"**",否則判斷該值是否是五,如果不是,則打印"##",否則打印一串美元符號。一次邏輯結(jié)束后,會再次判斷i地值是否小于一一,如果是,則繼續(xù)循環(huán),當i=一零時,程序依然會入循環(huán)體,此時i=一一,繼續(xù)執(zhí)行奇偶判斷及若是奇數(shù)是否是五地判斷,當該循環(huán)體執(zhí)行結(jié)束入下一次循環(huán)判斷地時候,判斷i是否小于一一為假,循環(huán)跳出,程序結(jié)束。在使用循環(huán)時,如果案例使用了一個標記量來判斷是否執(zhí)行循環(huán)地邏輯,那么一定要注意該標記量地值變化是否符合預期。在案例三-五,若移除了標記量地自增操作,則會導致程序一直運行下去,輕則消耗系統(tǒng)地資源,重則形成死循環(huán)。三.二.二do-while循環(huán)語句while語句需要先判斷條件是否滿足,只有條件滿足了才會走循環(huán)體內(nèi)地邏輯,do-while則與之有一些不同。do-while語句會先執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)地邏輯,然后再判斷邏輯是否滿足條件。do-while語句地格式如下:do{statement;}while(boolean-expression);對于那些無論條件是否成立,至少邏輯需要執(zhí)行一次地任務,do-while是最干凈地處理方式。下面通過案例三-六來說明while與do-while地不同。案例三-六while與do-while運行結(jié)果如圖三-六所示。圖三-六運行結(jié)果案例地對比還是比較明顯地,while語句在判斷到i<二時會判定條件不符合,跳出循環(huán),但是do-while語句則會先執(zhí)行循環(huán),然后判定是否需要執(zhí)行下一次循環(huán)。循環(huán)地理念不同,使用也會不同,可以根據(jù)其特在不同地場景下選擇合適地語句。三.二.三for循環(huán)語句for語句是最常用地迭代語句。for語句在迭代之前都要行初始化,隨后對條件行判斷,并且如果本次條件成立,在迭代結(jié)束地時候它都會以某種形式行步,這個步與案例三-六地i變量類似。for語句地語法格式如下:for(init;boolean-expression;step){statement;}for循環(huán)在使用地時候首先需要初始化表達式（init）,然后設定循環(huán)控制表達式（boolean-expression）,如果表達式為真,則執(zhí)行循環(huán)體地內(nèi)容,然后行步,再判斷循環(huán)控制表達式是否為真,繼續(xù)循環(huán)。for循環(huán)地使用如案例三-七所示。案例三-七for循環(huán)地使用運行結(jié)果如圖三-七所示。圖三-七運行結(jié)果for語句可以同時有多個init表達式,前提是它們是相同地類型,在定義時,通過","號分割,這些分割地語句會獨立運行,互不干擾。多變量for語句地使用方式如案例三-八所示。案例三-八多變量for語句運行結(jié)果如圖三-八所示。圖三-八運行結(jié)果在案例三-八定義了i與j兩個變量,i地初始值是零,j地初始值是一,循環(huán)條件是i<五,步是i每次自增一,j是每次乘以二。通過輸出結(jié)果可以看出,兩者獨立運行,互不影響。對于一些特殊地場景,for循環(huán)地這種可以定義多個變量地方式是獨有地,而且,無論是在初始化還是在步部分,這些語句都是順序執(zhí)行地。三.二.四break與continue在一些循環(huán)可能有一些特殊情況需要結(jié)束循環(huán)或者行下一次循環(huán),這時候就需要使用break與contiune了。前面在switch多路分支結(jié)構(gòu)我們已經(jīng)用到了break,break是打斷地意思,例如在循環(huán),當循環(huán)到一個特定地境況下,需要終止循環(huán),這時就使用break。當某個自增量地值是五地倍數(shù)地時候,不執(zhí)行循環(huán)體地內(nèi)容,而是繼續(xù)下一次循環(huán),跳過本次循環(huán),這時則使用continue,如案例三-九所示。案例三-九break與continue運行結(jié)果如圖三-九所示。圖三-九運行結(jié)果從案例可以看出,break是直接跳出循環(huán)體,執(zhí)行后續(xù)地代碼邏輯,而continue則只是跳出本次循環(huán),執(zhí)行下一次循環(huán)。讀者需要仔細地辨別兩者地區(qū)別,對其行恰當使用,不當?shù)厥褂脛t會讓程序產(chǎn)生各種莫名奇妙地異常。在JDK一.五以后新增了foreach語句,它是for循環(huán)地加強版,其語法使用方式如下。Int[]arr=newint[一零];for(intI:arr){System.out.println("i="+i);}foreach語句對于數(shù)組與集合類型地遍歷非常地方便,其語法也很簡單,在不需要指定遍歷順序與規(guī)則時頗為常用。三.三動手任務:冒泡排序任務介紹一．任務描述編寫一個排序地程序,可以讓一個混亂地數(shù)組變成一個有序地數(shù)組。二．運行結(jié)果任務運行結(jié)果如圖三-一零所示。圖三-一零運行結(jié)果任務目地能夠熟練使用for循環(huán)。增強對if判斷語句地使用。實現(xiàn)思路冒泡地原則是,每一次循環(huán)結(jié)束之后都能將亂序地最大數(shù)放到亂序數(shù)列地最右邊。（一）用for循環(huán)對數(shù)組行循環(huán)。（二）從左往右依次比較相鄰地兩個數(shù),將較大者放到較小者地右邊,保證最右邊地數(shù)字大于左邊地所有數(shù)字。（三）繼續(xù)執(zhí)行,依次將之后地較大數(shù)字放到較小數(shù)字地右邊,直到所有地數(shù)字都比自己左邊地數(shù)字大,比右邊地數(shù)字小。實現(xiàn)代碼數(shù)組冒泡排序程序地實現(xiàn)代碼如案例三-一零所示。案例三-一零數(shù)組冒泡排序