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流程控制语句结构

2024-07-29 13:55 由 tubby233 发表于 #后端开发

流程控制语句结构

目录

1.顺序结构

定义与特点

  • 定义：顺序结构是指程序按照代码的书写顺序，从上到下依次执行的结构。
  • 特点：
    • 自上而下：程序从第一条语句开始，按照代码书写顺序逐条执行，直到最后一条语句。
    • 没有分支：在顺序结构中，程序的执行路径单一，不会发生跳转或者分支。
    • 简单易懂：逻辑直接明了，便于理解和编写。

示例

class test{
	public static mian(String[] argus){
        int a=5;
        int b=9;
        int c=a+b;
        System.out.println(c);
    }
}

2.分支结构

Java程序的分支结构是Java编程中用于实现条件判断的重要结构，它允许程序根据不同的条件执行不同的代码块。Java中的分支机构主要包括if-else语句和switch语句。

2.1. if-else语句

if-else语句是Java中最基本的条件判断语句，它根据布尔表达式的值来决定是否执行某个语句块。

  • 基本语法：

    if (条件表达式) {  
    // 条件为真时执行的代码  
} else {  
    // 条件为假时执行的代码  
}

    当条件表达式的结果为true时，执行if语句块中的代码；如果为false，则执行else语句块中的代码（如果存在的话）。

  • 特点：

    • 支持嵌套使用，即在一个if或else语句块内部再嵌套另一个if-else语句。
    • 可以有多个else if分支，用于处理多个条件。

  • 示例：

    int score = 85;  
if (score > 90) {  
    System.out.println("优秀");  
} else if (score > 80) {  
    System.out.println("良好");  
} else if (score > 70) {  
    System.out.println("中等");  
} else if (score > 60) {  
    System.out.println("及格");  
} else {  
    System.out.println("不及格");  
}

2.2. switch语句

switch语句是另一种条件判断语句，它允许一个变量或表达式与多个case标签进行比较，并执行与匹配case相关联的语句块。

  • 基本语法：

    switch (表达式) {  
    case 值1:  
        // 与值1匹配时执行的代码  
        break;  
    case 值2:  
        // 与值2匹配时执行的代码  
        break;  
    // 可以有更多的case  
    default:  
        // 没有任何case匹配时执行的代码  
}

    注意，每个case块的末尾通常会有一个break语句，用于跳出switch语句，防止代码继续执行到下一个case块。

  • 特点：

    • switch语句中的表达式通常是整型（byte、short、char、int）、枚举（enum）类型或字符串（从Java 7开始支持）。
    • case标签必须是常量表达式。
    • 如果没有任何case匹配，并且存在default分支，则执行default分支中的代码。

  • 示例：

    String day = "MONDAY";  
switch (day) {  
    case "MONDAY":  
        System.out.println("今天是星期一");  
        break;  
    case "TUESDAY":  
        System.out.println("今天是星期二");  
        break;  
    // 可以有更多的case  
    default:  
        System.out.println("今天不是星期一也不是星期二");  
}

3.循环结构

Java程序的循环结构主要用于重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。Java提供了三种主要的循环结构：for循环、while循环和do-while循环。每种循环结构都有其独特的使用场景和优势。

1. for循环

for循环通常用于已知循环次数的场景，其语法结构清晰，易于理解。

语法格式：

for(初始化表达式; 循环条件表达式; 迭代表达式) {  
    // 循环体  
}

执行流程：

  1. 执行初始化表达式。
  2. 评估循环条件表达式，如果为true，则执行循环体；如果为false，则退出循环。
  3. 执行循环体。
  4. 执行迭代表达式。
  5. 回到第2步，重复执行，直到循环条件表达式为false。

示例：

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

该示例中，循环变量i从0开始，每次循环增加1，直到i的值小于5为止。循环体内打印出当前的i值。

2. while循环

while循环在循环开始前检查条件，如果条件为真，则执行循环体。

语法格式：

while(循环条件) {  
    // 循环体  
    // 更新循环条件的语句（通常放在循环体内部）  
}

执行流程：

  1. 评估循环条件，如果为true，则执行循环体；如果为false，则退出循环。
  2. 执行循环体。
  3. 回到第1步，重复执行，直到循环条件为false。

示例：

int i = 0;  
while(i < 5) {  
    System.out.println(i);  
    i++;  
}

该示例中，首先初始化变量i为0，然后在while循环中检查i的值是否小于5。如果是，则执行循环体，打印出i的值，并将i增加1。

3. do-while循环

do-while循环与while循环类似，但至少会执行一次循环体，然后再检查条件。

语法格式：

do {  
    // 循环体  
    // 更新循环条件的语句（通常放在循环体内部）  
} while(循环条件);

执行流程：

  1. 执行循环体。
  2. 评估循环条件，如果为true，则回到第1步继续执行；如果为false，则退出循环。

示例：

int i = 0;  
do {  
    System.out.println(i);  
    i++;  
} while(i < 5);

该示例中，do-while循环首先执行循环体，打印出i的值，并将i增加1。然后检查i的值是否小于5，如果是，则继续执行循环体；否则，退出循环。

使用场景和注意事项

  • 当循环次数已知时，通常使用for循环。
  • 当循环次数未知，但需要在循环开始前检查条件时，使用while循环。
  • 当需要至少执行一次循环体时，使用do-while循环。

在使用循环结构时，应注意以下几点：

  • 确保循环条件能够最终变为假，否则会导致无限循环。
  • 在循环体内更新循环条件，以确保循环能够正常终止。
  • 避免在循环体内修改循环变量，除非这是预期的行为。
  • 注意循环嵌套可能导致代码可读性变差，尽量保持代码简洁和易于理解。

通过不断实践和练习，你将能够熟练掌握Java中的循环结构，并编写出高效、稳定的代码。

4.跳转语句

Java中的跳转语句允许程序在执行过程中改变其正常的顺序流程。这些语句主要用于条件判断、循环控制以及从多层嵌套结构中快速退出。Java中的跳转语句主要包括以下几种：

  1. break语句

    • break语句用于完全终止其所在的循环或switch语句。当遇到break时，程序会立即退出该循环或switch语句，继续执行其后的代码（如果有的话）。

    • 示例：

      for (int i = 0; i < 10; i++) {  
    if (i == 5) {  
        break; // 当i等于5时，终止循环  
    }  
    System.out.println(i);  
}

  2. continue语句

    • continue语句用于跳过当前循环的剩余部分，并开始下一次循环的迭代。它不会终止循环，只是跳过当前迭代的剩余部分。

    • 示例：

      for (int i = 0; i < 10; i++) {  
    if (i % 2 == 0) {  
        continue; // 跳过偶数，不打印  
    }  
    System.out.println(i);  
}

  3. return语句

    • 虽然return语句通常与方法的返回值相关联，但它也可以被视为一种形式的跳转语句，因为它会立即退出当前方法，并将控制权返回给方法的调用者。在void类型的方法中，return语句不返回任何值，但同样会退出方法。

    • 示例：

      public int findMax(int[] numbers) {  
    int max = numbers[0];  
    for (int num : numbers) {  
        if (num > max) {  
            max = num;  
        }  
        if (num < 0) {  
            return -1; // 如果找到负数，立即返回-1  
        }  
    }  
    return max;  
}

  4. 标签（Label）语句（不常用）

    • Java还支持标签（Label），它允许你使用break或continue语句来跳出多层嵌套循环或switch语句。不过，由于这种用法可能会导致代码难以理解和维护，因此并不推荐频繁使用。

    • 示例：

      outerLoop:  
for (int i = 0; i < 10; i++) {  
    for (int j = 0; j < 10; j++) {  
        if (i * j > 10) {  
            break outerLoop; // 跳出外层循环  
        }  
    }  
}

使用这些跳转语句时，应谨慎考虑它们对程序可读性和维护性的影响。过度使用跳转语句可能会使代码逻辑变得复杂且难以跟踪。

5.绘制程序流程图

绘制程序流程图是软件工程中的一个重要步骤，它帮助开发者理解和设计程序的逻辑结构。流程图通过图形化的方式展示了一系列步骤和决策，这些步骤和决策描述了程序如何执行。以下是绘制程序流程图的基本步骤和常用符号：

基本步骤

  1. 理解程序逻辑：首先，你需要彻底理解程序的逻辑，包括输入、处理过程和输出。
  2. 确定关键步骤和决策点：识别出程序中所有重要的操作、计算、数据处理步骤以及决策点（如条件判断）。
  3. 选择符号：根据流程图的标准符号库（如ISO 5807标准），选择合适的符号来表示不同的程序元素。
  4. 绘制流程图：
    • 使用矩形表示处理步骤（如计算、赋值等）。
    • 使用菱形表示决策点（条件判断）。
    • 使用平行四边形表示输入/输出操作。
    • 使用箭头连接各个符号，表示流程的方向。
    • 可以使用圆形表示开始和结束。
  5. 审核和修改：绘制完成后，仔细检查流程图，确保它准确地反映了程序的逻辑。根据需要进行修改。

常用符号

  • 矩形：表示处理步骤或计算。
  • 菱形：表示决策点或条件判断。
  • 平行四边形：表示输入/输出操作（尽管有些情况下输入输出操作也会用矩形表示，并标注“输入”或“输出”）。
  • 箭头：表示流程的方向。
  • 圆形：开始（实心圆）和结束（空心圆）。
  • 流线：连接流程图中各元素的线条，表示程序执行的顺序。
  • 注释框（可选）：用于添加说明性文本，帮助理解流程图。

示例

假设你有一个简单的程序，该程序要求用户输入两个数字，然后判断这两个数字是否相等，如果相等则输出“相等”，否则输出“不相等”。

流程图示例：

  1. 开始（实心圆）

  2. 输入第一个数字（平行四边形）

  3. 输入第二个数字（平行四边形）

  4. 判断

    两个数字是否相等（菱形）

    • 如果

      是

      ，则

      • 输出“相等”（平行四边形）
      • 结束（空心圆）

    • 如果

      否

      ，则

      • 输出“不相等”（平行四边形）
      • 结束（空心圆）

工具

绘制流程图可以使用多种工具，包括纸笔、白板和专用的软件工具（如Visio、Lucidchart、Draw.io等）。这些工具提供了丰富的符号库和绘图工具，可以方便地绘制复杂的流程图。

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