Java流程控制的结构和作用

本篇内容介绍了“Java 流程控制的结构和作用”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

成都创新互联网站建设公司是一家服务多年做网站建设策划设计制作的公司,为广大用户提供了网站设计制作、网站设计,成都网站设计,一元广告,成都做网站选成都创新互联,贴合企业需求,高性价比,满足客户不同层次的需求一站式服务欢迎致电。

本文大纲:

Java 流程控制的结构和作用

为什么需要流程控制

平时我们做一件事,一般都会有个固定流程。

比如你想吃苹果,你需要找到冰箱,打开冰箱门,取出苹果,回到沙发上,然后开吃。

这个顺序基本不能调换,你不能在打开冰箱门之前去取苹果。按顺序来控制,这是一种流程。

那如果你想吃香蕉,你会发现流程类似,只是从冰箱里取出香蕉就好了。

在这个过程里,你会发现你最终吃什么,取决于你的选择。你要吃苹果,你从冰箱里取苹果,你要吃香蕉,你从冰箱里取香蕉。按选择来控制,这也是一种流程。

那还有种情况,一根香蕉不够你吃,你还想吃几根,直到你不想吃,那你就会重复上面的流程,当你吃饱的时候,就终止了。这种重复执行按照某个条件来终止的控制,也是一种流程。

计算机是现实世界的电子化表达,那么在计算机的世界里,程序运行也需要这样的流程控制。

无论是机器语言,还是汇编语言,还是高级程序设计语言,都会涉及这个概念,它决定了你写的代码会按照怎样的路径运行,也决定着计算机和用户之间的交互方式。

我们看看 Java 语言的流程控制是什么样的?

输入和输出

我们编程都是为了解决某个实际问题,比如写一个加法程序,我们是为了获得两个数的和是多少。

那你会发现,程序有个重要的特点,就是接收输入,然后进行处理,最后输出结果。

Java 流程控制的结构和作用

那 Java 是怎么接收输入的呢?

Scanner 介绍

Java 提供了 Scanner 工具类,我们可以通过这个工具类来获取用户的输入。基本的语法如下:

// 用标准的输入流构建一个 Scanner 对象 Scanner scanner = new Scanner(System.in);  // 读取输入的一行并获取字符串 String nextLineStr = scanner.nextLine();  // 读取输入的字符串,会忽略掉字符串两边的空格,因为空格起分隔符或结束符的作用 String nextStr = scanner.next();  // 读取输入的整数,非整数会抛异常(InputMismatchException) int nextInt = scanner.nextInt();

System.in 是标准的输入流,使用它可以接收键盘输入或其他指定数据源的数据。

Scanner 是一个简单的文本扫描器,通过它可以解析基本类型和字符串。new Scanner(System.in)  可以构建出一个扫描器对象,scanner.nextLine()可以读取输入的一行并获取字符串,scanner.next()  也可以获取字符串,不过不能支持两边有空格的字符串,scanner.nextInt() 可以读取输入的整数,int 换成其他基本类型同样也适用。

Scanner 使用

我们可以看下样例代码:

package cn.java4u.flowcontrol;  import java.util.Scanner;  /**  * 输入演示  *  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class InputDemo {      public static void main(String[] args) {          // 用标准的输入流构建一个 Scanner 对象         Scanner scanner = new Scanner(System.in);          // 读取输入的一行并获取字符串         String nextLineStr = scanner.nextLine();          // 读取输入的字符串,会忽略掉字符串两边的空格,因为空格起分隔符或结束符的作用         String nextStr = scanner.next();          // 读取输入的整数,非整数会抛异常(InputMismatchException)         int nextInt = scanner.nextInt();          System.out.println("---以下为打印值---");         System.out.println("nextLineStr:" + nextLineStr);         System.out.println("nextStr:" + nextStr);         System.out.println("nextInt:" + nextInt);      } }

你会发现,样例代码里有一个 import java.util.Scanner; ,Scanner 是 Java 类库里的一个类,所以需要 import  语法引入一下,才能使用。

样例代码有三次控制台输入,我们输入以下数据看下输出:

我是蜗牛       蜗牛666     8

第一行输入的字符串后边有空格,第二行输入的字符串前后都有空格。输出如下:

---以下为打印值---

---以下为打印值--- nextLineStr:我是蜗牛    nextStr:蜗牛666 nextInt:8

你会发现 nextLineStr 后边的空格还在,nextStr 前后的空格都没有了。

我们再看一种输入:

我是蜗牛       蜗牛666  7

当我们输入两行后,再回车,程序就直接输出结果了:

nextLineStr:我是蜗牛    nextStr:蜗牛666 nextInt:7

由此可见 nextLine()和 next() 之间的不同,nextInt() 是 next() 基础上的类型转换,特点可以认为和 next()  一致。

起始符 分隔符 特点 nextLine()  任何字符    回车(Enter)   可以获得带空格的字符串 next()  非空白字符   空格  不能获得带空格的字符串

输出

在之前的代码中,我们都是通过 System.out.println() 的方式,把内容输出到控制台的。

其中 System.out 是标准的输出流,通过它不只可以做显示输出,也可以写入到指定的输出目标,比如文件。

println 是 print line 的缩写,表示输出并换行。如果输出不想换行,可以使用 print() 。此外,Java 也支持用 printf()  进行格式化输出,以方便阅读。

以下是示例代码:

package cn.java4u.flowcontrol;  /**  * 输出演示  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class OutputDemo {      public static void main(String[] args) {          // 输出并换行         System.out.println("---开始演示---");         // 输出不换行         System.out.print("打印不换行[");         System.out.print("1 ");         System.out.print("2 ");         System.out.print("3");         System.out.print("]");         // 只换行         System.out.println();         // 格式化输出         double d = 66600000.8888;         // 不进行格式化的处理结果:6.66000008888E7         System.out.println("不进行格式化的处理结果:" + d);         System.out.printf("默认格式化:%f", d);         System.out.printf("; 无小数格式化:%.0f", d);         System.out.printf("; 一位小数格式化:%.1f", d);         System.out.printf("; 两位小数格式化:%.2f", d);     } }

输出结果如下:

---开始演示--- 打印不换行[1 2 3] 不进行格式化的处理结果:6.66000008888E7 默认格式化:66600000.888800; 无小数格式化:66600001; 一位小数格式化:66600000.9; 两位小数格式化:66600000.89

%f 就是 Java 为浮点数提供的格式化功能的占位符,系统默认会把浮点数格式化成 6 位小数输出,当然你也可以仿照样例指定小数位输出。

除了浮点数,Java 的格式化功能还提供了多种占位符,可以把各种数据类型格式化成指定的字符串,以下是常用的占位符:

占位符说明
%d格式化输出整数
%x格式化输出十六进制整数
%f格式化输出浮点数
%e格式化输出科学计数法表示的浮点数
%s格式化字符串

注意,由于 % 表示占位符,因此,连续两个 %% 表示一个 % 字符本身。

三种流程控制结构

知道了输入和输出在 Java 世界里的表达方式,我们再看下在程序处理中涉及到的流程控制有哪些。

顺序结构

程序基本的流程结构就是顺序结构,Java 也是如此。如果没有特别指明,程序都是按照顺序一行一行执行。

选择结构

但很多时候,我们需要判断一个东西是否可行,然后才去执行一段逻辑。比如加法程序,我们得要求参与运算的值是数字而不能是字符串。

那这样的流程控制可以通过选择结构来实现。

if单选择结构

如果只是想针对某个条件特殊处理下,处理前后的逻辑不变,此时可以使用if单选择结构。

语法如下:

if(布尔表达式){  //布尔表达式结果为 true 时执行的语句 }

以下是打印两个整数的最大值的示例代码:

package cn.java4u.flowcontrol;  import java.util.Scanner;  /**  * if 单选择结构  *  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class IfSingleChoiceDemo {      public static void main(String[] args) {          // 用标准的输入流构建一个 Scanner 对象         Scanner scanner = new Scanner(System.in);          System.out.println("请输入整数a:");         int a = scanner.nextInt();          System.out.println("请输入整数b:");         int b = scanner.nextInt();          // 初始化最大值为 a 的值         int max = a;          // b 比 a 大的请求下,把 b 的值赋给 max         if (a < b) {             max = b;         }         System.out.println("max:" + max);     } }

我们用数字 a 初始化了变量 max,只有发现 b 比 a 大的时候,才会把 b 的值赋给 max。也就是 当 a=10 并且 b=9 时,if  花括号里的逻辑是走不到的,当 a=10 并且 b=11 时,if 花括号里的逻辑会走到。

if双选择结构

有时候我们遇到某个条件,会有两种不同的逻辑,此时可以使用if双选择结构。

语法如下:

if(布尔表达式){  //布尔表达式结果为 true 时执行的语句 }else{  //布尔表达式结果为 false 时执行的语句 }

以下是打印整数绝对值的示例代码:

package cn.java4u.flowcontrol;  import java.util.Scanner;  /**  * if双选择结构  *  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class IfDoubleChoiceDemo {     public static void main(String[] args) {          // 用标准的输入流构建一个 Scanner 对象         Scanner scanner = new Scanner(System.in);          System.out.println("请输入整数a:");         //10,-10 切换         int a = scanner.nextInt();          // 初始化绝对值变量         int abs;          if (a < 0) {             abs = -a;         } else {             abs = a;         }         System.out.println("abs:" + abs);     } }

我们用 abs 初始化了绝对值变量,针对待判定的整数 a,当它的值是 10 或者 -10 时,会走 if 的不同分支执行不一样的逻辑。

if多选择结构

当我们遇到的条件不只一个的时候,我们执行逻辑的情况可能会超过两个,此时可以使用if多选择结构。

语法如下:

if(布尔表达式1){  //布尔表达式1结果为 true 时执行的语句 }else if(布尔表达式2){  //布尔表达式2结果为 true 时执行的语句 }     else{  //布尔表达式结果为 false 时执行的语句 }

以下是百分制成绩评优良差的示例代码:

package cn.java4u.flowcontrol;  import java.util.Scanner;  /**  * if 多选择结构  *  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class IfMultiChoiceDemo {      public static void main(String[] args) {         // 用标准的输入流构建一个 Scanner 对象         Scanner scanner = new Scanner(System.in);          System.out.println("请输入你的成绩(百分制):");          //58,68,88,96,120 切换         int score = scanner.nextInt();          if (score > 0 && score < 60) {             System.out.println("不合格");         } else if (score >= 60 && score < 80) {             System.out.println("合格");         } else if (score >= 80 && score < 90) {             System.out.println("良好");         } else if (score >= 90 && score <= 100) {             System.out.println("优秀");         } else {             System.out.println("非法输入");         }     } }

成绩分数评优良差的程序存在区间多级判断,比较适合if多选择结构。

if嵌套选择结构

当我们遇到的条件里,又能拆出多个条件,有不同的执行逻辑时,可以使用if嵌套选择结构。if嵌套选择结构可以认为是if多选择结构的变种。

语法如下:

if(布尔表达式1){  //布尔表达式1结果为 true 时执行的语句          if(布尔表达式2){         //布尔表达式2结果为 true 时执行的语句     } }

以下是百分制成绩评优良差变形后的示例代码:

package cn.java4u.flowcontrol;  import java.util.Scanner;  /**  * if嵌套选择结构  *  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class IfNestChoiceDemo {     public static void main(String[] args) {          // 用标准的输入流构建一个 Scanner 对象         Scanner scanner = new Scanner(System.in);          System.out.println("请输入你的成绩(百分制):");          //58,68,88,96,120 切换         int score = scanner.nextInt();          if (score >= 0 && score <= 100) {              if (score < 60) {                 System.out.println("不合格");             } else if (score < 80) {                 System.out.println("合格");             } else if (score < 90) {                 System.out.println("良好");             } else {                 System.out.println("优秀");             }          } else {             System.out.println("非法输入");         }     } }

和普通的 if多选择结构 的代码不同在于,if嵌套选择做了两层选择,第一层是输入的合法性,第二层是对成绩做分级。

switch选择结构

我们有时候遇到的条件比较有限,并且就是判断一个变量与一系列中某个值是否相等,然后命中不同的值,会走向不同的逻辑。此时就可以使用switch选择结构。

语法如下:

switch(var){     case value1:         // var 命中 value1 时执行的语句         break;     case value2:         // var 命中 value2 时执行的语句         break;     //可以有任意数量的case语句     // 默认的请求,上边都没命中,会走到该分支     default:         //以上 case 都未命中或者未 break 会走到这里 }

我们如果把上边提到的几个程序打包给用户使用,那就可以通过 switch  来提供统一的入口,引导用户键入1来路由到求最大值的程序里,键入2路由到求绝对值的程序里,键入3路由到成绩分数评优良差的程序里。示例代码如下:

package cn.java4u.flowcontrol;  import java.util.Scanner;  /**  * switch选择结构  *  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class IfSwitchChoiceDemo {     public static void main(String[] args) {          // 用标准的输入流构建一个 Scanner 对象         Scanner scanner = new Scanner(System.in);          System.out.println("请选择你要运行的程序(键入1表示求最大值,键入2表示求绝对值,键入3表示成绩分数评优良差):");          int choice = scanner.nextInt();          switch (choice) {             case 1:                 System.out.println("--开始求两个数的最大值--");                 IfSingleChoiceDemo.main(null);                 break;             case 2:                 System.out.println("--开始求绝对值--");                 IfDoubleChoiceDemo.main(null);                 break;             case 3:                 System.out.println("--开始成绩分数评优良差--");                 IfMultiChoiceDemo.main(null);                 break;             default:                 System.out.println("非法输入");         }     } }

跑一下这个程序,键入 1 你会发现开始执行求最大值的子程序里,最大值打印后整个程序就结束了,这说明 break 起到了当前分支阻断程序的作用。一旦命中  break 代码,后边的 case 2、case 3、default 都不会走到。

当然不是每个 case 都需要有 break 的,当你有两个 case 的逻辑一致,就可以忽略 break 进行 case 合并,比如当键入 4  的时候,我要求和 3 效果一致,可以改成下面这样:

case 3: case 4:     System.out.println("--开始成绩分数评优良差--");     IfMultiChoiceDemo.main(null);     break;

没有 break 的 case 逻辑会穿透到下一个 case,使用下一个 case 的代码逻辑。

注意,switch选择结构是if多选择结构特殊场景下的变种,JavaSE 8 支持的变量类型有  byte、short、int、char、String、ENUM。

循环结构

程序有时候会重复运行一段逻辑,如果按顺序结构+选择结构来组织代码的话,这种情况下需要写很多重复的代码才能实现。比如我要得到从 1 到 5 的和:

1+2+3+4+5=?

我的代码可能就是这样:

package cn.java4u.flowcontrol;  /**  * while 循环结构演示  *  * @author 蜗牛  * @from 公众号:蜗牛互联网  */ public class WhileCircleDemo {      public static void main(String[] args) {          int a = 1;         int sum = 0;          System.out.println("当前a的值为:" + a);         // a 累加到 sum 中         sum = sum + a;         // a 自身加一         a = a + 1;          System.out.println("当前a的值为:" + a);         sum = sum + a;         a = a + 1;          System.out.println("当前a的值为:" + a);         sum = sum + a;         a = a + 1;          System.out.println("当前a的值为:" + a);         sum = sum + a;         a = a + 1;          System.out.println("当前a的值为:" + a);         sum = sum + a;                  System.out.println("sum:" + sum);      } }

你会发现重复逻辑很多,在 a = 5 的时候,累加才结束,结果才输出。那如果有种机制能把这些重复的逻辑用简洁的方式表达,那写代码就会方便很多。

这种机制就是循环结构。

while循环结构

最常用的循环结构是 while 循环,语法如下:

while(布尔表达式){  //循环内容 }
  • 只要布尔表达式为 true,循环就会一直执行下去。

  • 我们大多数情况是会让循环停止下来的,因此需要一个让布尔表达式为 false 的方式来停止循环。

  • 少部分情况时需要循环一直执行,比如服务器的请求响应监听等。

  • 循环条件如果一直是 true,就会造成无限循环,应尽量避免这种情况,否则会造成程序卡死崩溃。

用 while 来表达求和代码如下:

// 初始化值 a = 1; sum = 0;  while (a <= 5) {     // a 累加到 sum 中     sum += a;     // a 自身加一     a++; } System.out.println("while sum:" + sum);

do while循环结构

观察 while 语句,你会发现,只要不满足条件,就不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件,也至少要执行一次。那此时用 do while  循环就比较合适,语法如下:

do{  //循环内容 }where(布尔表达式)
  • 不同于 while 循环结构的先判断后执行的方式,do while 循环结构是先执行后判断。

  • do while 中的循环内容会被至少执行一次。

用 do while 来表达求和代码如下:

// 初始化值 a = 1; sum = 0;  do {     // a 累加到 sum 中     sum += a;     // a 自身加一     a++; } while (a <= 5); System.out.println("do while sum:" + sum);

for循环结构

在求和代码中,我们会发现,a 就像一个计数器,通过 a = 1 初始化一个值,然后在每次循环中加一来当成我们求和时要加的那个数,a <= 5  作为计数器循环检测条件,决定了我们的累加是加到 5 还是 100,只要改成 a <= 100,累加到 100 就不会再执行循环。

这种其实是迭代处理的通用结构:初始值、终止条件和计数器。于是 Java 提供了 for 循环结构,用来简化这种场景下的 while  循环,语法如下:

for(计数器初始化; 布尔表达式; 循环后更新计数器){  //循环内容 }

用 for 来表达求和代码如下:

sum = 0; for (a = 1; a <= 5; a++) {     sum += a; } System.out.println("for sum:" + sum);

for each循环结构

有些时候,我们拿到一堆数处理,其实并不关心他们的次序,只要能遍历到就可以。比如数组里的几个值,我不关心值的索引,我只想知道这些值的总和是多少。此时就可以用  for each 循环结构,它可以很简单的遍历数组,语法如下:

for(元素类型 元素变量 : 数组或迭代器){  //循环内容 }
  • for each 是对 for 特殊场景下的简化,处理对象是数组或者迭代器对象。

  • 和 for 循环结构相比,for each 循环结构不再体现计数器的初始化和更新,因此也无法指定遍历顺序,也不能获取数组或迭代器索引。

用 for each 来表达求和代码如下:

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5}; sum = 0; for (int temp : array) {     sum += temp; } System.out.println("for each sum:" + sum);

循环结构的中断

循环结构都会有个布尔表达式作为循环检测条件,如果布尔表达式为 false 时,就会终止循环,这是循环中断的一种方式。

除此之外,Java 还提供了另外两种循环结构中断的方式。

一种是 break。语法如下:

循环结构{     //中断前代码     if(中断布尔表达式){   break;     }     //中断后代码 }
  • 中断布尔表达式返回 true 时,命中 break ,直接退出整个循环结构,中断后代码不再执行。

求和示例代码如下:

int a = 1; int sum = 0; while (a <= 5) {      // a 为 3 的时候中断     if (a == 3) {         break;     }      // a 累加到 sum 中     sum += a;     // a 自身加一     a++; } System.out.println("while sum:" + sum);

实际对 1 和 2 进行求和,因为 a 为 3 的时候退出了循环。

注意:循环结构如果存在嵌套,break 只会退出当前层循环结构,不会退出外层循环结构。

另一种是 continue,语法如下:

循环结构{     //中断前代码     if(中断布尔表达式){   continue;     }     //中断后代码 }
  • 中断布尔表达式返回 true 时,命中 continue ,该循环结构当次调用中断,中断后代码当次不再执行,进入循环结构的下次调用。

示例代码如下:

int i = 0; while (i <= 5) {     i++;     // i 为 3 的时候中断     if (i == 3) {         System.out.println("命中 continue");         continue;     }     System.out.println("i=" + i); }

输出:

i=1 i=2 命中 continue i=4 i=5 i=6

会发现 i 的值为 3 的时候命中 continue 逻辑,当次循环不会继续往下走,但会进入下一次循环。

简单讲,break 跳出当前层循环,循环结构中止,continue 跳出当次循环调用,当次调用中止。二者都要配合 if 使用。

小结

本文从现实案例引出了流程控制的概念,映射到编程领域,我们把一个程序的执行,抽象成输入-处理-输出的过程。然后介绍了在 Java  的世界里,输入和输出的实现方式,接着讲解了在处理的过程中,常用的三种流程控制结构:顺序结构、选择结构和循环结构,并列出了演示代码。读者可以仿照案例实践一把,相信你会有更深刻的印象。感谢你的阅读和分享,欢迎留言互动和点赞!

“Java 流程控制的结构和作用”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注创新互联网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!


分享名称:Java流程控制的结构和作用
链接URL:http://cdiso.cn/article/psgdge.html

其他资讯