Java基础-流程控制
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Java基础-流程控制
概述
流程控制是Java语言中用于控制程序执行流程的机制,它决定了程序中的语句按照什么顺序执行。掌握流程控制是学习Java编程的基础,本章节将系统梳理Java中的流程控制分类及核心用法。
知识要点
1. 顺序结构
顺序结构是程序中最基本的流程控制结构,它按照代码的书写顺序依次执行:
public class SequenceStructureDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 顺序执行
        System.out.println("第一步");
        System.out.println("第二步");
        System.out.println("第三步");
    }
}2. 分支结构
分支结构根据条件决定执行哪一段代码:
2.1 if-else
public class IfElseDemo {
    public static void main(String[] args) {
        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-case
public class SwitchCaseDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int month = 3;
        
        switch (month) {
            case 1:
                System.out.println("一月");
                break;
            case 2:
                System.out.println("二月");
                break;
            case 3:
                System.out.println("三月");
                break;
            case 4:
                System.out.println("四月");
                break;
            case 5:
                System.out.println("五月");
                break;
            case 6:
                System.out.println("六月");
                break;
            default:
                System.out.println("其他月份");
        }
    }
}3. 循环结构
循环结构用于重复执行一段代码:
3.1 for
public class ForDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 基本for循环
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("i = " + i);
        }
        
        // 增强for循环(for-each)
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
        for (int num : arr) {
            System.out.println("num = " + num);
        }
    }
}3.2 while
public class WhileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        while (i < 5) {
            System.out.println("i = " + i);
            i++;
        }
    }
}3.3 do-while
public class DoWhileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        do {
            System.out.println("i = " + i);
            i++;
        } while (i < 5);
    }
}4. 跳转结构
跳转结构用于改变程序的执行流程:
4.1 break
public class BreakDemo {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (i == 5) {
                break; // 跳出循环
            }
            System.out.println("i = " + i);
        }
    }
}4.2 continue
public class ContinueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (i == 5) {
                continue; // 跳过当前循环
            }
            System.out.println("i = " + i);
        }
    }
}4.3 return
public class ReturnDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始");
        test();
        System.out.println("结束");
    }
    
    public static void test() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            if (i == 3) {
                return; // 结束方法
            }
            System.out.println("i = " + i);
        }
    }
}知识扩展
设计思想
Java流程控制的设计体现了以下思想:
- 结构化:提供了结构化的流程控制语句,避免了 goto 语句带来的混乱
- 简洁性:流程控制语句简洁明了,便于记忆和使用
- 灵活性:提供了丰富的流程控制语句,满足各种编程需求
- 可读性:流程控制语句的使用使得代码更加清晰和可读
- 可维护性:结构化的流程控制使得代码更容易维护和修改
避坑指南
- 无限循环:注意循环条件,避免无限循环
- 边界条件:注意循环的边界条件,避免多执行或少执行一次
- break和continue的区别:break用于跳出循环,continue用于跳过当前循环
- switch-case的穿透性:注意switch-case语句的穿透性,不要忘记添加break
- 空语句块:避免出现空的语句块,这可能会导致逻辑错误
深度思考题
思考题1: 为什么Java要避免使用goto语句?
回答: Java避免使用goto语句主要是因为goto语句会破坏程序的结构化特性,使得代码难以理解和维护。goto语句可以跳转到程序的任何位置,这可能会导致代码的执行流程变得混乱,难以跟踪。此外,goto语句也可能会导致一些难以发现的错误,例如跳过了一些重要的初始化或清理代码。
思考题2: for、while和do-while循环有什么区别?
回答: for、while和do-while循环的主要区别在于它们的语法和执行条件的检查时机:
- for循环:语法上包含初始化、循环条件和更新表达式,适合于已知循环次数的情况
- while循环:只有循环条件,没有初始化和更新表达式,适合于未知循环次数的情况
- do-while循环:先执行循环体,然后检查循环条件,至少会执行一次循环体
思考题3: 什么是死循环?如何避免死循环?
回答: 死循环是指循环条件始终为true,导致循环永远不会结束的情况。避免死循环的方法主要有:
- 确保循环条件最终会变为false
- 避免在循环体中修改循环条件相关的变量
- 使用break语句在适当的时候跳出循环
- 对于复杂的循环条件,进行充分的测试
- 避免使用过于复杂的循环条件,保持简洁明了
