## 流程控制语句
流程控制语句分类：

* 顺序结构
* 选择结构(if,switch)
* 循环结构(for,while,do...while)

### 顺序结构:

顺序结构是程序中最简单最基本的流程控制，没有特定的语法结构，按照代码的先后顺序，依次执行，程序中大多数代码都是这样执行的。

### 选择结构

#### if语句

##### 格式1

~~~java
if(关系表达式) {
    语句体;
}

~~~

执行流程:

1. 首先计算关系表达式的值
2. 如果关系表达式为true，执行语句体
3. 如果关系表达式为false，不执行语句体
4. 继续执行其他语句

**注意事项:**

` 在使用格式1的情况下，如果语句体只有一行，那么可以省略大括号，不建议这么写。`

~~~java
if(true)
    System.out.println(“可运行！”); //不会报错，运行结果会输出两条语句。
 	System.out.println(“可运行！”);
//如果if中判断的结果是false，那么只会输出第二条语句。
~~~

`不要在if小括号后加分号。`

~~~java
if(关系表达式); {
    System.out.println(“可运行！”);
}
//不管关系表达式是true，还是false，都会执行大括号里的语句。
~~~

##### 格式2

~~~java
if(关系表达式) {
    语句体1;
}else {
    语句体2;
}

~~~

执行流程:

1. 首先计算关系表达式的值
2. 如果关系表达式为true，执行语句体1
3. 如果关系表达式为false，执行语句体2
4. 继续执行其他语句

##### 格式3

~~~java
if(关系表达式1) {
    语句体1;
}else if(关系表达式2){
    语句体2;
}
...
else {
    语句体n;
}

~~~

执行流程：

①首先计算关系表达式1的值

②如果值为true就执行语句体1；如果值为false就计算关系表达式2的值

③如果值为true就执行语句体2；如果值为false就计算关系表达式3的值

④…

⑤如果没有任何关系表达式为true，就执行语句体n。

#### switch语句

##### 格式

~~~java
switch(表达式) {
	case 值1: 
        语句体1;
        break;
    case 值2:
        语句体2;
        break;
    case 值3:
        语句体3;
        break;
    ...
    default:
        语句体n;
        [break;]
}
~~~

**格式说明：**

* switch中的表达式取值为byte、short、char、int ,JDK5以后可以是枚举，JDK7以后可以是String。

* case后面接的是要和表达式进行比较的值。

* break：表示总断的意思，也就是结束switch语句。

* default：表示默认情况下执行语句体n，也就是说当所有情况都不匹配的时候，就执行default中的语句。

和if语句中的else相似。

**执行流程：**

1. 首先计算表达式的值
2. 依次和case后面的值进行比较，如果有相同的值，就会执行相应的语句，在执行过程中，遇到break就会结束。
3. 如果`所有的case后面的值都不与表达式的值相匹配，那么就会执行default里面的语句`，然后程序结束掉(当其语句体后没有break;将继续往下执行)。

**注意事项**

` 1.case后面的值不能重复。`
 `2.case后面的值只是常量，不能是变量。`
`3.default可以省略，不建议。`

##### case穿透

在switch语句中，当case控制的语句体后面没有break时，将出现穿透现象。

`穿透现象`当开始case穿透时，后续的case都将不具备匹配能力，并且内部的语句体都将执行。直到遇到break，或者switch语句执行完成，才会结束。

> 应用场景：当发现switch语句中，有多个case控制的语句体出现了重复，就可以使用case穿透来优化代码。

~~~java
import java.util.Scanner;
/*
case穿透
案例：键盘录入星期数，输出工作日[1-5]、休息日[6-7]
 */
public class CaseTest {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        switch (sc.nextInt()) {
            case 1:
            case 2:
            case 3:
            case 4:
            case 5:
                System.out.println("工作日");
                break;
            case 6:
            case 7:
                System.out.println("休息日");
                break;
            default:
                System.out.println("你输入的代码有误！");
        }
    }
}
~~~

### 循环结构

#### for循环

for循环语句是支持迭代的一种通用结构，是最有效、最灵活的循环结构。

##### 基础知识

~~~java
for(初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) {
    循环语句体;
}
~~~

格式解释：

* 初始化语句：  用于表示循环开启时的起始状态，简单说就是循环开始的时候什么样
* 条件判断语句：用于表示循环反复执行的条件，简单说就是判断循环是否能一直执行下去
* 循环体语句：  用于表示循环反复执行的内容，简单说就是循环反复执行的事情
* 条件控制语句：用于表示循环执行中每次变化的内容，简单说就是控制循环是否能执行下去

执行流程：

1. 执行初始化语句。

2. 判断条件判断语句是true还是false；

如果是true，继续执行。

如果是false，结束循环。

3. 执行循环语句体。

4. 执行条件控制语句。

5. 返回②，继续依次往下执行。

##### 案例-求1-5数据和

* 需求：求1-5之间的数据和，并把求和结果在控制台输出 
* 示例代码：

```java
public class ForTest02 {
    public static void main(String[] args) {
		//求和的最终结果必须保存起来，需要定义一个变量，用于保存求和的结果，初始值为0
		int sum = 0;
		//从1开始到5结束的数据，使用循环结构完成
		for(int i=1; i<=5; i++) {
			sum += i;
		}
		//当循环执行完毕时，将最终数据打印出来
		System.out.println("1-5之间的数据和是：" + sum);
    }
}
```

* 本题要点：
  * 今后遇到的需求中，如果带有求和二字，请立即联想到求和变量
  * 求和变量的定义位置，必须在循环外部，如果在循环内部则计算出的数据将是错误的

##### 案例-每行打印2个水仙花数(统计)

* 需求：在控制台输出所有的“水仙花数”，要求每行打印2个

某个三位数的个位、十位、百位各自的立方和等于原值就是水仙花数。

* 示例代码：

```java
public class Demo {
	/*
		需求：在控制台输出所有的“水仙花数”，要求每行打印2个
	*/
	public static void main(String[] args){
		// 1. 定义变量count，用于保存“打印过”的数量，初始值为0
		int count = 0;
		for(int i = 100; i < 1000; i++){
			int ge = i % 10;
			int shi = i / 10 % 10;
			int bai = i / 10 / 10 % 10;
			
			 if (ge*ge*ge + shi*shi*shi + bai*bai*bai == i) {
				//  2. 在判定和打印水仙花数的过程中，拼接空格, 但不换行，并在打印后让count变量+1，记录打印过的数量
				System.out.print(i + "\t");
				count++;
				// 3. 在每一次count变量+1后，判断是否到达了2的倍数，是的话，换行
				if(count % 2 == 0){
					System.out.println("\n");
				}
			}
		}
	}
}
```

* 本题要点：
  * 今后如果需求带有统计xxx，请先想到计数器变量
  * 计数器变量定义的位置，必须在循环外部

#### while循环

##### 基础知识

while循环是最基础的循环结构。

`基本格式`

~~~java
while(条件判断语句) {
    语句体;
}
~~~

`完整格式`

~~~java
初始化语句;
while(条件判断语句) {
    语句体;
    条件控制语句;
}
~~~

执行流程：

1. 执行初始化语句。

2. 执行条件判断语句。

3. 判断条件判断语句是true还是false；

如果是true，继续执行。

如果是false，结束循环。

4. 执行条件控制语句。

5. 返回②，继续依次往下执行。

示例代码：

```java
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //需求：在控制台输出5次"HelloWorld"
		int i = 1;
		while(i<=5) {
			System.out.println("HelloWorld");
			i++;
		}
    }
}
```

##### 案例-珠穆朗玛峰

* 需求：世界最高山峰是珠穆朗玛峰(8844.43米=8844430毫米)，假如我有一张足够大的纸，它的厚度是0.1毫米。请问，我折叠多少次，可以折成珠穆朗玛峰的高度?
* 示例代码：

```java
public class WhileTest {
    public static void main(String[] args) {
		//定义一个计数器，初始值为0
		int count = 0;
		//定义纸张厚度
		double paper = 0.1;
		//定义珠穆朗玛峰的高度
		int zf = 8844430;
		//因为要反复折叠，所以要使用循环，但是不知道折叠多少次，这种情况下更适合使用while循环
		//折叠的过程中当纸张厚度大于珠峰就停止了，因此继续执行的要求是纸张厚度小于珠峰高度
		while(paper <= zf) {
			//循环的执行过程中每次纸张折叠，纸张的厚度要加倍
			paper *= 2;
			//在循环中执行累加，对应折叠了多少次
			count++;
		}
		//打印计数器的值
		System.out.println("需要折叠：" + count + "次");
    }
}
```

### 循环细节

#### do...while循环

对于while而言，如果不满足条件，那么就不能进入循环。有的时候，我们需要即使不满足条件也要循环一次。

do...while循环和while循环很相似，唯一的区别是do...while循环至少执行一次。

`基本格式`

~~~java
do{
    语句体;
}while(条件判断语句);
~~~

`完整格式`

~~~java
初始化语句;
do{
    语句体;
    条件控制语句;
}while(条件判断语句);
~~~

执行流程：

1. 执行初始化语句。

2. 执行循环语句体。

3. 执行条件控制语句。

4. 执行条件判断语句。

如果为true，继续执行。

如果为false，结束循环。

5. 回到②，继续执行。

#### 三种循环的区别

* `三种循环的区别`
  * for循环和while循环先判断条件是否成立，然后决定是否执行循环体（先判断后执行）
  * do...while循环先执行一次循环体，然后判断条件是否成立，是否继续执行循环体（先执行后判断）
* `for循环和while的区别`
  * 条件控制语句所控制的自增变量，因为归属for循环的语法结构中，在for循环结束后，就不能再次被访问到了
  * 条件控制语句所控制的自增变量，对于while循环来说不归属其语法结构中，在while循环结束后，该变量还可以继续使用

> 应用场景:
>
> 知道循环次数，建议使用for循环
>
> 不知道循环次数，建议使用while循环
>
> 至少执行一次，建议使用do...while循环，不常用

#### 死循环（无限循环）

第一种格式：

~~~java
for(;;) {
    语句体;
}
~~~

第二种格式：

~~~java
while(true) {
	语句体;
}
~~~

第三种格式：

~~~java
do{
	语句体;
}while(true);
~~~

#### 跳转控制语句循环嵌套

* break：用在循环中，基于条件控制，终止循环体内容的执行，也就是说结束`当前`的整个循环。
* continue:用在循环中，基于条件控制，跳出循环体内容的执行，继续执行下一次。

**注意事项**

`1.break可以在循环或者switch中进行使用，而continue只能是循环中使用。`
`2.break和continue只能跳出、跳过当前所在的那一层关系，如果想跳出、跳过指定的一层可以加入标号。`

~~~java
标号名.while(true) {
    switch(表达式) {
        case 常量值:
            break 标号名;
        ...
    }
}
~~~

#### 循环标号

break和continue只能跳出、跳过自己所在的那一层关系，如果想要跳出、跳过指定的某一层循环就可以加入标号。

~~~java
标号名:while(true) {
    switch(关系表达式) {
        case 1:
            break 标号名;
    }
}
~~~

## Random

### Random产生随机数

* 概述：

* Random类似Scanner，也是Java提供好的API，内部提供了产生随机数的功能
    * API后续课程详细讲解，现在可以简单理解为Java已经写好的代码

* 使用步骤：

1. 导入包

import java.util.Random;

2. 创建对象

Random r = new Random();

3. 产生随机数

int num = r.nextInt(10);

解释： `10代表的是一个范围，如果括号写10，产生的随机数就是0-9，括号写20，参数的随机数则是0-19`

* 示例代码：

```java
import java.util.Random;

public class Demo1Random {
	/*
		Random : 产生随机数
		
		1. 导包	: import java.util.Random;
				    导包的动作必须出现在类定义的上面

2. 创建对象 : Random r = new Random();
					上面这个格式里面，r 是变量名，可以变，其他的都不允许变

3. 获取随机数 : int number = r.nextInt(10);	//获取数据的范围：[0,10) 包括0,不包括10
					上面这个格式里面，number是变量名，可以变，数字10可以变。其他的都不允许变
		
		需求: 产生随机数1-10之间的
	*/
	public static void main(String[] args){
		// 2. 创建对象
		Random r = new Random();
		
		for(int i = 1; i <= 10; i++){
			// 3. 获取随机数
			int num = r.nextInt(10) + 1;		// 1-10
			System.out.println(num);
		}
		
		
		
	}
}
```

### Random练习-猜数字

* 需求：

程序自动生成一个1-100之间的数字，使用程序实现猜出这个数字是多少？

当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示

A. 如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了

B. 如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了

C. 如果猜的数字与真实数字相等，提示恭喜你猜中了

* 示例代码：

```java
import java.util.Scanner;
import java.util.Random;

public class Test {
	/*
		需求：程序自动生成一个1-100之间的数字，使用程序实现猜出这个数字是多少？
			当猜错的时候根据不同情况给出相应的提示
			如果猜的数字比真实数字大，提示你猜的数据大了
			如果猜的数字比真实数字小，提示你猜的数据小了
			如果猜的数字与真实数字相等，提示恭喜你猜中了
		
		1. 准备Random和Scanner对象, 分别用于产生随机数和键盘录入
		2. 使用Random产生一个1-100之间的数, 作为要猜的数
		3. 键盘录入用户猜的的数据
		4. 使用录入的数据(用户猜的数据)和随机数(要猜的数据)进行比较, 并给出提示
		
		5. 以上内容需要多次进行, 但无法预估用户输入几次可以猜测正确, 使用while(true)死循环包裹
		6. 猜对之后, break结束.

*/
	public static void main(String[] args){
		// 1. 准备Random和Scanner对象, 分别用于产生随机数和键盘录入
		Random r = new Random();
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		// 2. 使用Random产生一个1-100之间的数, 作为要猜的数
		int randomNum = r.nextInt(100) + 1;
		
		// 5. 以上内容需要多次进行, 但无法预估用户输入几次可以猜测正确, 使用while(true)死循环包裹
		while(true){
			// 3. 键盘录入用户猜的的数据
			System.out.println("请输入您猜的数据:");
			int num = sc.nextInt();
			// 4. 使用录入的数据(用户猜的数据)和随机数(要猜的数据)进行比较, 并给出提示
			if(num > randomNum){
				System.out.println("猜大了");
			}else if(num < randomNum){
				System.out.println("猜小了");
			}else{
				// 6. 猜对之后, break结束.
				System.out.println("恭喜,猜中了");
				break;
			}
		}
		
		System.out.println("感谢您的使用");
		
	}
}
```

Java基础知识及细节之流程控制语句

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