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Chapter 04 · 流程控制 ​

让程序学会"思考"：分支判断、循环执行、跳出与继续。

🎯 本章目标 ​

  • 用 if / else / else if 写出多条件判断
  • 用 switch 简化多分支匹配（含 JDK 14 的箭头语法）
  • 三种循环 for / while / do-while 各擅胜场
  • 用 break / continue / return 跳出循环
  • 知道 for-each 增强循环什么时候用

1. 分支结构：if / else ​

生活类比：早上出门看天气 ​

天气晴 → 穿衬衫
天气阴 → 穿外套
天气雨 → 穿外套 + 带伞
其他   → 穿厚衣服

翻译成 Java：

java
if (weather.equals("晴")) {
    System.out.println("穿衬衫");
} else if (weather.equals("阴")) {
    System.out.println("穿外套");
} else if (weather.equals("雨")) {
    System.out.println("穿外套+带伞");
} else {
    System.out.println("穿厚衣服");
}

分支判断流程

三个新手坑 ​

java
// ❌ 坑 1：只写单语句不加大括号
if (age >= 18)
    System.out.println("成年");
    System.out.println("可投票");  // 这行其实和 if 无关，永远会执行

// ✅ 永远加大括号
if (age >= 18) {
    System.out.println("成年");
    System.out.println("可投票");
}
java
// ❌ 坑 2：if (x = 5)（赋值！不是比较）
if (x = 5) { ... }   // 编译错误（Java 严格类型，不像 C 会通过）

// ✅ Java 会拦你（Python 会让你哭）
if (x == 5) { ... }
java
// ❌ 坑 3：用 == 比较 String
if (name == "张三") { ... }  // 比较地址，可能 false

// ✅
if ("张三".equals(name)) { ... }  // 把常量放前面避免空指针

2. switch：多分支专家 ​

传统写法（JDK 7 开始支持 String） ​

java
String day = "周三";
switch (day) {
    case "周一":
    case "周二":
    case "周三":
    case "周四":
    case "周五":
        System.out.println("工作日");
        break;
    case "周六":
    case "周日":
        System.out.println("周末");
        break;
    default:
        System.out.println("非法日期");
}

⚠️ 不写 break 会"穿透" —— 这是 switch 最大的坑，但偶尔也是特性（如上面合并周一到周五）。

新写法：箭头语法（JDK 14+） ​

java
String type = switch (day) {
    case "周一", "周二", "周三", "周四", "周五" -> "工作日";
    case "周六", "周日" -> "周末";
    default -> "非法";
};

更短、更安全，不需要 break，也不会穿透。

switch 支持的类型 ​

版本支持类型
JDK 1.0byte / short / int / char
JDK 5+ enum
JDK 7+ String
JDK 14+表达式形式（箭头语法）
JDK 21+ 模式匹配（switch on instanceof）

3. 循环：让重复的事情一句话搞定 ​

3.1 for 循环（明确次数） ​

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

for 循环执行步骤

三段式：

  1. 初始化：int i = 0（只执行一次）
  2. 条件：i < 5（每次循环前判断）
  3. 步进：i++（每次循环结束后执行）

3.2 while 循环（条件不定） ​

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

💡 何时用 while：循环次数不固定。比如"读文件直到读完"、"用户输错就重试"。

3.3 do-while（先做一次再说） ​

java
String input;
do {
    input = scanner.nextLine();   // 至少要让用户输入一次
} while (!isValid(input));

💡 何时用 do-while：至少要执行一次的场景，最典型是"输入校验"。

3.4 for-each 增强循环（遍历容器） ​

java
int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};

for (int n : nums) {
    System.out.println(n);
}

// 也可以遍历集合
List<String> names = List.of("张三", "李四");
for (String name : names) {
    System.out.println(name);
}
用法对比for-each普通 for
简洁✅❌
拿到下标❌✅
修改集合❌（要用迭代器）可以

4. break / continue / return ​

关键字作用一句话
break跳出当前循环结束本次比赛
continue跳过本次，进入下次跳过这局，继续下一局
return退出整个方法比赛队伍直接弃赛
java
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) break;       // i=5 时直接结束循环
    if (i % 2 == 0) continue; // 偶数跳过本次
    System.out.println(i);    // 只打印 1, 3
}

标签 break（跳出多重循环） ​

java
outer:                                  // 给外层循环打标签
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        if (i + j == 3) break outer;    // 跳出两层循环
    }
}

5. 循环嵌套与性能 ​

java
// 双层循环：n × m 次
for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < m; j++) {
        // 这里执行 n*m 次
    }
}

经典应用：

场景嵌套结构
九九乘法表i: 1~9, j: 1~i
打印金字塔i: 行，j: 空格+星号
冒泡排序i: 趟数，j: 比较位置
二维数组遍历i: 行，j: 列

6. 实战练习 ​

文件内容
IfDemo.javaif/else 综合演示（成绩等级）
SwitchDemo.javaswitch 新旧两种语法
LoopDemo.javafor/while/do-while 对比
PrintShape.java嵌套循环打印图形
GuessNumber.java猜数字小游戏（综合实战）

7. 浏览器演示 ​

打开 demo.html 体验：

  • 流程图可视化
  • 在线猜数字游戏
  • 九九乘法表生成器

8. 面试可能会问什么？ ​

Q1: switch 支持哪些数据类型？ ​

答：byte/short/int/char、String（JDK 7+）、enum（JDK 5+）。不支持 long、float、double、boolean。

Q2: switch 不写 break 会怎样？ ​

答：会"穿透"（fall through），继续执行下一个 case 的代码块，直到遇到 break 或 switch 结尾。

Q3: for 和 while 有什么区别？ ​

对比forwhile
适用循环次数明确循环条件不定
结构三段式紧凑只有条件
变量作用域计数器只在 for 内可见外部定义则外部可见

Q4: 增强 for（for-each）和普通 for 哪个快？ ​

答：本质一样。for-each 编译后被翻译成迭代器（集合）或下标循环（数组），性能差距可忽略。但：

  • 数组遍历优先用普通 for（可拿下标）
  • 集合遍历优先用 for-each（更简洁）

Q5: 怎么从两层循环里跳出来？ ​

答：用 标签 break：

java
outer:
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
        if (条件) break outer;
    }
}

或者把内层循环抽成方法，用 return。

Q6: do-while 和 while 的区别？ ​

  • while：先判断，可能一次都不执行
  • do-while：先执行一次，再判断

Q7: 三元运算符能完全替代 if-else 吗？ ​

答：不能。三元只能用作 表达式（产生值），不能用作语句（如多行操作）。

java
// ✅ 三元能做
int max = a > b ? a : b;

// ❌ 三元做不了（多行操作）
if (a > b) { System.out.println(a); doSomething(); }

🎁 本章小结 ​

✅ if-else 写多条件，永远加大括号
✅ switch 多分支匹配，新箭头语法更安全
✅ for 适合明确次数，while 适合不定次数
✅ for-each 简洁但拿不到下标
✅ break 跳出循环，continue 跳过本次，标签 break 跳多层

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