[Java基础] 流程控制

[Java基础] 运算符

[Java基础] 基本数据类型

[Java基础] Java HashMap 的数据结构和底层原理

基本语法

条件语句

if 语句

if-else 语句

switch 语句

循环语句

for 循环

while 循环

do-while 循环

跳转语句

break 语句

continue 语句

return 语句

最佳实践

保持简洁

使用早期返回

利用switch表达式

避免深层循环

循环中的break与continue

常量和变量命名

函数化复杂逻辑

注释

使用三元运算符

错误处理

常见面试题

解释if-else和switch语句的区别？

for循环和while循环有什么不同？

什么是break和continue？它们如何工作？

给出一个使用三元运算符的例子？

在switch语句中，default关键字的作用是什么？

请解释do-while循环与while循环的区别？

如何避免无限循环？

return语句在方法中的作用是什么？

基本语法

Java 提供了多种流程控制语句，用于控制程序的执行流程。这些语句包括条件语句（如 if-else, switch）、循环语句（如 for, while, do-while）和跳转语句（如 break, continue, return）。下面我将分别介绍这些语句，并给出一些示例代码。

条件语句

`if` 语句

if 语句用于基于一个布尔表达式的值来决定是否执行一段代码块。

int number = 10;
if (number > 5) {System.out.println("Number is greater than 5.");
}

`if-else` 语句

if-else 语句允许在条件为真时执行一段代码，在条件为假时执行另一段代码。

int number = 3;
if (number > 5) {System.out.println("Number is greater than 5.");
} else {System.out.println("Number is 5 or less.");
}

`switch` 语句

switch 语句可以用来替代多个 if-else 语句，它基于变量的值选择要执行的代码块。

int day = 3;
String dayOfWeek;
switch (day) {case 1: dayOfWeek = "Monday"; break;case 2: dayOfWeek = "Tuesday"; break;case 3: dayOfWeek = "Wednesday"; break;// 更多case...default: dayOfWeek = "Invalid day";
}
System.out.println(dayOfWeek);

从 Java 12 开始，你可以使用 switch 表达式，这更加简洁：

int day = 3;
String dayOfWeek = switch (day) {case 1 -> "Monday";case 2 -> "Tuesday";case 3 -> "Wednesday";// 更多case...default -> "Invalid day";
};
System.out.println(dayOfWeek);

循环语句

`for` 循环

for 循环用于重复执行一段代码固定的次数或遍历集合中的元素。

// 打印数字1到5
for (int i = 1; i <= 5; i++) {System.out.println(i);
}

`while` 循环

while 循环会一直执行一段代码直到指定的条件不再满足。

int count = 1;
while (count <= 5) {System.out.println(count);count++;
}

`do-while` 循环

do-while 循环类似于 while 循环，但它保证至少执行一次循环体，因为它是先执行后判断。

int count = 1;
do {System.out.println(count);count++;
} while (count <= 5);

跳转语句

`break` 语句

break 语句用于立即退出当前循环或 switch 语句。

for (int i = 1; i <= 10; i++) {if (i == 5) {break; // 当i等于5时退出循环}System.out.println(i);
}

`continue` 语句

continue 语句用于跳过当前循环的剩余部分，并开始下一次迭代。

for (int i = 1; i <= 10; i++) {if (i % 2 == 0) {continue; // 如果i是偶数则跳过这次循环}System.out.println(i);
}

`return` 语句

return 语句用于从方法中返回结果并结束该方法的执行。

public int addNumbers(int a, int b) {return a + b; // 返回a与b之和
}

最佳实践

在Java中使用流程控制语句时，遵循一些最佳实践可以帮助你编写出更清晰、更易于维护和扩展的代码。以下是一些关于如何更好地使用流程控制语句的最佳实践：

保持简洁

减少嵌套：尽量减少if-else或循环的嵌套层次。过多的嵌套会使代码难以阅读和理解。
简化条件：如果可能的话，将复杂的条件逻辑分解成多个简单的条件，或者将其封装到方法中。

使用早期返回

在处理函数逻辑时，可以考虑使用“早期返回”策略来避免不必要的嵌套。例如，在检查参数有效性时，如果发现无效可以直接返回，而不是继续执行更多的逻辑。

public void processUser(User user) {if (user == null) {throw new IllegalArgumentException("User cannot be null");}// 继续处理有效用户
}

利用`switch`表达式

对于基于枚举或有限集合的多分支选择，使用switch表达式通常比多重if-else更加清晰。

public String describeDay(DayOfWeek day) {//这种写法在Java 12以及后面的版本才支持return switch (day) {case MONDAY -> "Start of the week";case FRIDAY -> "End of the workweek";default -> "Mid-week or weekend";};
}

避免深层循环

如果你的算法需要多层循环，确保每一层都有其明确的目的，并且尝试通过算法优化来减少循环层数。

循环中的`break`与`continue`

合理使用break和continue可以使循环结构更加简洁。但是要谨慎使用，以防止意外地跳过重要逻辑。
break用于完全退出循环，而continue用于跳过当前迭代并继续下一次迭代。

常量和变量命名

使用有意义的名字来表示常量和变量名称，尤其是那些在条件判断中使用的变量。

函数化复杂逻辑

如果一段条件逻辑变得过于复杂，考虑将其提取到一个单独的方法中。这样不仅可以提高可读性，减少一个方法的行数，还方便了代码复用。

注释

对于复杂的条件或循环逻辑，适当的注释是必要的，但应避免对非常直观的代码添加冗余注释。

使用三元运算符

对于简单的条件判断，可以使用三元运算符来代替if-else，这有助于保持代码简短。

int a = 10, b = 20;
int max = (a > b) ? a : b; // 使用三元运算符求最大值

错误处理

在循环和条件语句中适当地处理异常情况。不要让异常未经处理就传播出去，除非这是有意为之的设计。

常见面试题

Java流程控制语句是面试中常见的考察点，因为它们是编程的基础。面试官通常会通过这些问题来评估候选人对基础概念的理解以及解决实际问题的能力。以下是一些常见的关于Java流程控制语句的面试题：

解释`if-else`和`switch`语句的区别？

答案：if-else语句可以处理任意条件表达式，并且可以嵌套使用。而switch语句主要用于基于一个变量的不同值来执行不同的代码块，这个变量通常是整数、字符或枚举类型（从Java 7开始支持字符串）。switch在某些情况下可以使代码更简洁和易读。

`for`循环和`while`循环有什么不同？

答案：for循环更适合于已知迭代次数的情况，因为它允许你在声明中初始化计数器、设置终止条件并更新计数器。while循环则用于不确定何时停止的场景，它会在每次迭代前检查条件。

什么是`break`和`continue`？它们如何工作？

答案：break用于立即退出当前循环或switch语句。continue用于跳过当前循环的剩余部分，并直接开始下一次迭代。两者都可以用来控制循环的行为，但用途不同。

给出一个使用三元运算符的例子？

示例代码：

int a = 10, b = 20;
int max = (a > b) ? a : b; // 如果a大于b，则max为a；否则为b

在`switch`语句中，`default`关键字的作用是什么？

答案：default关键字定义了当所有case都不匹配时要执行的代码块。它是可选的，但如果提供了，通常放在switch语句的最后。

请解释`do-while`循环与`while`循环的区别？

答案：do-while循环至少执行一次循环体，即使条件一开始就不满足。while循环只有在条件满足时才会执行循环体。因此，do-while保证了至少一次执行。

如何避免无限循环？

答案：确保循环有一个明确的结束条件，并且在循环体内有正确的逻辑来更新该条件。例如，在for和while循环中，需要确保计数器或条件最终能够达到退出循环的状态。

`return`语句在方法中的作用是什么？

答案：return语句用于从方法返回结果并结束方法的执行。如果方法返回一个值，那么return后面必须跟上相应的返回值。对于void方法，return可以省略，或者用来提前结束方法的执行。