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文章目录
- 一、程序流程控制体系
- 二、分支结构精解
- 1. if条件分支
- 2. switch选择分支
- 3. 分支结构选型指南
- 三、循环结构全解析
- 1. 循环结构三剑客
- 2. 循环控制进阶
- 四、随机数实践应用
- 1. Random类使用规范
- 2. 范围生成公式
- 知识体系图谱
- 关键要点速查表
一、程序流程控制体系
程序执行逻辑分为三大控制结构:
- 顺序结构:线性执行语句
- 分支结构:条件判断选择执行路径
- 循环结构:重复执行特定代码块
核心价值:通过逻辑控制实现复杂业务场景
二、分支结构精解
1. if条件分支
应用矩阵:
场景类型 | 典型示例 |
---|---|
阈值检测 | 体温报警(>37℃) |
状态校验 | 支付系统余额验证 |
分级逻辑 | 绩效评分(A/B/C/D级) |
语法形式:
// 单分支结构
if(condition) { // 条件成立执行
}// 双分支结构
if(condition) {// true分支
} else {// false分支
}// 多级分支
if(cond1) {// 条件1成立
} else if(cond2) {// 条件2成立
} else {// 兜底逻辑
}
关键注意点:
- 条件表达式后禁止分号(
if(x>0);{...}
会导致逻辑错误) - 多条件判断时注意短路效应
- 嵌套层次建议不超过3层
2. switch选择分支
执行流程图解:
表达式计算↓值匹配case↓执行对应代码块 → break → 退出↓(无匹配执行default)
典型应用场景:
enum Color { RED, GREEN, BLUE }Color light = Color.GREEN;
switch(light) {case RED: System.out.println("停止");break;case GREEN:System.out.println("通行"); // 执行此分支break;default:System.out.println("故障");
}
技术规范:
- 支持类型:整型、字符、字符串、枚举
- case值必须为编译期常量
- 穿透现象处理策略:
switch(month) {case 1: case 3: case 5: // 合并相同处理逻辑System.out.println("31天");break;case 2:System.out.println("28/29天");break; }
3. 分支结构选型指南
对比维度 | if语句 | switch语句 |
---|---|---|
条件类型 | 布尔表达式、范围判断 | 离散值匹配 |
可读性 | 复杂条件时较清晰 | 多选项时更直观 |
执行效率 | 顺序判断 | 跳转表优化 |
扩展性 | 支持任意逻辑组合 | 限于离散值匹配 |
三、循环结构全解析
1. 循环结构三剑客
for循环:
for(初始化; 布尔表达式; 步进) {// 迭代执行体
}
// 典型应用:等差数列求和
int sum = 0;
for(int i=1; i<=100; i++) {sum += i;
}
while循环:
初始化;
while(循环条件) {// 循环体迭代操作;
}
// 适合不确定次数场景
int count = 0;
while(Math.random() > 0.1) {count++;
}
do-while循环:
初始化;
do {// 至少执行一次迭代操作;
} while(循环条件);
// 应用场景:输入验证
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int input;
do {System.out.print("输入1-100:");input = sc.nextInt();
} while(input < 1 || input > 100);
2. 循环控制进阶
嵌套循环示例:
// 九九乘法表
for(int i=1; i<=9; i++) {for(int j=1; j<=i; j++) {System.out.printf("%d×%d=%-2d ", j, i, i*j);}System.out.println();
}
跳转指令对比:
指令 | 作用域 | 流程影响 | 典型应用场景 |
---|---|---|---|
break | 循环/switch | 立即终止当前结构 | 密码验证成功退出 |
continue | 循环内部 | 跳过本次迭代 | 过滤特定条件数据 |
优化技巧:
- 循环条件避免复杂计算
- 减少循环内部对象创建
- 大数据量时优先for循环
四、随机数实践应用
1. Random类使用规范
import java.util.Random;public class RandomDemo {public static void main(String[] args) {Random rand = new Random();// 生成[0,100)区间随机数int num1 = rand.nextInt(100);// 生成[1,100]区间随机数int num2 = rand.nextInt(100) + 1;// 生成[50,100]区间随机数int num3 = rand.nextInt(51) + 50;}
}
2. 范围生成公式
目标值 = rand.nextInt ( m a x − m i n + 1 ) + m i n \text{目标值} = \text{rand.nextInt}(max - min + 1) + min 目标值=rand.nextInt(max−min+1)+min
应用案例:
// 生成RGB颜色值(0-255)
int red = rand.nextInt(256);
int green = rand.nextInt(256);
int blue = rand.nextInt(256);
知识体系图谱
关键要点速查表
类别 | 要点总结 |
---|---|
分支选择 | 区间判断用if,离散匹配用switch |
循环优化 | 已知次数用for,动态条件用while,必须执行用do-while |
随机数生成 | 掌握nextInt偏移公式: v a l u e = r a n d . n e x t I n t ( s p a n ) + b a s e value = rand.nextInt(span) + base value=rand.nextInt(span)+base |
嵌套逻辑 | 外层控制整体迭代,内层处理细节操作 |
代码可读性 | 避免超过3层嵌套,复杂逻辑封装为方法 |
掌握流程控制是构建程序逻辑的基础,建议通过LeetCode简单题型(如斐波那契数列、质数判断等)巩固核心概念。