详解Java中的几种分支语法

一、Java中都有哪几种分支语法？

在Java中，有几种分支语法可以用来控制程序的执行流程，包括条件语句和循环语句。

graph LR
A(Java分支语法)
B(条件语句)
C(循环语句)
D(if else 语句)
E(switch语句)
F(for循环)
G(while循环)
H(do-while循环)

A ---> B
A ---> C

B ---> D
B ---> E

C ---> F
C ---> G
C ---> H

style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px
style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px
style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px
style E fill:#98FB98,stroke:#98FB98,stroke-width:2px
style F fill:#ADD8E6,stroke:#ADD8E6,stroke-width:2px
style G fill:#00FFFF,stroke:#00FFFF,stroke-width:2px
style H fill:#E6E6FA,stroke:#E6E6FA,stroke-width:2px

除了两种语句，还有一些其他的控制关键字，如break关键字用于跳出循环或switch语句，continue关键字用于跳过当前循环迭代，return关键字用于从方法中返回结果等。

graph LR
A(Java分支关键字)
B(break)
C(continue)
D(return)

A ---> B
A ---> C
A ---> D

style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px
style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px
style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px

这些分支语法提供了在Java程序中进行条件判断和循环迭代的能力，使得程序的执行流程可以根据不同的条件和需求进行灵活控制。

二、认识一下各种分支语法

2.1 条件语句

2.1.1 if语句

if语句用于根据给定的条件选择性地执行代码块。

语法如下：

if (condition) {
    // 当条件为真时执行的代码
} else {
    // 当条件为假时执行的代码
}

流程图如下：

graph LR
A(开始)
B{判断条件是否为真}
C(执行if语句块)
D(执行else语句块)
E[继续执行]

A --> B
B -- 条件为真 --> C
B -- 条件为假 --> D
C --> E
D --> E

style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px
style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px
style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px
style E fill:#98FB98,stroke:#98FB98,stroke-width:2px

流程图中的关键部分如下：

• 判断条件是否为真（满足）。

• 如果条件为真，则执行if语句块中的代码。

• 如果条件为假，则执行else语句块中的代码（如果有）。

• 继续执行if-else语句后面的代码。

2.1.2 switch语句

switch语句根据给定的表达式值来选择性地执行一系列语句。

语法如下：

switch (expression) {
    case value1:
        // 当表达式值等于 value1 时执行的代码
        break;
    case value2:
        // 当表达式值等于 value2 时执行的代码
        break;
    // 其他 case
    default:
        // 当表达式值不匹配任何 case 时执行的代码
        break;
}

流程图如下：

graph LR
A(开始)
B{匹配表达式或变量值与case标签}
C(执行对应的代码块)
D(执行default代码块)
E[继续执行]

A --> B
B -- 匹配成功 --> C
B -- 匹配失败 --> D
C --> E
D --> E

style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px
style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px
style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px
style E fill:#98FB98,stroke:#98FB98,stroke-width:2px

流程图中的关键部分如下：

• 提供一个表达式或变量作为switch的条件。

• 执行表达式或变量的值与case标签进行比较。

• 如果有匹配的case标签，则执行对应的代码块，并跳出switch语句。

• 如果没有匹配的case标签，则执行default标签对应的代码块（如果有）。

• 继续执行switch语句后面的代码。

2.2 循环语句

2.2.1 for循环

for循环用于重复执行一段代码，通常在已知循环次数的情况下使用。

语法如下：

for (initialization; condition; update) {
    // 循环体代码
}

流程图如下：

graph LR
A(开始)
B(初始化循环变量)
C{循环条件}
D(循环体)
E(更新循环变量)
F[结束]

A --> B
B --> C
C -- 条件为真 --> D
D --> E
E --> C
C -- 条件为假 --> F
style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px
style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px
style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px
style E fill:#98FB98,stroke:#98FB98,stroke-width:2px
style F fill:#ADD8E6,stroke:#ADD8E6,stroke-width:2px

流程图中的关键部分如下：

• 初始化循环变量：在进入循环之前，对循环变量进行初始化，通常是设置初始值。

• 循环条件：判断循环是否继续执行的条件。如果条件为真（满足），则继续执行循环体；如果条件为假（不满足），则结束循环。

• 循环体：包含在循环中要重复执行的代码块。

• 更新循环变量：在每次循环迭代之后，对循环变量进行更新，通常是递增或递减操作。

• 结束：标志循环结束的位置。

2.2.2 while循环

while循环在给定条件为真时重复执行一段代码，通常在循环次数不确定的情况下使用。

语法如下：

while (condition) {
    // 循环体代码...先判断条件，后执行
}

流程图如下：

graph LR
A(开始)
B(初始化循环变量或设置循环条件的初始值)
C{判断循环条件是否为真}
D(执行循环体)
E(更新循环条件)
F[结束循环]

A --> B
B --> C
C -- 条件为真 --> D
D --> E
E --> C
C -- 条件为假 --> F

style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px
style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px
style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px
style E fill:#98FB98,stroke:#98FB98,stroke-width:2px
style F fill:#ADD8E6,stroke:#ADD8E6,stroke-width:2px

流程图中的关键部分如下：

• 初始化循环变量或设置循环条件的初始值。

• 判断循环条件是否为真（满足）。如果条件为假（不满足），则跳到步骤 6，结束循环。

• 如果条件为真，则执行循环体中的代码块。

• 执行完循环体后，返回到步骤 2，重新判断循环条件。

• 重复步骤 2、3、4，直到循环条件为假，循环结束。

• 结束循环，继续执行循环后的代码。

2.2.3 do-while循环

do-while循环与while循环类似，但它先执行一次循环体，然后在给定条件为真时重复执行。

语法如下：

do {
    // 循环体代码...先执行，后判断条件
} while (condition);

流程图如下：

graph LR
A(开始)
B(执行循环体)
C{判断循环条件是否为真}
D(返回执行循环体)
E[结束循环]

A --> B
B --> C
C -- 条件为真 --> D
D --> B
C -- 条件为假 --> E

style B fill:#FFC0CB,stroke:#FFC0CB,stroke-width:2px
style C fill:#FFA07A,stroke:#FFA07A,stroke-width:2px
style D fill:#FFFFE0,stroke:#FFFFE0,stroke-width:2px
style E fill:#ADD8E6,stroke:#ADD8E6,stroke-width:2px

流程图中的关键部分如下：

• 执行循环体中的代码块。

• 判断循环条件是否为真（满足）。如果条件为真，则继续执行循环体，否则跳到步骤 5，结束循环。

• 返回到步骤 1，继续执行循环体。

• 重复步骤 1 和 2，直到循环条件为假，循环结束。

• 结束循环，继续执行循环后的代码。

三、分支语句的用途和总结

分支语句是编程中常用的一种语句结构，用于根据条件的不同执行不同的代码块。分支语句的主要用途包括以下几个方面：

• 条件判断：分支语句可以根据条件的真假选择执行不同的代码块。通过条件判断，程序可以根据不同的情况采取不同的操作，实现更灵活的逻辑控制。

• 多路选择：分支语句可以根据变量的不同取值选择执行不同的代码块。比如使用switch语句可以实现多个case标签的匹配，根据不同的取值执行相应的代码块，实现多路选择的逻辑。

• 错误处理：分支语句可以用于处理异常情况或错误情况。当程序遇到错误或异常时，可以使用分支语句来捕获并执行相应的错误处理代码，提高程序的健壮性和容错性。当然，Java中我们更多的是使用try-catch来处理异常。

• 逻辑流程控制：分支语句可以控制程序的执行流程。通过不同的条件判断和代码块执行，可以实现程序的逻辑分支和流程控制，使程序按照设计的要求执行不同的操作。

总体而言，分支语句在编程中起到了根据条件的不同执行不同操作的作用。它们可以根据需求进行条件判断、多路选择、错误处理和流程控制，提高程序的灵活性、可靠性和可维护性。