Java决策结构
在之前的编程学习中，我们编写的程序都是按照顺序一条一条执行的，就像沿着一条直线走路一样。但是现实世界中的问题往往需要根据不同的情况做出不同的选择。 比如，如果今天下雨，我们就带伞；如果不下雨，就不带伞。这种“如果...那么...”的逻辑在编程中称为决策结构。
决策结构让程序能够根据不同的条件选择不同的执行路径，就像在十字路口选择不同的方向一样。Java提供了几种决策结构，让我们从最简单的开始学习。
if语句
if语句是Java中最基本的决策结构。它的工作原理很简单：当某个条件为真时，执行特定的代码；当条件为假时，跳过这些代码。
假设你正在写一个程序来判断学生是否及格。如果分数大于等于60分，就显示“及格”；如果小于60分，就不显示任何信息。这就是if语句的典型应用。
if语句的语法
if语句的基本语法如下：
|if (条件表达式) { // 当条件为真时执行的代码 }
条件表达式必须是一个布尔表达式，也就是说，它的结果只能是true或false。
关系运算符
要构建条件表达式，我们需要使用关系运算符。这些运算符用来比较两个值之间的关系：
第一个if语句示例
让我们看一个简单的例子：
|public class SimpleIfDemo { public static void main(String[] args) { int score = 85; if (score >= 60) { System.out.println("恭喜！你及格了！"); } System.out.println("程序结束"); } }
运行这个程序会输出：
|恭喜！你及格了！ 程序结束
如果我们将分数改为55，程序会输出：
|程序结束
理解if语句的执行流程
让我们详细分析一下if语句是如何工作的：
- 条件检查：程序首先检查括号中的条件表达式
- 条件为真：如果条件为true，程序执行大括号内的代码
- 条件为假：如果条件为false，程序跳过大括号内的代码，继续执行后面的代码
多个条件的组合
有时候我们需要检查多个条件。比如，判断一个学生是否优秀，可能需要同时满足多个条件：分数大于90分，并且出勤率大于80%。
|public class MultipleConditionsDemo { public static void main(String[] args) { int score = 95; int attendance = 85; if (score > 90 && attendance > 80) { System.out.println("优秀学生！"); }
逻辑运算符
当我们需要组合多个条件时，需要使用逻辑运算符：
字符比较
我们也可以对字符进行比较。在Java中，字符（char类型）实际上是一个16位的无符号整数，底层存储的是该字符对应的Unicode编码值。
因此，比较字符时，实际上是比较它们的Unicode编码。例如，'A'的Unicode编码是65，'B'是66，所以'A' < 'B'的结果为true。
你可以使用等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）等运算符来比较字符。
这样可以判断某个字符是否等于、早于或晚于另一个字符在Unicode表中的顺序。
|public class CharacterComparisonDemo { public static void main(String[] args) { char grade = 'A'; if (grade == 'A') { System.out.println("优秀！"); } if (grade >= 'A' && grade <= 'C') {
if-else语句
if语句只能处理条件为真时的情况，但如果条件为假时，我们也想执行一些代码，该怎么办呢？这时候就需要使用if-else语句。
if-else语句提供了两个执行路径：当条件为真时执行一组代码，当条件为假时执行另一组代码。
|if (条件表达式) { // 条件为真时执行的代码 } else { // 条件为假时执行的代码 }
实际应用示例
让我们看一个判断数字是奇数还是偶数的例子：
|public class OddEvenDemo { public static void main(String[] args) { int number = 7; if (number % 2 == 0) { System.out.println(number + " 是偶数"); } else { System.out.println(number + " 是奇数"
运行这个程序会输出：
|7 是奇数
如果我们将number改为8，程序会输出：
|8 是偶数
温度判断示例
让我们看一个更实用的例子，判断温度是否适宜：
|public class TemperatureDemo { public static void main(String[] args) { double temperature = 25.5; if (temperature >= 20 && temperature <= 30) { System.out.println("温度适宜，很舒服！"); } else { System.out.println("温度不太适宜，注意调节"
嵌套if语句
有时候我们需要进行多重判断。比如，判断一个学生的成绩等级，需要先判断是否及格，如果及格再判断是优秀、良好还是中等。
嵌套if语句就是在一个if语句内部再包含另一个if语句。
|if (条件1) { if (条件2) { // 条件1和条件2都为真时执行 } else { // 条件1为真，条件2为假时执行 } } else { // 条件1为假时执行 }
成绩等级判断示例
|public class GradeDemo { public static void main(String[] args) { int score = 85; if (score >= 60) { if (score >= 90) { System.out.println("优秀"); } else if (score >= 80) {
运行这个程序会输出：
|良好
贷款资格判断示例
下面我们来看一个更为详细和复杂的例子，演示如何通过嵌套if语句判断一个人是否有资格获得贷款。这个判断过程通常会涉及多个条件，比如申请人的年薪是否达到要求、在当前工作岗位上的工作年限是否足够等。 只有当所有条件都满足时，申请人才有资格获得贷款。我们将通过代码示例一步步分析每个判断条件的作用和执行流程：
|public class LoanQualifierDemo { public static void main(String[] args) { double salary = 35000; int yearsOnJob = 3; if (salary >= 30000) { if (yearsOnJob >= 2) { System.out.println("恭喜！你有资格获得贷款。"); }
if-else-if语句
相信你也发现了，当我们需要依次判断多个条件，并根据不同的条件执行不同的代码时，如果只用嵌套的if语句，代码会变得冗长且难以阅读。
例如，判断成绩等级时，如果每个等级都用一个if嵌套在另一个if里面，结构会非常复杂。
为了解决这个问题，Java 提供了 if-else-if 语句结构。通过 if-else-if 语句，我们可以将多个条件判断串联起来，使代码更加简洁、清晰，并且易于维护。
每个条件会依次被判断，一旦有条件为真，对应的代码块就会被执行，其余的条件将被跳过。
|if (条件1) { // 条件1为真时执行 } else if (条件2) { // 条件1为假，条件2为真时执行 } else if (条件3) { // 条件1和条件2都为假，条件3为真时执行 } else { // 所有条件都为假时执行 }
成绩等级判断（改进版）
下面我们将详细介绍如何使用 if-else-if 语句来判断学生的成绩等级。假设我们有一个学生的分数，需要根据分数的不同区间输出对应的等级。常见的分数等级划分如下：
- 90分及以上为“优秀”
- 80分到89分为“良好”
- 70分到79分为“中等”
- 60分到69分为“及格”
- 60分以下为“不及格”
使用 if-else-if 语句可以让我们按照上述顺序依次判断每个条件，一旦某个条件成立，就会执行对应的代码块，并跳过后续的判断。这样不仅让代码结构更加清晰，也方便后期维护和扩展。
下面是详细的代码示例：
|public class ImprovedGradeDemo { public static void main(String[] args) { int score = 75; if (score >= 90) { System.out.println("优秀"); } else if (score >= 80) { System.out.println("良好"
运行这个程序会输出：
|中等
月份判断示例
下面我们通过一个具体的例子，详细说明如何使用 if-else-if 语句判断某个月份属于哪个季节。我们将输入一个月份（1~12），程序会根据月份判断并输出对应的季节（春季、夏季、秋季、冬季）。判断的逻辑如下：
- 12月、1月、2月为冬季
- 3月、4月、5月为春季
- 6月、7月、8月为夏季
- 9月、10月、11月为秋季
接下来是详细的代码演示：
|public class SeasonDemo { public static void main(String[] args) { int month = 3; if (month == 12 || month == 1 || month == 2) { System.out.println("冬季"); } else if (month
Java 逻辑流控制台
字符串比较
字符串比较的特殊性
在Java中，字符串（String）是一种对象类型，而不是基本数据类型。当我们用==运算符比较两个字符串时，实际上比较的是这两个字符串对象在内存中的引用（即它们的内存地址）是否相同，
而不是它们的内容是否一致。也就是说，只有当两个字符串变量指向同一个内存地址时，==才会返回true，即使它们的内容完全一样，如果它们是不同的对象，==也会返回false。
举个例子：
正确的字符串比较方法
要比较字符串的内容，应该使用String类的equals方法：
|public class StringComparisonDemo { public static void main(String[] args) { String name1 = "张三"; String name2 = "张三"; String name3 = "李四"; // 错误的比较方法 if (name1 == name2) { System.out.println("使用==比较：相同"); } else {
运行这个程序会输出：
|使用==比较：不同 使用equals比较：相同 name1和name3不同
忽略大小写的字符串比较
在实际开发中，有些场景下我们需要比较两个字符串是否相等，但又不关心它们的大小写（比如用户名、邮箱、验证码等的校验）。
这时，如果直接使用equals方法进行比较，只要有一个字母的大小写不同，结果就会是false。
为了解决这个问题，Java为String类提供了equalsIgnoreCase方法。该方法会在比较字符串内容时自动忽略大小写差异，只要内容相同就会返回true。
使用方法如下：
|public class CaseInsensitiveDemo { public static void main(String[] args) { String password = "Admin123"; if (password.equalsIgnoreCase("admin123")) { System.out.println("密码正确！"); } else { System.out.println("密码错误！"); } }
运行这个程序会输出：
|密码正确！
switch语句 - 多路选择
switch语句的概念
在编程中，我们经常会遇到这样的场景：需要根据某个变量的不同取值来执行不同的操作。 比如，根据用户输入的数字判断星期几，或者根据菜单选项执行不同的功能。如果使用一连串的if-else-if语句来实现，代码会变得冗长且不易维护，尤其是分支较多时，结构会非常臃肿。 为了解决这个问题，Java提供了switch语句。switch语句允许我们根据表达式的不同取值，跳转到对应的case分支执行相应的代码。 这样不仅让代码更加简洁明了，也提高了可读性和维护性。通常，switch语句适用于分支较多且判断条件为固定值（如整数、字符、字符串等）的场景。
switch语句的语法
|switch (表达式) { case 值1: // 当表达式等于值1时执行 break; case 值2: // 当表达式等于值2时执行 break; case 值3: // 当表达式等于值3时执行 break; default: // 当表达式不等于任何case值时执行 break; }
星期判断示例
|public class WeekdayDemo { public static void main(String[] args) { int day = 3; switch (day) { case 1: System.out.println("星期一"); break; case 2: System.out.println("星期二");
运行这个程序会输出：
|星期三
break语句
在 switch 语句中，break 语句起着至关重要的作用。每当某个 case 匹配成功并执行完相应代码后，break 语句会使程序跳出整个 switch 结构，防止继续执行后续的 case 分支。
如果省略了 break，程序不会在当前 case 结束时停止，而是会依次执行后面所有的 case 语句（这种现象称为“贯穿”或“fall through”），直到遇到下一个 break 或 switch 语句结束为止。
这通常会导致意想不到的结果。下面通过一个例子来演示没有 break 时的执行效果：
|public class BreakDemo { public static void main(String[] args) { int grade = 'B'; switch (grade) { case 'A': System.out.println("优秀"); case 'B': System.out.println("良好"); case 'C'
上面的程序在匹配到'B'时因为缺少break语句，会继续执行后面的case语句，直到遇到break或switch语句结束为止。
所以会输出：
|良好 中等 及格 不及格
从Java 7开始，switch语句也可以使用字符串作为条件表达式。
|public class StringSwitchDemo { public static void main(String[] args) { String season = "spring"; switch (season) { case "spring": System.out.println("春天"); break; case "summer": System.out.println("夏天");
格式化输出
printf方法
在实际开发中，我们经常需要按照特定的格式来输出数据，比如控制小数点位数、对齐方式、数字的千位分隔符等。
Java 提供了 printf 方法（属于 PrintStream 类，例如 System.out），可以像 C 语言一样，通过格式化字符串和参数，实现灵活的输出控制。
例如，可以用 %.2f 保留两位小数，用 %d 输出整数，用 %s 输出字符串等。通过合理使用 printf，可以让输出结果更加美观、易读，满足各种报表、对齐、财务等场景的需求。
基本格式化
|public class FormattingDemo { public static void main(String[] args) { double price = 19.99; int quantity = 5; double total = price * quantity; // 格式化输出 System.out.printf("单价：%.2f\n", price); System.out.printf
运行这个程序会输出：
|单价：19.99 数量：5 总价：99.95 年薪：1,234,567.89 姓名：张三 年龄： 25 姓名：李四 年龄： 30
常用的格式说明符
习题
- 下面哪个关系运算符表示"小于"？
- 在Java中，表示"逻辑与"的运算符是？
- Java中用于实现决策结构的语句有哪些？
- 假设a=5, b=10, c=15，表达式 a < b && b < c 的值是？
- 在Java中，比较两个字符串的内容是否相等应该使用哪个方法？
- 在switch语句中，break语句的作用是什么？
7. 简单if语句
编写一个程序，判断一个数字是否为正数、负数或零。
|public class NumberCheck { public static void main(String[] args) { int number = -5; if (number > 0) { System.out.println(number + " 是正数"); } else if (number < 0) { System.out.println
8. if-else语句
编写一个程序，判断一个人的年龄是否成年（18岁以上）。
|public class AgeCheck { public static void main(String[] args) { int age = 20; if (age >= 18) { System.out.println("已成年"); } else { System.out.println("未成年"); } }
9. if-else-if语句
编写一个程序，根据分数给出等级：90分以上优秀，80-89分良好，70-79分中等，60-69分及格，60分以下不及格。
|public class GradeSystem { public static void main(String[] args) { int score = 85; if (score >= 90) { System.out.println("优秀"); } else if (score >= 80) { System.out.println("良好"
10. switch语句
编写一个程序，根据数字（1-7）显示对应的星期名称。
|public class WeekdayDisplay { public static void main(String[] args) { int day = 3; switch (day) { case 1: System.out.println("星期一"); break; case 2: System.out.println("星期二"