2.Java运算符与流程控制
Java 运算符与流程控制
有了变量，接下来就要判断条件，再决定执行哪段代码。我们先看逻辑和位运算，然后用分支、循环控制程序怎么往下走。
| 写法 | 意思 | 例子 |
|---|---|---|
+ - * / % |
加、减、乘、除、求余数 | 5 % 2 是 1 |
== != |
相等、不相等 | age == 18 |
> >= < <= |
比大小 | score >= 60 |
&& |
两个条件都成立 | 年龄合适并且成绩合格 |
|| |
至少一个条件成立 | 周六或者周日 |
! |
把真假反过来 | !passed |
注意：= 是赋值，== 才是比较。
1. && 和 || 为什么常用
逻辑运算把几个真假条件组合起来。比如需要同时满足“年龄不小于 18”和“考试通过”，就用 &&。
它还能让我们先检查数据是否安全，再继续使用数据：&& 左边为假时，不再计算右边；|| 左边为真时，不再计算右边。这叫短路。
先看一个条件组合，再看一个空值检查：
java
int age = 20;
boolean passed = true;
System.out.println(age >= 18 && passed); // true
String text = null;
// 左边为 false 就不执行右边，避免对 null 调用 isEmpty()。
boolean hasText = text != null && !text.isEmpty();
System.out.println(hasText); // false第二个判断先检查 text 是否为空。因为它确实是 null，右边的 isEmpty() 不会执行，因此不会出现空指针异常。
&、| 也能用于布尔值，但正常情况下会计算两边。写条件判断时，通常先使用 &&、||。
2. 位运算：按二进制的每一位计算
位运算是对整数的二进制位进行计算。
它常用于标志和状态组合。理解时先不用急着写复杂技巧，我们拿小整数对照每一位，就能看清规则。
text
10 的二进制：1010
3 的二进制：0011
异或后的结果：1001，也就是十进制 9| 运算 | 每一位怎么处理 |
|---|---|
& |
两边都是 1 才得到 1 |
| |
至少一边是 1 就得到 1 |
^ |
两边不同才得到 1 |
~ |
0 和 1 互换 |
java
// 按二进制逐位计算：10 是 1010，5 是 0101。
System.out.println(10 & 5); // 0
System.out.println(10 | 5); // 15
System.out.println(10 ^ 3); // 9
System.out.println(~5); // -6
System.out.println(2 << 1); // 4，向左移动一位
System.out.println(8 >> 1); // 4，向右移动一位
System.out.println(-1 >>> 1); // 2147483647，左侧补 0对整数使用 &、|、^ 是位运算；对布尔值使用它们则是逻辑运算。布尔异或的意思是“两边真假不同”。
3. if：根据条件选择一段代码
if 根据条件是否成立，选择要执行的代码。
例如成绩不同，提示就不同。我们按“无效、优秀、及格、不及格”的顺序判断：
java
int score = 85;
// 先排除无效成绩，再判断等级；命中一个分支后不会继续判断后面的分支。
if (score < 0 || score > 100) {
System.out.println("成绩无效");
} else if (score >= 90) {
System.out.println("优秀");
} else if (score >= 60) {
System.out.println("及格");
} else {
System.out.println("不及格");
}结果是 及格。多个条件从上往下检查，找到第一个成立的分支后，就不会再执行其他分支。
范围判断，例如“分数不小于 60”，适合用 if。
4. switch：按具体值选择
switch 根据某个值匹配相应分支。
如果不是判断分数范围，而是“1 表示星期一，2 表示星期二”，这种明确的值适合用 switch。先看传统写法：
java
int day = 2;
switch (day) {
case 1:
System.out.println("星期一");
// 结束 switch，避免继续执行后面的 case。
break;
case 2:
System.out.println("星期二");
break;
default:
System.out.println("其他日期");
}结果是 星期二。default 用来处理没有匹配到的情况。
这种冒号写法中，如果省略 break，可能继续执行后面的分支。除非故意这样设计，否则要注意结束当前分支。
Java 14 起还可以把 switch 用作表达式，直接得到一个值：
java
int day = 2;
// 这里的 switch 会产生一个结果，用 name 接住它。
String name = switch (day) {
case 1 -> "星期一";
case 2 -> "星期二";
default -> "其他日期";
};
System.out.println(name); // 星期二这里 -> 形式不会自动接着执行下一个分支。
5. 自增与自减
a++ 是“先拿旧值，再加一”；++a 是“先加一，再拿新值”。
循环中经常需要把次数加一。如果一边加一、一边把结果赋给另一个变量，这两种写法的区别就出现了：
java
int a = 3;
// 先把旧值 3 交给 first，再让 a 增加到 4。
int first = a++;
System.out.println(first); // 3
System.out.println(a); // 4
int b = 3;
// 先让 b 增加到 4，再把新值交给 second。
int second = ++b;
System.out.println(second); // 4
System.out.println(b); // 4单独写一行 a++; 或 ++a;，最终都是加一。自减 -- 同理。
不要为了炫技，把一个变量的多次自增塞进同一个表达式。
6. for：知道重复次数时使用
for 用来重复执行一段代码。
比如想输出 1 到 3，不必手写三条输出。让变量从 1 开始，每次增加一，到超过 3 为止：
java
// 从 1 开始，每轮加 1；超过 3 时结束循环。
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
System.out.println(i);
}输出 1、2、3。执行顺序是：设置初值 → 判断条件 → 执行循环体 → i++ → 再判断条件。
7. while 与 do-while
while 先判断，再执行。适合“条件还成立，就继续做”的情况。
例如读取数据时，未必提前知道读多少次。这里先用一个计数例子，看清条件和变化放在哪里：
java
int count = 1;
while (count <= 3) {
System.out.println(count);
// 更新条件中的变量，否则 count 一直是 1，循环就停不下来。
count++;
}do-while 先执行，再判断，所以循环体至少执行一次。
java
int count = 5;
// 先执行一次再检查条件，所以 count 初始是 5 也会输出一次。
do {
System.out.println(count);
count++;
} while (count <= 3);虽然条件不成立，这个例子仍会输出一次 5。
8. 增强 for：逐个取出元素
增强 for 用来依次取出数组或集合里的元素。
如果只关心每个成绩，不需要下标，就可以省去下标控制，直接这样写：
java
int[] scores = {80, 90, 100};
// 每次取出一个成绩，放进 score，不需要自己写下标。
for (int score : scores) {
System.out.println(score);
}读作“从 scores 中依次取出一个元素，叫作 score”。数组和许多集合都可以这样遍历。
9. 嵌套循环：打印乘法表
嵌套循环就是一个循环里再放一个循环。
乘法表既有行，又有每行里的项目，正好需要两层控制。我们让外层选行、内层选列：
java
for (int row = 1; row <= 9; row++) {
// 第几行就输出几项，例如第三行只算 1×3、2×3、3×3。
for (int column = 1; column <= row; column++) {
System.out.print(column + "×" + row + "=" + column * row + " ");
}
// 这一行的乘法算完，再换到下一行。
System.out.println();
}外层控制第几行，内层控制这一行输出几项。print 不换行，println 换行。
10. break 和 continue
break：结束当前循环。continue：跳过这一轮，继续下一轮。
遍历时，有时要跳过某一项，有时要提前停止。下面让 2 被跳过，让循环到 4 时结束：
java
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
if (i == 2) {
// 跳过这轮剩下的代码，所以不输出 2。
continue;
}
if (i == 4) {
// 结束整个循环，所以 4 和后面的 5 都不输出。
break;
}
System.out.println(i);
}只输出 1 和 3。到 2 时跳过，到 4 时整个循环结束。
11. 先记住这几件事
- 条件判断常用
&&、||，它们会短路。 if适合范围判断，switch适合具体值的匹配。while可能一次都不执行，do-while至少执行一次。break结束循环，continue跳过这一轮。
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