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一、程序流程控制体系

程序执行逻辑分为三大控制结构：

1. 顺序结构：线性执行语句
2. 分支结构：条件判断选择执行路径
3. 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

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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

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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

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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

$$\text{目标值}=\text{rand.nextInt}(max-min+1)+min$$

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);

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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：$value=rand.nextInt(span)+base$
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。