1. 流程控制结构

1.1 概述

在实际开发中, 我们要编写成千上万行代码, 代码的顺序不同, 执行结果肯定也会受到一些影响, 并且有些代码是满足特定条件才能执行的, 有些代码是要重复执行的. 那如何合理规划这些代码呢? 这就需要用到: 流程控制结构了.

1.2 分类

• 顺序结构
• 选择(分支)结构
• 循环结构注意: Scala和Java中的流程控制结构是基本一致的.

2. 顺序结构

2.1 概述

顺序结构是指: 程序是按照从上至下, 从左至右的顺序, 依次逐行执行的, 中间没有任何判断和跳转.

如图:

注意: 顺序结构是Scala代码的默认流程控制结构.

2.2 代码演示

val a = 10
println("a: " + a)  //打印结果为10

println("键盘敲烂, ")
println("月薪过万! ")

2.3 思考题

下边这行代码的打印结果应该是什么呢?

println(10 + 10 + "Hello,Scala" + 10 + 10)

提示: 代码是按照从上至下, 从左至右的顺序, 依次逐行执行的.

3. 选择结构(if语句)

3.1 概述

选择结构是指: 某些代码的执行需要依赖于特定的判断条件, 如果判断条件成立, 则代码执行, 否则, 代码不执行.

3.2 分类

• 单分支
• 双分支
• 多分支

3.3 单分支

所谓的单分支是指: 只有一个判断条件的if语句.

3.3.1 格式

if(关系表达式) {
    //具体的代码
}

注意: 关系表达式不管简单还是复杂, 结果必须是Boolean类型的值.

3.3.2 执行流程

1. 先执行关系表达式, 看其结果是true还是false.
2. 如果是true, 则执行具体的代码, 否则, 不执行.
3. 如图:

3.3.3 示例

需求:

定义一个变量记录某个学生的成绩, 如果成绩大于或者等于60分, 则打印: 分数及格.

参考代码

//定义变量, 记录成绩
val score = 61
//判断成绩是否不小于60分
if(score >= 60) {
    println("成绩及格")
}

3.4 双分支

所谓的双分支是指: 只有两个判断条件的if语句.

3.4.1 格式

if(关系表达式) {
    //代码1
} else {
    //代码2
}

3.4.2 执行流程

1. 先执行关系表达式, 看其结果是true还是false.
2. 如果是true, 则执行代码1. 如果是false, 则执行代码2.
3. 如图:

3.4.3 示例

需求:

定义一个变量记录某个学生的成绩, 如果成绩大于或者等于60分, 则打印: 分数及格, 否则打印分数不及格.

参考代码

//定义变量, 记录成绩
val score = 61
//判断成绩是否不小于60分
if(score >= 60) {
    println("成绩及格")
} else {
    println("成绩不及格")
}

3.5 多分支

所谓的多分支是指: 有多个判断条件的if语句.

3.5.1 格式

if(关系表达式1) {
    //代码1
} else if(关系表达式2) {
    //代码2
}else if(关系表达式n) {  //else if可以有多组
    //代码n
} else {
    //代码n+1           //所有的关系表达式都不成立的时候, 执行这里的代码.
}

3.5.2 执行流程

1. 先执行关系表达式1, 看其结果是true还是false.
2. 如果是true, 则执行代码1, 分支语句结束. 如果是false, 则执行关系表达式2, 看其结果是true还是false.
3. 如果是true, 则执行代码2. 分支语句结束. 如果是false, 则执行关系表达式3, 看其结果是true还是false.
4. 以此类推, 直到所有的关系表达式都不满足, 执行最后一个else中的代码.
5. 如图:

3.5.3 示例

需求:

定义一个变量记录某个学生的成绩, 根据成绩发放对应的奖励, 奖励机制如下:

[90, 100] -> VR设备一套

[80, 90) -> 考试卷一套

[0, 80) -> 组合拳一套

其他 -> 成绩无效

参考代码

//定义变量, 记录成绩
val score = 80
//根据成绩发放对应的奖励
if(score >= 90 && score <= 100) {
    println("VR设备一套")
} else if(score >= 80 && score < 90) {
    println("考试卷一套")
} else if(score >= 0 && score < 80) {
    println("组合拳一套")
} else {
    println("成绩无效")
}

3.6 注意事项

if语句在使用时, 要注意的事项有以下三点:

1. 和Java一样, 在Scala中, 如果大括号{}内的逻辑代码只有一行, 则大括号可以省略.
2. 在scala中，条件表达式也是有返回值的
3. 在scala中，没有三元表达式，可以使用if表达式替代三元表达式

示例

定义一个变量sex，再定义一个result变量，如果sex等于"male"，result等于1，否则result等于0

参考代码

//定义变量, 表示性别
val sex = "male"
//定义变量, 记录if语句的返回值结果
val result = if(sex == "male") 1 else 0
//打印结果为 result: 1
println("result: " + result)

3.7 嵌套分支

有些时候, 我们会涉及到"组合判断", 即一个分支结构中又嵌套了另一个分支结构, 这种写法就叫嵌套分支. 里边的那个分支结构叫: 内层分支, 外边的那个分支结构叫: 外层分支.

示例

定义三个变量a,b,c, 初始化值分别为: 10, 20, 30, 通过if分支语句, 获取其中的最大值.

思路分析

1. 定义三个变量a, b, c, 分别记录要进行操作的值.
2. 定义变量max, 用来记录获取到的最大值.
3. 先判断a是否大于或者等于b.
4. 条件成立, 说明 a大(或者等于b), 接着比较a和c的值, 获取最大值, 并将结果赋值给变量max
5. 条件不成立, 说明 b大, 接着比较b和c的值, 获取最大值, 并将结果赋值给变量max
6. 此时, max记录的就是a, b, c这三个变量的最大值, 打印即可.

参考代码

//1. 定义三个变量a, b, c, 分别记录要进行操作的值.
val a = 10
val b = 20
val c = 30
//2. 定义变量max, 用来记录获取到的最大值.
var max = 0
//3. 先判断a是否大于或者等于b.
if(a >= b) {
    //4. 走这里说明a大(或者等于b), 接着比较a和c的值
    max = if(a >= c) a else c
} else {
    //5.  走这里说明b大, 接着比较b和c的值
    max = if(b >= c) b else c
}
//6. 打印max的值
println("max: " + max)

注意: 嵌套一般不超过3层.

3.8 扩展: 块表达式

• scala中，使用{}表示一个块表达式
• 和if表达式一样，块表达式也是有值的
• 值就是最后一个表达式的值

问题

请问以下代码，变量a的值是什么？

val a = {
   println("1 + 1")
   1 + 1
}
println("a: " + a)

4. 循环结构

4.1 概述

循环，指的是事物周而复始的变化。而Scala中的循环结构，是指: 使一部分代码按照次数或一定的条件反复执行的一种代码结构。例如: 打印10次"Hello, Scala!", 如果纯写输出语句, 需要写10次, 而通过循环来实现的话, 输出语句只需要写1次, 这样就变得很简单了.

4.2 分类

• for循环
• while循环
• do.while循环

注意: 这三种循环推荐使用for循环, 因为它的语法更简洁, 更优雅.

4.3 for循环

在Scala中, for的格式和用法和Java中有些差异, Scala中的for表达式功能更加强大.

4.3.1 格式

for(i <- 表达式/数组/集合) {
    //逻辑代码
}

注意: 执行流程和Java一致

4.3.2 简单循环

需求:

打印10次"Hello, Scala!"

参考代码:

//定义一个变量, 记录1到10的数字
val nums = 1 to 10  //to是Scala中的一个关键字
//通过for循环, 打印指定的内容
for(i <- nums) {
     println("Hello, Scala! " + i)
}

上述代码可以简写成:

for(i <- 1 to 10) println("Hello, Scala! " + i)

4.3.3 嵌套循环

需求: 使用for表达式，打印以下字符, 每次只能输出一个"*"

*****
*****
*****

步骤

1. 使用for表达式打印3行，5列星星
2. 每打印5个星星，换行

参考代码

//写法一: 普通写法
for(i <- 1 to 3) {      //外循环控制行数
    for(j <- 1 to 5) {  //内循环控制列数
        print("*")      //每次打印一个*
    }
    println()           //打印完一行(5个*)之后, 记得换行
}

//写法二: 压缩版
for(i <- 1 to 3) {      
    //这是两行代码
    for(j <- 1 to 5) if(j == 5) println("*") else print("*")
}

//写法三: 合并版
for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 5) if(j == 5) println("*") else print("*")

4.3.4 守卫

for表达式中，可以添加if判断语句，这个if判断就称之为守卫。我们可以使用守卫让for表达式更简洁。

语法

for(i <- 表达式/数组/集合 if 表达式) {
    //逻辑代码
}

示例

使用for表达式打印1-10之间能够整除3的数字

参考代码

// 添加守卫，打印能够整除3的数字
for(i <- 1 to 10 if i % 3 == 0) println(i)

4.4.5 for推导式

Scala中的for循环也是有返回值的, 在for循环体中，可以使用yield表达式构建出一个集合(可以简单理解为: 就是一组数据)，我们把使用yield的for表达式称之为推导式.

示例

生成一个10、20、30...100的集合

参考代码

// for推导式：for表达式中以yield开始，该for表达式会构建出一个集合
val v = for(i <- 1 to 10) yield i * 10
println(v)

4.4 while循环

scala中while循环和Java中是一致的, 所以学起来非常简单.

4.4.1 格式

初始化条件
while(判断条件) {
    //循环体
    //控制条件
}

4.4.2 执行流程

1. 执行初始化条件.
2. 执行判断条件, 看其结果是true还是false.
3. 如果是false则循环结束.
4. 如果是true则执行循环体.
5. 执行控制条件.
6. 返回第二步, 重复执行.

4.4.3 示例

需求:

打印1-10的数字

参考代码

//初始化条件
var i = 1
//判断条件
while(i <= 10) {
    //循环体
    println(i)
    //控制条件
    i = i + 1
}

4.5 do.while循环

scala中do.while循环和Java中是一致的, 所以学起来非常简单.

4.4.1 格式

初始化条件
do{
    //循环体
    //控制条件
}while(判断条件) 

4.4.2 执行流程

1. 执行初始化条件.
2. 执行循环体.
3. 执行控制条件.
4. 执行判断条件, 看其结果是true还是false.
5. 如果是false则循环结束.
6. 如果是true则返回第2步继续执行.

注意:

do.while循环不管判断条件是否成立, 循环体都会执行一次.

for循环, while循环都是如果判断条件不成立, 则循环体不执行.

4.4.3 示例

需求:

打印1-10的数字

参考代码

//初始化条件
var i = 1
do{
    //循环体
    println(i)
    //控制条件
    i = i + 1
}while(i <= 10) //判断条件

4.6 break和continue

• 在scala中，类似Java和C++的break/continue关键字被移除了
• 如果一定要使用break/continue，就需要使用scala.util.control包下的Breaks类的breable和break方法。

4.6.1 实现break

用法

1. 导包.import scala.util.control.Breaks._
2. 使用breakable将for表达式包起来
3. for表达式中需要退出循环的地方，添加break()方法调用

示例

使用for表达式打印1-10的数字，如果遇到数字5，则退出for表达式

参考代码

// 导入scala.util.control包下的Break
import scala.util.control.Breaks._

breakable{
    for(i <- 1 to 10) {
        if(i == 5) break() else println(i)
    }
}

4.6.2 实现continue

用法

continue的实现与break类似，但有一点不同：

注意:

实现break是用breakable{}将整个for表达式包起来.

而实现continue是用breakable{}将for表达式的循环体包含起来就可以了.

示例

用for表达式打印1~10之间, 所有不能整除3的数字.

// 导入scala.util.control包下的Break    
import scala.util.control.Breaks._

for(i <- 1 to 100 ) {
    breakable{
        if(i % 3 == 0) break()
        else println(i)
    }
}

5. 综合案例

5.1 九九乘法表

需求:

打印九九乘法表, 如下图:

步骤

1. 通过外循环控制打印的行数.
2. 通过内循环控制每行打印的列数. 注意: 因为列数是随着行数递增的, 即: 行数该行的总列数112233nn结论: 如果用i表示行数, 那么该行的列数取值范围为: [1, i]

参考代码

• 方式一: 普通写法

//外循环控制行
for(i <- 1 to 9) {      
    //内循环控制列
    for(j <- 1 to i) {
        print(s"${i} * ${j} = ${i * j}\t")
    }
    println()           //别忘了换行
}

• 方式二: 合并版写法

//外循环控制行
for(i <- 1 to 9; j <- 1 to i) {     
    print(s"${i} * ${j} = ${i * j}\t")
    if(j == i) println()    //别忘了换行
}