Java 中的 switch-case 选择结构
语法格式：
java
switch(表达式){
case 常量值1:
语句块1;
// break;
case 常量值2:
语句块2;
// break;
// ...
[default:
语句块n+1;
break;
]
}执行过程：
第 1 步：根据 switch 中表达式的值，依次匹配各个 case。如果表达式的值等于某个 case 中的常量值，则执行对应 case 中的执行语句。
第 2 步：执行完此 case 的执行语句以后，
- 情况 1：如果遇到 break，则执行 break 并跳出当前的 switch-case 结构
- 情况 2：如果没有遇到 break，则会继续执行当前 case 之后的其它 case 中的执行语句。直到遇到 break 关键字或执行完所有的 case 及 default 的执行语句，跳出当前的 switch-case 结构（case 穿透）
使用注意点：
- switch（表达式）中表达式的值必须是下述几种类型之一：byte，short，char，int，枚举 (jdk 5.0)，String (jdk 7.0)；
- case 子句中的值必须是常量，不能是变量名或不确定的表达式值或范围；
- 同一个 switch 语句，所有 case 子句中的常量值互不相同；
- break 语句用来在执行完一个 case 分支后使程序跳出 switch 语句块；如果没有 break，程序会顺序执行到 switch 结尾；
- default 子句是可选的。同时，位置也是灵活的。当没有匹配的 case 时，执行 default 语句。
应用举例
案例 1：
java
public class Case1 {
public static void main(String args[]) {
int num = 1;
switch(num){
case 0:
System.out.println("zero");
break;
case 1:
System.out.println("one");
break;
case 2:
System.out.println("two");
break;
case 3:
System.out.println("three");
break;
default:
System.out.println("other");
//break;
}
}
}案例 2：
java
public class Case2 {
public static void main(String args[]) {
String season = "summer";
switch (season) {
case "spring":
System.out.println("春暖花开");
break;
case "summer":
System.out.println("夏日炎炎");
break;
case "autumn":
System.out.println("秋高气爽");
break;
case "winter":
System.out.println("冬雪皑皑");
break;
default:
System.out.println("季节输入有误");
break;
}
}
}错误举例：
java
int key = 10;
switch(key){
case key > 0 :
System.out.println("正数");
break;
case key < 0:
System.out.println("负数");
break;
default:
System.out.println("零");
break;
}案例 3：
使用 switch-case 实现：对学生成绩大于 60 分的，输出“合格”。低于 60 分的，输出“不合格”。
java
class Case3 {
public static void main(String[] args) {
int score = 67;
/*
写法 1：极不推荐
switch(score){
case 0:
System.out.println("不及格");
break;
case 1:
System.out.println("不及格");
break;
//...
case 60:
System.out.println("及格");
break;
//...略...
}
*/
//写法 2：
switch(score / 10){
case 0:
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
System.out.println("不及格");
break;
case 6:
case 7:
case 8:
case 9:
case 10:
System.out.println("及格");
break;
default:
System.out.println("输入的成绩有误");
break;
}
//写法 3：
switch(score / 60){
case 0:
System.out.println("不及格");
break;
case 1:
System.out.println("及格");
break;
default:
System.out.println("输入的成绩有误");
break;
}
}
}利用 case 的穿透性
在 switch 语句中，如果 case 的后面不写 break，将出现穿透现象，也就是一旦匹配成功，不会在判断下一个 case 的值，直接向后运行，直到遇到 break 或者整个 switch 语句结束，执行终止。
案例 4：
编写程序：从键盘上输入 2023 年的“month”和“day”，要求通过程序输出输入的日期为 2023 年的第几天。
java
import java.util.Scanner;
class Case4 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入 2023 年的 month:");
int month = scan.nextInt();
System.out.println("请输入 2023 年的 day:");
int day = scan.nextInt();
//这里就不针对 month 和 day 进行合法性的判断了，以后可以使用正则表达式进行校验。
int sumDays = 0; // 记录总天数
// 写法 1：不推荐（存在冗余的数据）
/*
switch(month){
case 1:
sumDays = day;
break;
case 2:
sumDays = 31 + day;
break;
case 3:
sumDays = 31 + 28 + day;
break;
//....
case 12:
//sumDays = 31 + 28 + ... + 30 + day;
break;
}
*/
// 写法 2：推荐
switch(month){
case 12:
sumDays += 30;// 这个 30 是代表 11 月份的满月天数
case 11:
sumDays += 31; // 这个 31 是代表 10 月份的满月天数
case 10:
sumDays += 30; // 这个 30 是代表 9 月份的满月天数
case 9:
sumDays += 31; // 这个 31 是代表 8 月份的满月天数
case 8:
sumDays += 31; // 这个 31 是代表 7 月份的满月天数
case 7:
sumDays += 30; // 这个 30 是代表 6 月份的满月天数
case 6:
sumDays += 31; // 这个 31 是代表 5 月份的满月天数
case 5:
sumDays += 30; // 这个 30 是代表 4 月份的满月天数
case 4:
sumDays += 31; // 这个 31 是代表 3 月份的满月天数
case 3:
sumDays += 28; // 这个 28 是代表 2 月份的满月天数
case 2:
sumDays += 31; // 这个 31 是代表 1 月份的满月天数
case 1:
sumDays += day; // 这个 da y 是代 表 当月的第几天
}
System.out.println(month + " 月 " + day + " 日是 2023 年的第 " + sumDays + " 天");
//关闭资源
scan.close();
}
}拓展：判断年第几天
从键盘分别输入年、月、日，判断这一天是当年的第几天。
注：判断一年是否是闰年的标准：1）可以被 4 整除，但不可被 100 整除或 2）可以被 400 整除。
例如：1900，2200 等能被 4 整除，但同时能被 100 整除，但不能被 400 整除，不是闰年。
java
import java.util.Scanner;
public class JudgeYearDay {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入 year:");
int year = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入 month:");
int month = scanner.nextInt();
System.out.print("请输入 day:");
int day = scanner.nextInt();
// 判断这一天是当年的第几天 ==> 从 1 月 1 日开始，累加到 xx 月 xx 日这一天
// (1) [1, month-1] 个月满月天数
// (2) 单独考虑 2 月份是否是 29 天（依据是看 year 是否是闰年）
// (3) 第 month 个月的 day 天
// 声明一个变量 days，用来存储总天数
int sumDays = 0;
// 累加 [1,month-1] 个月满月天数
switch (month) {
case 12:
// 累加的 1-11 月
sumDays += 30; // 这个 30 是代表 11 月份的满月天数
// 这里没有 break，继续往下走
case 11:
// 累加的 1-10 月
sumDays += 31; // 这个 31 是代表 10 月的满月天数
// 这里没有 break，继续往下走
case 10:
sumDays += 30; // 9 月
case 9:
sumDays += 31; // 8 月
case 8:
sumDays += 31; // 7 月
case 7:
sumDays += 30; // 6 月
case 6:
sumDays += 31; // 5 月
case 5:
sumDays += 30; // 4 月
case 4:
sumDays += 31; // 3 月
case 3:
sumDays += 28; // 2 月，正常为 28 天，遇到闺年为 29 天
// 在这里考虑是否可能是 29 天
if (year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0) {
sumDays++; // 多加 1 天
}
case 2:
sumDays += 31; // 1 月
case 1:
sumDays += day; // 第 month 月的 day 天
}
// 输出结果
System.out.println(year + " 年 " + month + " 月 " + day + " 日是这一年的第 " + sumDays + " 天");
scanner.close();
}
}使用：
$ java JudgeYearDay
请输入year:2023
请输入month:10
请输入day:19
2023 年 10 月 19 日是这一年的第 292 天案例 5：根据指定的月份输出对应季节
java
// 根据指定的月份输出对应季节
import java.util.Scanner;
/*
* 需求：指定一个月份，输出该月份对应的季节。一年有四季：
* 3, 4, 5 春季
* 6, 7, 8 夏季
* 9, 10, 11 秋季
* 12, 1, 2 冬季
*/
public class Case5 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入月份：");
int month = input.nextInt();
/*
switch(month) {
case 1:
System.out.println("冬季");
break;
case 2:
System.out.println("冬季");
break;
case 3:
System.out.println("春季");
break;
case 4:
System.out.println("春季");
break;
case 5:
System.out.println("春季");
break;
case 6:
System.out.println("夏季");
break;
case 7:
System.out.println("夏季");
break;
case 8:
System.out.println("夏季");
break;
case 9:
System.out.println("秋季");
break;
case 10:
System.out.println("秋季");
break;
case 11:
System.out.println("秋季");
break;
case 12:
System.out.println("冬季");
break;
default:
System.out.println("你输入的月份有误");
break;
}
*/
// 改进版
switch(month) {
case 1:
case 2:
case 12:
System.out.println("冬季");
break;
case 3:
case 4:
case 5:
System.out.println("春季");
break;
case 6:
case 7:
case 8:
System.out.println("夏季");
break;
case 9:
case 10:
case 11:
System.out.println("秋季");
break;
default:
System.out.println("你输入的月份有误");
break;
}
input.close();
}
}使用 if-else 实现：
java
if ((month == 1) || (month == 2) || (month == 12)) {
System.out.println("冬季");
} else if ((month == 3) || (month == 4) || (month == 5)) {
System.out.println("春季");
} else if ((month == 6) || (month == 7) || (month == 8)) {
System.out.println("夏季");
} else if ((month == 9) || (month == 10) || (month == 11)) {
System.out.println("秋季");
} else {
System.out.println("你输入的月份有误");
}比较 if-else 语句与 switch-case 语句
- 结论：凡是使用 switch-case 的结构都可以转换为 if-else 结构。反之，不成立。
- 开发经验：如果既可以使用 switch-case，又可以使用 if-else，建议使用 switch-case。因为效率稍高。
- 细节对比：
- if-else 语句优势
- if 语句的条件是一个布尔类型值，if 条件表达式为 true 则进入分支，可以用于范围的判断，也可以用于等值的判断，使用范围更广。
- switch 语句的条件是一个常量值（byte、short、int、char、枚举、String），只能判断某个变量或表达式的结果是否等于某个常量值，使用场景较狭窄。
- switch 语句优势
- 当条件是判断某个变量或表达式是否等于某个固定的常量值时，使用 if 和 switch 都可以，习惯上使用 switch 更多。因为效率稍高。当条件是区间范围的判断时，只能使用 if 语句。
- 使用 switch 可以利用穿透性，同时执行多个分支，而 if...else 没有穿透性。
- if-else 语句优势
案例：只能使用 if-else
从键盘输入一个整数，判断是正数、负数、还是零。
java
import java.util.Scanner;
public class OnlyIfElse {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入整数：");
int num = input.nextInt();
if (num > 0) {
System.out.println(num + "是正整数");
} else if (num < 0) {
System.out.println(num + "是负整数");
} else {
System.out.println(num + "是零");
}
input.close();
}
}练习
练习 1：星期英文单词
从键盘输入星期的整数值，输出星期的英文单词。
java
import java.util.Scanner;
public class Exer1 {
public static void main(String[] args) {
// 定义指定的星期
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入星期值：");
int weekday = input.nextInt();
// switch 语句实现选择
switch(weekday) {
case 1:
System.out.println("Monday");
break;
case 2:
System.out.println("Tuesday");
break;
case 3:
System.out.println("Wednesday");
break;
case 4:
System.out.println("Thursday");
break;
case 5:
System.out.println("Friday");
break;
case 6:
System.out.println("Saturday");
break;
case 7:
System.out.println("Sunday");
break;
default:
System.out.println("你输入的星期值有误！");
break;
}
input.close();
}
}练习 2：转大小写
使用 switch 把小写类型的 char 型转为大写。只转换 a，b，c，d，e。其它的输出“other”。
java
public class Exer2 {
public static void main(String[] args) {
char word = 'c';
switch (word) {
case 'a':
System.out.println("A");
break;
case 'b':
System.out.println("B");
break;
case 'c':
System.out.println("C");
break;
case 'd':
System.out.println("D");
break;
case 'e':
System.out.println("E");
break;
default :
System.out.println("other");
}
}
}练习 3：成绩等级
编写程序：从键盘上读入一个学生成绩，存放在变量 score 中，根据 score 的值输出其对应的成绩等级：
score >= 90 等级: A
70 <= score < 90 等级: B
60 <= score < 70 等级: C
score < 60 等级: D
方式一：使用 if-else
方式二：使用 switch-case: score / 10: 0 - 10java
import java.util.Scanner;
public class Exer3 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scan = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学生成绩：");
int score = scan.nextInt();
char grade;//记录学生等级
//方式 1：
// if(score >= 90){
// grade = 'A';
// }else if(score >= 70 && score < 90){
// grade = 'B';
// }else if(score >= 60 && score < 70){
// grade = 'C';
// }else{
// grade = 'D';
// }
//方式 2：
switch(score / 10){
case 10:
case 9:
grade = 'A';
break;
case 8:
case 7:
grade = 'B';
break;
case 6:
grade = 'C';
break;
default :
grade = 'D';
}
System.out.println("学生成绩为" + score + ",对应的等级为" + grade);
scan.close();
}
}练习 4：计算生肖
编写一个程序，为一个给定的年份找出其对应的中国生肖。中国的生肖基于 12 年一个周期，每年用一个动物代表：rat、ox、tiger、rabbit、dragon、snake、horse、sheep、monkey、rooster、dog、pig。
提示：2022 年：虎。2022 % 12 == 6java
import java.util.Scanner;
public class Exer4 {
public static void main(String[] args){
//从键盘输入一个年份
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入年份：");
int year = input.nextInt();
input.close();
//判断
switch(year % 12){
case 0:
System.out.println(year + "是猴年");
break;
case 1:
System.out.println(year + "是鸡年");
break;
case 2:
System.out.println(year + "是狗年");
break;
case 3:
System.out.println(year + "是猪年");
break;
case 4:
System.out.println(year + "是鼠年");
break;
case 5:
System.out.println(year + "是牛年");
break;
case 6:
System.out.println(year + "是虎年");
break;
case 7:
System.out.println(year + "是兔年");
break;
case 8:
System.out.println(year + "是龙年");
break;
case 9:
System.out.println(year + "是蛇年");
break;
case 10:
System.out.println(year + "是马年");
break;
case 11:
System.out.println(year + "是羊年");
break;
default:
System.out.println(year + "输入错误");
}
}
}练习 5：押宝游戏
随机产生 3 个 1-6 的整数，如果三个数相等，那么称为“豹子”，如果三个数之和大于 9，称为“大”，如果三个数之和小于等于 9，称为“小”，用户从键盘输入押的是“豹子”、“大”、“小”，并判断是否猜对了。
提示：随机数 Math.random() 产生 [0,1) 范围内的小数。
如何获取 [a,b] 范围内的随机整数呢？(int)(Math.random() * (b - a + 1)) + a练习 6
使用 switch 语句改写下列 if 语句：
java
int a = 3;
int x = 100;
if(a==1)
x+=5;
else if(a==2)
x+=10;
else if(a==3)
x+=16;
else
x+=34;改写：
java
int a = 3;
int x = 100;
switch(a){
case 1:
x += 5;
break;
case 2:
x += 10;
break;
case 3:
x += 16;
break;
default :
x += 34;
}