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控制流

与其他编程语言一样,Kotlin 能够根据代码求值结果是否为 true 来做出决策。这类代码称为条件表达式。Kotlin 也能够创建循环并进行迭代。

条件表达式

Kotlin 提供 ifwhen 用于检测条件表达式。

如果在 ifwhen 之间选择,我们推荐使用 when,因为它:

  • 让你的代码更易读。
  • 更容易添加新的分支。
  • 能减少代码中的错误。

If

使用 if 时,将条件表达式放在圆括号 () 中,将结果为 true 时要执行的动作放在花括号 {} 中:

kotlin
fun main() {
    val d: Int
    val check = true

    if (check) {
        d = 1
    } else {
        d = 2
    }

    println(d)
    // 1
}

Kotlin 中没有三元操作符 condition ? then : else。相反,if 可以用作表达式。如果每个动作只有一行代码,花括号 {} 是可选的:

kotlin
fun main() { 
    val a = 1
    val b = 2

    println(if (a > b) a else b) // Returns a value: 2
}

When

当条件表达式有多个分支时,请使用 when

使用 when

  • 将要求值的值放在圆括号 () 中。
  • 将分支放在花括号 {} 中。
  • 在每个分支中使用 -> 将每个检测与检测成功时要执行的动作分开。

when 可以用作语句或表达式。语句不返回任何值,而是执行动作。

以下是 when 用作语句的示例:

kotlin
fun main() {
    val obj = "Hello"

    when (obj) {
        // 检测 obj 是否等于 "1"
        "1" -> println("One")
        // 检测 obj 是否等于 "Hello"
        "Hello" -> println("Greeting")
        // 默认语句
        else -> println("Unknown")     
    }
    // Greeting
}

请注意,所有分支条件都会按顺序检测,直到其中一个满足为止。因此,只有第一个合适的(满足条件的)分支会被执行。

表达式返回一个值,该值可以在代码中稍后使用。

以下是 when 用作表达式的示例。when 表达式会立即赋值给一个变量,该变量稍后与 println() 函数一起使用:

kotlin
fun main() {
    val obj = "Hello"    
    
    val result = when (obj) {
        // 如果 obj 等于 "1",则将 result 设置为 "one"
        "1" -> "One"
        // 如果 obj 等于 "Hello",则将 result 设置为 "Greeting"
        // 如果没有条件满足,则将 result 设置为 "Unknown"
        else -> "Unknown"
    }
    println(result)
    // Greeting
}

你目前看到的 when 示例都有一个主题:obj。但是 when 也可以不带主题使用。

此示例使用不带主题的 when 表达式来检测一系列布尔表达式:

kotlin
fun main() {
    val trafficLightState = "Red" // 这可以是 "Green"、"Yellow" 或 "Red"

    val trafficAction = when {
        trafficLightState == "Green" -> "Go"
        trafficLightState == "Yellow" -> "Slow down"
        trafficLightState == "Red" -> "Stop"
        else -> "Malfunction"
    }

    println(trafficAction)
    // Stop
}

但是,你也可以使用相同代码,但将 trafficLightState 作为主题:

kotlin
fun main() {
    val trafficLightState = "Red" // 这可以是 "Green"、"Yellow" 或 "Red"

    val trafficAction = when (trafficLightState) {
        "Green" -> "Go"
        "Yellow" -> "Slow down"
        "Red" -> "Stop"
        else -> "Malfunction"
    }

    println(trafficAction)  
    // Stop
}

使用带主题的 when 能让你的代码更易读和维护。当你在 when 表达式中使用主题时,它也有助于 Kotlin 检测是否涵盖了所有可能的情况。否则,如果你在 when 表达式中不使用主题,就需要提供一个 else 分支。

条件表达式练习

练习 1

创建一个简单的游戏,如果掷出两个骰子结果相同则获胜。使用 if 打印 You win :)(如果骰子匹配),否则打印 You lose :(

TIP

在此练习中,你将导入一个包,以便使用 Random.nextInt() 函数获取随机的 Int 类型整数。关于导入包的更多信息,请参见 包与导入

提示
使用 相等操作符 (==) 比较骰子结果。
kotlin
import kotlin.random.Random

fun main() {
    val firstResult = Random.nextInt(6)
    val secondResult = Random.nextInt(6)
    // Write your code here
}
示例解决方案
kotlin
import kotlin.random.Random

fun main() {
    val firstResult = Random.nextInt(6)
    val secondResult = Random.nextInt(6)
    if (firstResult == secondResult)
        println("You win :)")
    else
        println("You lose :(")
}
练习 2

使用 when 表达式,更新以下程序,使其在输入游戏机按钮名称时打印出对应的动作。

按钮动作
A
B
X菜单
Y
其他没有这个按钮
kotlin
fun main() {
    val button = "A"

    println(
        // Write your code here
    )
}
示例解决方案
kotlin
fun main() {
    val button = "A"
    
    println(
        when (button) {
            "A" -> "Yes"
            "B" -> "No"
            "X" -> "Menu"
            "Y" -> "Nothing"
            else -> "There is no such button"
        }
    )
}

For

利用你关于区间的知识,你可以创建一个 for 循环,该循环迭代 1 到 5 的数字,并每次打印该数字。

将迭代器和区间放在圆括号 () 中,并使用关键词 in。将你想要完成的动作放在花括号 {} 中:

kotlin
fun main() {
    for (number in 1..5) { 
        // number 是迭代器,1..5 是区间
        print(number)
    }
    // 12345
}

集合也可以通过循环迭代:

kotlin
fun main() { 
    val cakes = listOf("carrot", "cheese", "chocolate")

    for (cake in cakes) {
        println("Yummy, it's a $cake cake!")
    }
    // 美味,这是一个胡萝卜蛋糕!
    // 美味,这是一个芝士蛋糕!
    // 美味,这是一个巧克力蛋糕!
}

While

while 可以用两种方式使用:

  • 在条件表达式为 true 时执行代码块。(while)
  • 先执行代码块,然后检测条件表达式。(do-while)

在第一种用法 (while) 中:

  • while 循环要继续执行的条件表达式声明在圆括号 () 中。
  • 将你想要完成的动作放在花括号 {} 中。

以下示例使用递增操作符 ++ 来递增 cakesEaten 变量的值。

kotlin
fun main() {
    var cakesEaten = 0
    while (cakesEaten < 3) {
        println("Eat a cake")
        cakesEaten++
    }
    // Eat a cake
    // Eat a cake
    // Eat a cake
}

在第二种用法 (do-while) 中:

  • while 循环要继续执行的条件表达式声明在圆括号 () 中。
  • 使用关键词 do 在花括号 {} 中定义你想要完成的动作。
kotlin
fun main() {
    var cakesEaten = 0
    var cakesBaked = 0
    while (cakesEaten < 3) {
        println("Eat a cake")
        cakesEaten++
    }
    do {
        println("Bake a cake")
        cakesBaked++
    } while (cakesBaked < cakesEaten)
    // Eat a cake
    // Eat a cake
    // Eat a cake
    // Bake a cake
    // Bake a cake
    // Bake a cake
}

关于条件表达式和循环的更多信息和示例,请参见 条件与循环

既然你已经了解了 Kotlin 控制流的基础知识,现在是时候学习如何编写自己的函数了。

循环练习

练习 1

你有一个程序,它计算披萨片数,直到有一个完整的 8 片披萨。用两种方式重构这个程序:

  • 使用 while 循环。
  • 使用 do-while 循环。
kotlin
fun main() {
    var pizzaSlices = 0
    // 在这里开始重构
    pizzaSlices++
    println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    pizzaSlices++
    println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    pizzaSlices++
    println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    pizzaSlices++
    println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    pizzaSlices++
    println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    pizzaSlices++
    println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    pizzaSlices++
    println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    pizzaSlices++
    // 在这里结束重构
    println("There are $pizzaSlices slices of pizza. Hooray! We have a whole pizza! :D")
}
示例解决方案 1
kotlin
fun main() {
    var pizzaSlices = 0
    while ( pizzaSlices < 7 ) {
        pizzaSlices++
        println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
    }
    pizzaSlices++
    println("There are $pizzaSlices slices of pizza. Hooray! We have a whole pizza! :D")
}
示例解决方案 2
kotlin
fun main() {
    var pizzaSlices = 0
    pizzaSlices++
    do {
        println("There's only $pizzaSlices slice/s of pizza :(")
        pizzaSlices++
    } while ( pizzaSlices < 8 )
    println("There are $pizzaSlices slices of pizza. Hooray! We have a whole pizza! :D")
}
练习 2

编写一个程序来模拟 Fizz buzz 游戏。你的任务是递增地打印从 1 到 100 的数字,将任何可被三整除的数字替换为单词 "fizz",将任何可被五整除的数字替换为单词 "buzz"。任何同时可被 3 和 5 整除的数字都必须替换为单词 "fizzbuzz"。

提示 1
使用 for 循环来计数,并使用 when 表达式来决定每一步要打印什么。
提示 2
使用取模操作符 (%) 返回数字除法后的余数。使用 相等操作符 (==) 来检测余数是否为零。
kotlin
fun main() {
    // Write your code here
}
示例解决方案
kotlin
fun main() {
    for (number in 1..100) {
        println(
            when {
                number % 15 == 0 -> "fizzbuzz"
                number % 3 == 0 -> "fizz"
                number % 5 == 0 -> "buzz"
                else -> "$number"
            }
        )
    }
}
练习 3

你有一个单词列表。使用 forif 只打印以字母 l 开头的单词。

提示
使用 String 类型的 .startsWith() 函数。
kotlin
fun main() {
    val words = listOf("dinosaur", "limousine", "magazine", "language")
    // Write your code here
}
示例解决方案
kotlin
fun main() {
    val words = listOf("dinosaur", "limousine", "magazine", "language")
    for (w in words) {
        if (w.startsWith("l"))
            println(w)
    }
}