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控制流

与其他编程语言类似,Kotlin 能够根据一段代码的求值结果是否为 true 来做出决策。这类代码被称为 条件表达式。Kotlin 还能创建并遍历循环。

条件表达式

Kotlin 提供了 ifwhen 来检查条件表达式。

如果必须在 ifwhen 之间做出选择,我们建议使用 when,因为它:

  • 使代码更易于阅读。
  • 更易于添加另一个分支。
  • 减少代码中的错误。

If

要使用 if,请在圆括号 () 内添加条件表达式,并在花括号 {} 内添加结果为 true 时要执行的操作:

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

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

    println(d)
    // 1
}

Kotlin 中没有三元运算符 condition ? then : else。相反,if 可以作为表达式使用。如果每个操作只有一行代码,则花括号 {} 是可选的:

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

    println(if (a > b) a else b) // 返回一个值:2
}

When

当条件表达式有多个分支时,请使用 when

要使用 when

  • 将要评估的值放在圆括号 () 内。
  • 将分支放在花括号 {} 内。
  • 在每个分支中使用 -> 将每次检查与检查成功时要执行的操作分开。

when 既可以作为语句使用,也可以作为表达式使用。语句(statement)不返回任何内容,而是执行操作。

以下是将 when 作为语句使用的示例:

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

    when (obj) {
        // 检查 obj 是否等于 "1"
        "1" -> println("One")
        // 检查 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查,直到其中一个满足为止。因此,只有第一个匹配的分支会被执行。

表达式(expression)返回一个值,供稍后在代码中使用。

以下是将 when 作为表达式使用的示例。when 表达式会立即赋值给一个变量,稍后该变量将用于 println() 函数:

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

到目前为止,您看到的 when 示例都有一个主体:obj。但 when 也可以在没有主体的情况下使用。

本示例使用 不带 主体的 when 表达式来检查一系列布尔表达式:

kotlin
fun main() {
    val trafficLightState = "Red" // 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
}

不过,您可以编写同样的代码,但将 trafficLightState 作为主体:

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

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

    println(trafficAction)  
    // Stop
}

when 中使用主体可以使代码更易于阅读和维护。当您在 when 表达式中使用主体时,它还能帮助 Kotlin 检查是否涵盖了所有可能的情况。否则,如果您不在 when 表达式中使用主体,则需要提供一个 else 分支。

条件表达式练习

练习 1

创建一个简单的游戏,如果投掷两枚骰子结果相同,您就赢了。使用 if 在骰子匹配时打印 You win :),否则打印 You lose :(

TIP

在本练习中,您将导入一个软件包,以便可以使用 Random.nextInt() 函数为您提供一个随机 Int。 有关导入软件包的更多信息,请参阅软件包与导入

提示
使用相等运算符 (==) 来比较骰子结果。
kotlin
import kotlin.random.Random

fun main() {
    val firstResult = Random.nextInt(6)
    val secondResult = Random.nextInt(6)
    // 在此处编写您的代码
}
示例解法
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,以便在输入游戏控制台按钮名称时打印相应的操作。

按钮操作
AYes
BNo
XMenu
YNothing
其他There is no such button
kotlin
fun main() {
    val button = "A"

    println(
        // 在此处编写您的代码
    )
}
示例解法
kotlin
fun main() {
    val button = "A"
    
    println(
        when (button) {
            "A" -> "Yes"
            "B" -> "No"
            "X" -> "Menu"
            "Y" -> "Nothing"
            else -> "There is no such button"
        }
    )
}

For

利用您新学到的区间知识,可以创建一个 for 循环,遍历数字 1 到 5 并每次打印该数字。

将迭代器和区间放在圆括号 () 内,并使用关键字 in。在花括号 {} 内添加您想要完成的操作:

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进行遍历:

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

    for (cake in cakes) {
        println("Yummy, it's a $cake cake!")
    }
    // Yummy, it's a carrot cake!
    // Yummy, it's a cheese cake!
    // Yummy, it's a chocolate cake!
}

While

while 可以通过两种方式使用:

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

在第一种使用场景 (while) 中:

  • 在圆括号 () 内声明 while 循环继续执行的条件表达式。
  • 在花括号 {} 内添加您想要完成的操作。

以下示例使用增量运算符 ++ 来增加 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
}

在第二种使用场景 (do-while) 中:

  • 在圆括号 () 内声明 while 循环继续执行的条件表达式。
  • 在关键字 do 后面的花括号 {} 内定义您想要完成的操作。
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
}

有关条件表达式和循环的更多信息和示例,请参阅条件与循环

既然您已经了解了 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

您有一个程序,负责清点披萨切片,直到凑够一个包含 8 片的完整披萨。通过两种方式重构此程序:

  • 使用 while 循环。
  • 使用 do-while 循环。
kotlin
fun main() {
    var pizzaSlices = 0
    // 从此处开始重构
    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++
    // 在此处结束重构
    println("There are $pizzaSlices slices of pizza. Hooray! We have a whole pizza! :D")
}
示例解法 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")
}
示例解法 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

编写一个模拟 Fizz buzz 游戏的程序。您的任务是递增打印从 1 到 100 的数字,将任何能被 3 整除的数字替换为单词 "fizz",将任何能被 5 整除的数字替换为单词 "buzz"。任何既能被 3 整除又能被 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打印什么。
提示 2
使用取模运算符 (%) 返回数字相除后的余数。使用相等运算符 (==) 检查余数是否等于零。
kotlin
fun main() {
    // 在此处编写您的代码
}
示例解法
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

您有一个单词列表。使用 forif 仅打印以字母 l 开头的单词。

提示
String 类型使用 .startsWith() 函数。
kotlin
fun main() {
    val words = listOf("dinosaur", "limousine", "magazine", "language")
    // 在此处编写您的代码
}
示例解法
kotlin
fun main() {
    val words = listOf("dinosaur", "limousine", "magazine", "language")
    for (w in words) {
        if (w.startsWith("l"))
            println(w)
    }
}