第二章《Java程序世界初探》第10节：多重if...else语句

程序员希望实现这样的功能：由用户从控制台输入一个考试分数,如果这个分数在90或90以上输出“优”,如果分数在70到89输出“良”,如果分数在60到69输出“平”,如果分数在60以下输出“差” (暂不考虑分数大于100和小于0的错误处理)。

这是一个典型的“数字归类”问题。假设用户输入的分数用变量score来表示，并且运用之前所学的逻辑运算符，可以用如下代码实现该功能：

if(score>=90) {
    System.out.println("优");
}
if(score>=70 && score<90) {
    System.out.println("良");
}
if(score>=60 && score<70) {
    System.out.println("平");
}
if(score<60) {
    System.out.println("差");
}

这段程序中一共出现了4个if条件语句。通过观察不难发现：程序虽然能够实现题目要求的功能，但存在重复判断的情况，也就是说：无论用户输入的分数是多少，都会进行4次判断。如果用户输入95分，满足第1个if条件，此时直接就可以把分数归为“优”，后面的3次判断已经没有必要进行。如何实现在score>=90的情况下不进行后面的3次判断呢？很简单，把后面3个if语句放到else块中就行，这样，在score>=90的情况下只进行1次判断，只有在score<90的情况下才进行后面的判断，代码如下：

if(score>=90) {//①
    System.out.println("优");
}else {//①
    if(score>=70 && score<90) {
        System.out.println("良");
    }
    if(score>=60 && score<70) {
        System.out.println("平");
    }
    if(score<60) {
        System.out.println("差");
    }
}

为了方便读者阅读，在程序中用注释的形式为if和else块进行了编号。在这段程序中，①号else与①号if相对应。当score>=90的情况下，①号if条件成立，程序不会进入else部分，此时只需要进行1次判断就能完成分数归类。

虽然优化了程序，但问题并没有彻底解决。当score<90的情况下，还是会进行3次判断。如果用户输入80分，程序进入else块，else块中的第1个if条件已经成立，分数可直接归为“良”，完全没必要进行后面的两次判断。解决这个问题可以仿照之前的优化办法，在程序中再添加一个else，代码如下：

if(score>=90) {//①
    System.out.println("优");
}else {//①
    if(score>=70 && score<90) {//②
        System.out.println("良");
    }else{//②
        if(score>=60 && score<70) {
            System.out.println("平");
        }
        if(score<60) {
            System.out.println("差");
        }
    }
}

这段程序中，②号else与②号if相对应。这样，一旦②号if条件成立，就无需进行后面的判断。但是在 ②号else块中，之前存在的重复判断问题仍然存在，所以，还需按照相同的方式继续优化程序，代码如下：

if(score>=90) {//①
    System.out.println("优");
}else {//①
    if(score>=70 && score<90) {//②
        System.out.println("良");
    }else{//②
        if(score>=60 && score<70) {//③
            System.out.println("平");
        }else{//③
            if(score<60) {//④
                System.out.println("差");
            }
        }
    }
}

经过3次优化，程序效率已经大大提升。但是仔细观察不难发现：②和③这两个if语句中不需要列出两个判断条件。因为②号if语句位于①号else块中，这意味着当进行②号if的条件判断时，score的值必定已经小于90。同理，③号if位于②号else块中，当进行③号if的条件判断时，score的值必定已经小于70。按照这种思路查看代码，不难发现④号if是完全多余的，因为④号if位于③号else块中，程序只要能进入③号else块，必然是因为score的值小于60，而④号if做了不必要的重复判断。综上所述，程序代码可以进一步优化为：

if(score>=90) {//①
    System.out.println("优");
}else {//①
    if(score>=70) {//②仅保留一个判断条件
        System.out.println("良");
    }else{//②
        if(score>=60) {//③仅保留一个判断条件
            System.out.println("平");
        }else{//③
            System.out.println("差");
        }
    }
}

经过优化之后，去掉了④号if语句。Java语言还允许程序员在某个else块中仅存在判断性的语句的情况下去掉它的大括号，这样，程序就可以进一步优化为以下形式：

if(score>=90) {
    System.out.println("优");
}else if(score>=70) { 
    System.out.println("良");
}else if(score>=60) { 
    System.out.println("平");
}else{
    System.out.println("差");
}

使用这样方式书写的程序去掉了所有不必要的判断，执行效率最高。同时，程序结构清晰，易于阅读。以后读者在遇到类似的“数字归类”问题时，建议都使用这样的结构书写程序。以下是原题目的完整代码：

【例02_11 分数归类】

Exam02_11.java

import java.util.Scanner;
public class Exam02_11 {
	public static void main(String[] args) {
		int score;// 分数
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入分数：");
		score = sc.nextInt();
		if (score >= 90) {
			System.out.println("优");
		} else if (score >= 70) {
			System.out.println("良");
		} else if (score >= 60) {
			System.out.println("平");
		} else {
			System.out.println("差");
		}
	}
}

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