Válí se ti projekty v šuplíku? Dostaň je mezi lidi a získej cool tričko a body na profi IT kurzy v soutěži ITnetwork summer 2017!
Přidej si svou IT školu do profilu a najdi spolužáky zde na síti :)

6. díl - Cykly v Javě

Java Základní konstrukce Cykly v Javě

ONEbit hosting Unicorn College Tento obsah je dostupný zdarma v rámci projektu IT lidem. Vydávání, hosting a aktualizace umožňují jeho sponzoři.

V minulé lekci, Podmínky (větvení), jsme si vysvětlili podmínky. Nyní přejdeme k cyklům, po dnešním tutoriálu již budeme mít téměř kompletní výbavu základních konstrukcí a budeme schopni programovat rozumné aplikace v Javě.

Cykly

Jak již slovo cyklus napoví, něco se bude opakovat. Když chceme v programu něco udělat 100x, jistě nebudeme psát pod sebe 100x ten samý kód, ale vložíme ho do cyklu. Cyklů máme několik druhů, vysvětlíme si, kdy který použít. Samozřejmě si ukážeme praktické příklady.

FOR cyklus

Tento cyklus má stanovený pevný počet opakování a hlavně obsahuje tzv. řídící proměnnou (celočíselnou), ve které se postupně během běhu cyklu mění hodnoty. Syntaxe (zápis) cyklu for je následující:

for (promenna; podminka; prikaz)
  • promenna je řídící proměnná cyklu, které nastavíme počáteční hodnotu (nejčastěji 0, protože v programování vše začíná od nuly, nikoli od jedničky). Např. tedy int i = 0. Samozřejmě si můžeme proměnnou i vytvořit někde nad tím a už nemusíme psát slovíčko int, bývá ale zvykem používat právě int i.
  • podminka je podmínka vykonání dalšího kroku cyklu. Jakmile nebude platit, cyklus se ukončí. Podmínka může být např (i < 10).
  • prikaz nám říká, co se má v každém kroku s řídící proměnnou stát. Tedy zda se má zvýšit nebo snížit. K tomu využijeme speciálních operátorů ++ a --, ty samozřejmě můžete používat i úplně běžně mimo cyklus, slouží ke zvýšení nebo snížení proměnné o 1.

Pojďme si udělat jednoduchý příklad, většina z nás jistě zná Sheldona z The Big Bang Theory. Pro ty co ne, budeme simulovat situaci, kdy klepe na dveře své sousedky. Vždy 3x zaklepe a poté zavolá: "Penny!". Náš kód by bez cyklů vypadal takto:

System.out.println("Knock");
System.out.println("Knock");
System.out.println("Knock");
System.out.println("Penny!");

My ale už nic nemusíme otrocky opisovat:

for (int i=0; i < 3; i++)
{
        System.out.println("Knock");
}
System.out.println("Penny!");

Konzolová aplikace
Knock
Knock
Knock
Penny!

Cyklus proběhne 3x, zpočátku je v proměnné i nula, cyklus vypíše "Knock" a zvýší proměnnou i o jedna. Poté běží stejně s jedničkou a dvojkou. Jakmile je v i trojka, již nesouhlasí podmínka i < 3 a cyklus končí. O vynechávání složených závorek platí to samé, co u podmínek. V tomto případě tam nemusí být, protože cyklus spouští pouze jediný příkaz. Nyní můžeme místo trojky napsat do deklarace cyklu desítku. Příkaz se spustí 10x aniž bychom psali něco navíc. Určitě vidíte, že cykly jsou mocným nástrojem.

Zkusme si nyní využít toho, že se nám proměnná inkrementuje. Vypišme si čísla od jedné do deseti a za každým mezeru.

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.printf("%d ", i);
}

Vidíme, že řídící proměnná má opravdu v každé iteraci (průběhu) jinou hodnotu.

Pokud vás zmátlo použití printf(), můžeme místo ní použít pouze print(), která na rozdíl od println() po vypsání neodřádkuje:

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print(i + " ");
}

Nyní si vypíšeme malou násobilku (násobky čísel 1 až 10, vždy do deseti). Stačí nám udělat cyklus od 1 do 10 a proměnnou vždy násobit daným číslem. Mohlo by to vypadat asi takto:

for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 2) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 3) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 4) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 5) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 6) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 7) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 8) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 9) + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        System.out.print((i * 10) + " ");
}

Konzolová aplikace
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Program funguje hezky, ale pořád jsme toho dost napsali. Pokud vás napadlo, že v podstatě děláme 10x to samé a pouze zvyšujeme číslo, kterým násobíme, máte pravdu. Nic nám nebrání vložit 2 cykly do sebe:

System.out.println("Malá násobilka pomocí dvou cyklů:");
for (int j = 1; j <= 10; j++)
{
        for (int i = 1; i <= 10; i++)
        {
                System.out.print((i * j) + " ");
        }
        System.out.println();
}

Poměrně zásadní rozdíl, že? Pochopitelně nemůžeme použít u obou cyklů i, protože jsou vložené do sebe. Proměnná j nabývá ve vnějším cyklu hodnoty 1 až 10. V každé iteraci (rozumějte průběhu) cyklu je poté spuštěn další cyklus s proměnnou i. Ten je nám již známý, vypíše násobky, v tomto případě násobíme proměnnou j. Po každém běhu vnitřního cyklu je třeba odřádkovat, to vykoná System.out.prin­tln().

Udělejme si ještě jeden program, na kterém si ukážeme práci s vnější proměnnou. Aplikace bude umět spočítat libovolnou mocninu libovolného čísla:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Mocninátor");
System.out.println("==========");
System.out.println("Zadejte základ mocniny: ");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
System.out.println("Zadejte exponent: ");
int n = Integer.parseInt(sc.nextLine());

int vysledek = a;
for (int i = 0; i < (n - 1); i++)
{
        vysledek = vysledek * a;
}

System.out.println("Výsledek: " + vysledek);
System.out.println("Děkuji za použití mocninátoru");

Asi všichni tušíme, jak funguje mocnina. Pro jistotu připomenu, že například 23 = 2 * 2 * 2. Tedy an spočítáme tak, že n-1 krát vynásobíme číslo a číslem a. Výsledek si samozřejmě musíme ukládat do proměnné. Zpočátku bude mít hodnotu a a postupně se bude v cyklu pronásobovat. Pokud jste to nestihli, máme tu samozřejmě článek s algoritmem výpočtu libovolné mocniny . Vidíme, že naše proměnná vysledek je v těle cyklu normálně přístupná. Pokud si však nějakou proměnnou založíme v těle cyklu, po skončení cyklu zanikne a již nebude přístupná.

Konzolová aplikace
Mocninátor
==========
Zadejte základ mocniny:
2
Zadejte exponent:
3
Výsledek: 8
Děkuji za použití mocninátoru

Už tušíme, k čemu se for cyklus využívá. Zapamatujme si, že je počet opakování pevně daný. Do proměnné cyklu bychom neměli nijak zasahovat ani dosazovat, program by se mohl tzv. zacyklit, zkusme si ještě poslední, odstrašující příklad:

// tento kód je špatně
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
        i = 1;
}

Au, vidíme, že program se zasekl. Cyklus stále inkrementuje proměnnou i, ale ta se vždy sníží na 1. Nikdy tedy nedosáhne hodnoty > 10, cyklus nikdy neskončí. Program zastavíme tlačítkem Stop u okna konzole.

While cyklus

While cyklus funguje jinak, jednoduše opakuje příkazy v bloku dokud platí podmínka. Syntaxe cyklu je následující:

while (podminka)
{
        // příkazy
}

Pokud vás napadá, že lze přes while cyklus udělat i FOR cyklus, máte pravdu :) FOR je vlastně speciální případ while cyklu. While se ale používá na trochu jiné věci, často máme v jeho podmínce např. metodu vracející logickou hodnotu true/false. Původní příklad z for cyklu bychom udělali následovně pomocí while:

int i = 1;
while (i <= 10)
{
        System.out.print(i + " ");
        i++;
}

To ale není ideální použití while cyklu. Vezmeme si naši kalkulačku z minulých lekcí a opět ji trochu vylepšíme, konkrétně o možnost zadat více příkladů. Program tedy hned neskončí, ale zeptá se uživatele, zda si přeje spočítat další příklad. Připomeňme si původní verzi kódu (je to ta verze se switchem, ale klidně použijte i tu bez něj, záleží na vás):

System.out.println("Vítejte v kalkulačce");
System.out.println("Zadejte první číslo:");
float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());
System.out.println("Zadejte druhé číslo:");
float b = Float.parseFloat(sc.nextLine());
System.out.println("Zvolte si operaci:");
System.out.println("1 - sčítání");
System.out.println("2 - odčítání");
System.out.println("3 - násobení");
System.out.println("4 - dělení");
int volba = Integer.parseInt(sc.nextLine());
float vysledek = 0;
switch (volba)
{
        case 1:
                vysledek = a + b;
        break;
        case 2:
                vysledek = a - b;
        break;
        case 3:
                vysledek = a * b;
        break;
        case 4:
                vysledek = a / b;
        break;
}
if ((volba > 0) && (volba < 5))
{
        System.out.println("Výsledek: " + vysledek);
}
else
{
        System.out.println("Neplatná volba");
}
System.out.println("Děkuji za použití kalkulačky.");

Nyní vložíme téměř celý kód do while cyklu. Naší podmínkou bude, že uživatel zadá "ano", budeme tedy kontrolovat obsah proměnné pokracovat. Zpočátku bude tato proměnná nastavena na "ano", aby se program vůbec spustil, poté do ní necháme načíst volbu uživatele:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");

System.out.println("Vítejte v kalkulačce");
String pokracovat = "ano";
while (pokracovat.equals("ano"))
{
        System.out.println("Zadejte první číslo:");
        float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());
        System.out.println("Zadejte druhé číslo:");
        float b = Float.parseFloat(sc.nextLine());
        System.out.println("Zvolte si operaci:");
        System.out.println("1 - sčítání");
        System.out.println("2 - odčítání");
        System.out.println("3 - násobení");
        System.out.println("4 - dělení");
        int volba = Integer.parseInt(sc.nextLine());
        float vysledek = 0;
        switch (volba)
        {
                case 1:
                                vysledek = a + b;
                break;
                case 2:
                                vysledek = a - b;
                break;
                case 3:
                                vysledek = a * b;
                break;
                case 4:
                                vysledek = a / b;
                break;
        }
        if ((volba > 0) && (volba < 5))
        {
                System.out.println("Výsledek: " + vysledek);
        }
        else
        {
                System.out.println("Neplatná volba");
        }
        System.out.println("Přejete si zadat další příklad? [ano/ne]");
        pokracovat = sc.nextLine();
}
System.out.println("Děkuji za použití kalkulačky.");

Všimněte si, že Stringy porovnáváme pomocí metody equals(), nikoli pomocí operátoru ==! Je to dáno tím, že String je referenční datový typ. Podmínka ("Text" == "Text") je špatně, musíme psát ("Text".equal­s("Text")). V kapitole o objektově orientovaném programování pochopíme proč.

Konzolová aplikace
Vítejte v kalkulačce
Zadejte první číslo:
12
Zadejte druhé číslo:
128
Zvolte si operaci:
1 - sčítání
2 - odčítání
3 - násobení
4 - dělení
1
Výsledek: 140
Přejete si zadat další příklad? [ano/ne]
ano
Zadejte první číslo:
-10.5
Zadejte druhé číslo:

Naši aplikaci lze nyní používat vícekrát a je již téměř hotová. V příští lekci, Pole v Javě, si ukážeme práci s poli.

Již toho umíme docela dost, začíná to být zábava, že? :)


 

Stáhnout

Staženo 615x (52.04 kB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce java

 

 

Článek pro vás napsal David Čápka
Avatar
Jak se ti líbí článek?
37 hlasů
Autor pracuje jako softwarový architekt a pedagog na projektu ITnetwork.cz (a jeho zahraničních verzích). Velmi si váží svobody podnikání v naší zemi a věří, že když se člověk neštítí práce, tak dokáže úplně cokoli.
Unicorn College Autor se informační technologie naučil na Unicorn College - prestižní soukromé vysoké škole IT a ekonomie.
Miniatura
Předchozí článek
Podmínky (větvení)
Miniatura
Všechny články v sekci
Základní konstrukce jazyka Java
Miniatura
Následující článek
Cvičení k 6. lekci Javy
Aktivity (6)

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (58)

Avatar
Petr Vopalecký:6. února 0:51

Ahoj, může mi někdo prosím nastínit proč se mi, viz níže, nevrací while? :)

public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner (System.in, "windows-1250");
    System.out.println("VÝPOČET BMI: ");

    String pokracovat = "jo";
    while (pokracovat.equals("jo")){

    System.out.println("Zadej váhu (KG): ");
    float vaha = sc.nextFloat();
    System.out.println("Zadej výšku (cm)!: ");
    float vyska = sc.nextFloat();
    //vzorec
    float vysledek = (vaha / (vyska*vyska/10000));

    //možnosti
    if (vysledek < 18.5){
        System.out.println("Tvoje BMI je: " + vysledek + " což znamená, že máš podváhu a zároveň vysoké zdravozní riziko");
    }
    else if (vysledek > 18.5 && vysledek < 24.9){
        System.out.println("Tvoje BMI je: " + vysledek + " což znamená, že jsi normální :) ");
    }
    else if (vysledek > 25 && vysledek < 29.9){
        System.out.println("Tvoje BMI je: " + vysledek + " což znamená, že máš nadváhu");
    }
    else if (vysledek > 30 && vysledek < 34.9){
        System.out.println("Tvoje BMI je: " + vysledek + " což znamená, že máš obezitu 1. stupně");
    }
    else if (vysledek > 34.9 && vysledek < 39.9){
        System.out.println("Tvoje BMI je: " + vysledek + " což znamená, že máš obezitu 2. stupně (závažná)");
    }
    else if (vysledek > 40){
        System.out.println("Tvoje BMI je: " + vysledek + " což znamená, že máš obezitu 3. stupně (těžná)");
    }

    //tohle nefunguje...
    System.out.println("Napiš 'jo' a zkus to znova");
    pokracovat = sc.nextLine();
    }
    System.out.println("Tak ne no...");
}
 
Odpovědět 6. února 0:51
Avatar
Atrament
Člen
Avatar
Odpovídá na Petr Vopalecký
Atrament:6. února 2:10

Zjednodušeně řečeno jde o to, že po provedení

float vyska = sc.nextFloat();

ti ve scanneru zůstane to závěrečné 'Enter', kterým uživatel ukončil zadávání své výšky. To se pak hned předá do

pokracovat = sc.nextLine();

nextLine() čte vstup do zadání Enter (konec řádku), jelikož ten už má jako zbytek po nextFloat(), tak to vypadá, jako bys nezadal nic jenom ten Enter. Proto bude podmínka ve while false a program skončí.

Mezi voláním nextFloat() a nextLine() je tedy třeba se zbavit toho přebytečného Enteru, nejjednodušeji tak, že zavoláš jedno extra nextLine():

float vyska = sc.nextFloat();
sc.nextLine() //tady se zbavíme přebytečného Enteru
... výpočet
System.out.println("Napiš 'jo' a zkus to znova");
pokracovat = sc.nextLine();

Stejný problém je i u použití nextInt()

 
Odpovědět 6. února 2:10
Avatar
Odpovídá na Atrament
Petr Vopalecký:6. února 10:55

Děkuji za jasné vysvětlení. :)
Tohle mi ale v javě příjde jako docela chytáček...

 
Odpovědět 6. února 10:55
Avatar
Atrament
Člen
Avatar
Odpovídá na Petr Vopalecký
Atrament:6. února 11:24

Je to taková malá záludnost :) Načítat vstup od uživatele mi přijde lepší dělat jenom pomocí nextLine() a případná čísla z toho pak parsovat podle potřeby

float vaha = Float.parseFloat(sc.nextLine());
 
Odpovědět  +1 6. února 11:24
Avatar
Vincent Jakl
Člen
Avatar
Vincent Jakl:18. března 11:41
Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Vítejte v kalkulačce");
System.out.println("Zadejte prvni cislo");
float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());
System.out.println("Zadejte druhou hodnotu");
float b = Float.parseFloat(sc.nextLine());
System.out.println("Vyberte si operaci");
System.out.println("1.Sčítání");
System.out.println("2.Násobení");
System.out.println("3.Odčítání");
System.out.println("4.Dělení");
int vyber= Integer.parseInt(sc.nextLine());
float vysledek = 0;
switch (vyber)
{
    case:1
            vysledek = a +b;
    break;
    case:2
            vysledek = a*b;
    break;
    case:3
            vysledek = a-b;
    break;
    case:4
            vysledek = a/b;
    break;
}

Mohl bych se zaptat proč mi nefunguje case?

Editováno 18. března 11:42
 
Odpovědět 18. března 11:41
Avatar
Vincent Jakl
Člen
Avatar
Odpovídá na Vincent Jakl
Vincent Jakl:18. března 11:44

Tak jsem jenom blbej a neumim koukat :D

 
Odpovědět 18. března 11:44
Avatar
Libor Sitek
Člen
Avatar
Libor Sitek:14. května 14:25

Ahoj, mám za sebou základy Javy z tutoriálu. Docela často se zde používá načítání vstupu od uživatele pomocí metody .nextLine() a případné číslo z toho pak parsovat, např.

int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());

Problém ale nastane, když se na vstupu zadá něco jiného než číslo, program poté spadne. Dá se nějak jednoduše ověřit, zda uživatel zadal číslo a popřípadě vypsat hlášku typu "Chybné zadání, opakujte znovu"?
Jediný způsob, na jaký jsem s mými omezenými znalostmi přišel, je obalit parsování do Try-Catch bloku:

int cislo;
boolean chyba;
do {
        System.out.println("Zadejte číslo: ");
        try {
                cislo = Integer.parseInt(sc.nextLine());
                chyba = false;
        }
        catch(Exception e) {
                System.out.println("Chybné zadání, opakujte znovu!");
                chyba = true;
        }
} while(chyba);
 
Odpovědět 14. května 14:25
Avatar
gcx11
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Libor Sitek
gcx11:17. května 13:46

Máš to téměř dobře, akorát bys neměl chytat přímo Exception. Můžeš v tom mít nějakou jinou chybu a pak by ses o ní nedozvěděl. Lepší je použít specializovanou výjimku NumberFormatEx­ception.
Anebo bez výjimek:

while (!sc.hasNextInt()){
     System.out.println("Please enter a valid number!");
     sc.next();
}
int result = sc.nextInt();
System.out.println("Number: " + result);
 
Odpovědět 17. května 13:46
Avatar
David Švec
Člen
Avatar
David Švec:14. června 20:12

Myslím, že je jednoduší použít funkci power na umocnění :D

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
        System.out.println("Napiš číslo, které chceš umocnit: ");
        float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());
        System.out.println("Napiš exponent: ");
        float b = Float.parseFloat(sc.nextLine());
        System.out.println(Math.pow(a,b));
 
Odpovědět 14. června 20:12
Avatar
Michal Athanasios Devecka:23. června 19:41

programik ktory nacita cislo, overi ci sa nachadza toto cislo v prvkoch prvych 50 prvkov Fibonacciho postupnosti a ak ano, vypise vsetky predchadzajuce prvky

import java.util.Scanner;

// author Mishco

public class Matika {

public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.print ("Zadaj ľubovoľné číslo: ");
int cislo = Integer.parseInt (sc.nextLine () );

int[] fn = new int [50];
fn [0] = 0; fn [1] = 1;

switch (cislo) {
case 0: System.out.println ("Vami zadané číslo je prvým prvkom Fibonacciho postupnosti");
case 1: fn [2] = 1; System.out.println ("Vami zadané číslo je druhým prvkom Fibonacciho postupnosti. Postupnost je nasledovná: 0 + 1 = 1");

default:
for (int i = 2; i < 50; i++) {
fn [i] = fn [i-1] + fn [i-2];

if (cislo == fn [i]) {
System.out.printf ("Toto sú predchádzajúce čísla postupnosti od %d: ", cislo);
for (int j=0; j<i; j++) {
System.out.printf ( "%d +",fn [j]);

}
}
if (cislo < fn [i] ) {
System.out.prin­tln("Vami zadané číslo sa nenachádza v prvých 48 číslach Fibonacciho postupnosti");
break;
}
}
}

}}

 
Odpovědět 23. června 19:41
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 10 zpráv z 68. Zobrazit vše