Lekce 6 - Cykly v Javě
V předešlém cvičení, Řešené úlohy k 5. lekci Javy, jsme si procvičili nabyté zkušenosti z předchozích lekcí.
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 (nejčastěji0
, protože v programování vše začíná od nuly, nikoli od jedničky). Např. tedyint i = 0
. Samozřejmě si můžeme proměnnoui
vytvořit někde nad tím a už nemusíme psát slovíčkoint
, bývá ale zvykem používat právěint 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 o1
.
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:
{JAVA_CONSOLE}
System.out.println("Knock");
System.out.println("Knock");
System.out.println("Knock");
System.out.println("Penny!");
{/JAVA_CONSOLE}
My ale už nic nemusíme otrocky opisovat:
{JAVA_CONSOLE}
for (int i=0; i < 3; i++)
{
System.out.println("Knock");
}
System.out.println("Penny!");
{/JAVA_CONSOLE}
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.
{JAVA_CONSOLE}
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
System.out.printf("%d ", i);
}
{/JAVA_CONSOLE}
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:
{JAVA_CONSOLE}
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
System.out.print(i + " ");
}
{/JAVA_CONSOLE}
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:
{JAVA_CONSOLE}
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) + " ");
}
{/JAVA_CONSOLE}
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:
{JAVA_CONSOLE}
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();
}
{/JAVA_CONSOLE}
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:
{JAVA_CONSOLE}
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");
{/JAVA_CONSOLE}
Asi všichni tušíme, jak funguje mocnina. Pro jistotu připomenu, že
například 2^3 = 2 * 2 * 2
. Tedy a^n
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:
{JAVA_CONSOLE}
// tento kód je špatně
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
i = 1;
}
{/JAVA_CONSOLE}
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
Cyklus while
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
:
{JAVA_CONSOLE}
int i = 1;
while (i <= 10)
{
System.out.print(i + " ");
i++;
}
{/JAVA_CONSOLE}
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 switch
, ale klidně
použijte i tu bez něj, záleží na vás):
{JAVA_CONSOLE}
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.");
{/JAVA_CONSOLE}
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 String
y 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.
Již toho umíme docela dost, začíná to být zábava, že?
V následujícím cvičení, Řešené úlohy k 6. lekci Javy, si procvičíme nabyté zkušenosti z předchozích lekcí.
Stáhnout
Staženo 776x (52.04 kB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce java
Komentáře


Zobrazeno 10 zpráv z 107. Zobrazit vše