5. díl - Podmínky (větvení)

Java Základní konstrukce Podmínky (větvení)

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

V minulém dílu jsme si podrobně probrali datové typy. Abychom si něco naprogramovali, potřebujeme nějak reagovat na různé situace. Může to být například hodnota zadaná uživatelem, podle které budeme chtít měnit další běh programu. Říkáme, že se program větví a k větvení používáme podmínky, těm se budeme věnovat celý dnešní díl. Vytvoříme program na výpočet odmocniny a vylepšíme naši kalkulačku.

Podmínky

V Javě se podmínky píší úplně stejně, jako ve všech CLike jazycích, pro začátečníky samozřejmě vysvětlím. Pokročilejší se asi budou chvilku nudit :)

Podmínky zapisujeme pomocí klíčového slova if, za kterým následuje logický výraz. Pokud je výraz pravdivý, provede se následující příkaz. Pokud ne, následující příkaz se přeskočí a pokračuje se až pod ním. Vyzkoušejme si to:

if (15 > 5)
        System.out.println("Pravda");
System.out.println("Program zde pokračuje dál");

Výstup programu:

Konzolová aplikace
Pravda
Program zde pokračuje dál

Pokud podmínka platí (což zde ano), provede se příkaz vypisující do konzole text pravda. V obou případech program pokračuje dál. Součástí výrazu samozřejmě může být i proměnná:

System.out.println("Zadej nějaké číslo");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
if (a > 5)
        System.out.println("Zadal jsi číslo větší než 5!");
System.out.println("Děkuji za zadání");

Ukažme si nyní relační operátory, které můžeme ve výrazech používat:

Operátor C-like zápis
Rovnost ==
Je ostře větší >
Je ostře menší <
Je větší nebo rovno >=
Je menší nebo rovno <=
Nerovnost !=
Obecná negace !

Rovnost zapisujeme dvěma == proto, aby se to nepletlo s běžným přiřazením do proměnné, které se dělá jen jedním =. Pokud chceme nějaký výraz znegovat, napíšeme ho do závorky a před něj vykřičník. Když budeme chtít vykonat více než jen jeden příkaz, musíme příkazy vložit do bloku ze složených závorek:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Zadej nějaké číslo, ze kterého spočítám odmocninu:");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
if (a > 0)
{
        System.out.println("Zadal jsi číslo větší než 0, to znamená, že ho mohu odmocnit!");
        double o = Math.sqrt(a);
        System.out.println("Odmocnina z čísla " + a + " je " + o);
}
System.out.println("Děkuji za zadání");

Konzolová aplikace
Zadej nějaké číslo, ze kterého spočítám odmocninu:
144
Zadal jsi číslo větší než 0, to znamená, že ho mohu odmocnit!
Odmocnina z čísla 144 je 12.0
Děkuji za zadání

Často můžete vidět použití bloku i v případě, že je pod podmínkou jen jeden příkaz, mnohdy je to totiž přehlednější. Nezapomeňte si naimportovat java.util.Scanner, aby program znal třídu Scanner.

Program načte od uživatele číslo a pokud je větší než 0, vypočítá z něj druhou odmocninu. Mimo jiné jsme použili třídu Math, která na sobě obsahuje řadu užitečných matematických metod, někdy si ji blíže představíme. Sqrt() vrací hodnotu jako double. Bylo by hezké, kdyby nám program vyhuboval v případě, že zadáme záporné číslo. S dosavadními znalostmi bychom napsali něco jako:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Zadej nějaké číslo, ze kterého spočítám odmocninu:");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
if (a > 0)
{
        System.out.println("Zadal jsi číslo větší než 0, to znamená, že ho mohu odmocnit!");
        double o = Math.sqrt(a);
        System.out.println("Odmocnina z čísla " + a + " je " + o);
}
if (a <= 0)
{
        System.out.println("Odmocnina ze záporného čísla neexistuje!");
}
System.out.println("Děkuji za zadání");

Všimněte si, že musíme pokrýt i případ, kdy se a == 0, nejen když je menší. Kód však můžeme výrazně zjednodušit pomocí klíčového slova else, které vykoná následující příkaz nebo blok příkazů v případě, že se podmínka neprovede:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Zadej nějaké číslo, ze kterého spočítám odmocninu:");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
if (a > 0)
{
        System.out.println("Zadal jsi číslo větší než 0, to znamená, že ho mohu odmocnit!");
        double o = Math.sqrt(a);
        System.out.println("Odmocnina z čísla " + a + " je " + o);
}
else
{
        System.out.println("Odmocnina ze záporného čísla neexistuje!");
}
System.out.println("Děkuji za zadání");

Kód je mnohem přehlednější a nemusíme vymýšlet opačnou podmínku, což by v případě složené podmínky mohlo být někdy i velmi obtížné. V případě více příkazů by byl za else opět blok { }.

Else se také využívá v případě, kdy potřebujeme v příkazu manipulovat s proměnnou z podmínky a nemůžeme se na ni tedy ptát potom znovu. Program si sám pamatuje, že se podmínka nesplnila a přejde do sekce else. Ukažme si to na příkladu: Mějme číslo a, kde bude hodnota 0 nebo 1 a po nás se bude chtít, abychom hodnotu prohodili (pokud tam je 0, dáme tam 1, pokud 1, dáme tam 0). Naivně bychom mohli kód napsat takto:

int a = 0; // do a si přiřadíme na začátku 0

if (a == 0) // pokud je a 0, dáme do něj jedničku
{
        a = 1;
}
if (a == 1) // pokud je a 1, dáme do něj nulu
{
        a = 0;
}

System.out.println(a);

Nefunguje to, že? Pojďme si projet, co bude program dělat. Na začátku máme v a nulu, první podmínka se jistě splní a dosadí do a jedničku. No ale rázem se splní i ta druhá. Co s tím? Když podmínky otočíme, budeme mít ten samý problém s jedničkou. Jak z toho ven? Ano, použijeme else.

int a = 0; // do a si přiřadíme na začátku 0

if (a == 0) // pokud je a 0, dáme do něj jedničku
{
        a = 1;
}
else // pokud je a 1, dáme do něj nulu
{
        a = 0;
}

System.out.println(a);

Podmínky je možné skládat a to pomocí dvou základních logických operátorů:

Operátor C-like Zápis
A zároveň &&
Nebo ||

Uveďme si příklad:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Zadejte číslo v rozmezí 10-20:");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
if ((a >= 10) && (a <= 20))
{
        System.out.println("Zadal jsi správně");
}
else
{
        System.out.println("Zadal jsi špatně");
}

S tím si zatím vystačíme, operátory se pomocí závorek samozřejmě dají kombinovat.

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Zadejte číslo v rozmezí 10-20 nebo 30-40:");
int a = Integer.parseInt(sc.nextLine());
if (((a >= 10) && (a <= 20)) || ((a >=30) && (a <= 40)))
{
        System.out.println("Zadal jsi správně");
}
else
{
        System.out.println("Zadal jsi špatně");
}

Switch

Switch je konstrukce, převzatá z jazyka C (jako většina gramatiky Javy). Umožňuje nám zjednodušit (relativně) zápis více podmínek pod sebou. Vzpomeňme si na naši kalkulačku v prvních lekcích, která načetla 2 čísla a vypočítala všechny 4 operace. Nyní si ale budeme chtít zvolit, kterou operaci chceme. Bez switche bychom napsali kód podobný tomuto:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
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;
if (volba == 1)
{
        vysledek = a + b;
}
else if (volba == 2)
{
        vysledek = a - b;
}
else if (volba == 3)
{
        vysledek = a * b;
}
else if (volba == 4)
{
        vysledek = a / b;
}
if ((volba > 0) && (volba < 5))
{
        System.out.println("Výsledek: " + vysledek);
}
else
{
        System.out.println("Neplatná volba");
}
System.out.println();
System.out.println("Děkuji za použití kalkulačky.");

Konzolová aplikace
Vítejte v kalkulačce
Zadejte první číslo:
3.14
Zadejte druhé číslo:
2.72
Zvolte si operaci:
1 - sčítání
2 - odčítání
3 - násobení
4 - dělení
2
Výsledek: 0.42
Děkuji za použití kalkulačky.

Všimněte si, že jsme proměnnou výsledek deklarovali na začátku, jen tak do ni můžeme potom přiřazovat. Kdybychom ji deklarovali u každého přiřazení, Java by kód nezkompilovala a vyhodila chybu redeklarace proměnné. Důležité je také přiřadit výsledku nějakou výchozí hodnotu, zde nula, jinak by nám Java vyhubovala, že se snažíme vypsat proměnnou, která nebyla jednoznačně inicializována. Proměnná může být deklarována (založena v paměti) vždy jen jednou. Další vychytávka je kontrola správnosti volby. Program by v tomto případě fungoval stejně i bez těch else, ale nač se dále ptát, když již máme výsledek.

Nyní si zkusíme napsat ten samý kód pomocí switche:

Scanner sc = new Scanner(System.in, "Windows-1250");
System.out.println("Vítejte v kalkulačce");
System.out.println("Zadejte první číslo:");
float a = Float.parseFloat(sc.nextLine());
System.out.print("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();
System.out.println("Děkuji za použití kalkulačky.");

Vidíme, že kód je trochu přehlednější. Pokud bychom potřebovali v nějaké větvi switche spustit více příkazů, překvapivě je nebudeme psát do bloku, ale rovnou pod sebe. Blok {} nám zde nahrazuje příkaz break, který způsobí vyskočení z celého switche. Switch může místo case x: obsahovat ještě možnost default:, která se vykoná v případě, že nebude platit žádný case. Je jen na vás, jestli budete switch používat, obecně se vyplatí jen při větším množství příkazů a vždy jde nahradit sekvencí if a else. Nezapomínejte na breaky. Switch je v Javě podporován i pro hodnoty stringové proměnné a to od Javy 7.

To bychom měli, příště nás čekají pole a cykly, tím dovršíme základní znalosti, máte se na co těšit :)


 

Stáhnout

Staženo 691x (35.09 kB)
Aplikace je včetně zdrojových kódů v jazyce java

 

 

Článek pro vás napsal David Čápka
Avatar
Jak se ti líbí článek?
36 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
Všechny články v sekci
Základní konstrukce jazyka Java
Miniatura
Následující článek
Cvičení k 5. lekci Javy
Aktivity (4)

 

 

Komentáře
Zobrazit starší komentáře (62)

Avatar
Daniel Tesař:14. března 23:48

Super :) tak proto, ještě jednou děkuju, sam sem si nad tim lamal hlavu a vubec mi to nedošlo

 
Odpovědět 14. března 23:48
Avatar
Michal Klein
Člen
Avatar
Michal Klein:12. dubna 21:20

Naozaj skvelé články David. Baví ma to

 
Odpovědět 12. dubna 21:20
Avatar
Maroš Škumát:17. dubna 23:00

Môže mi niekto vysvetliť aký význam tam má to Windows-1250 ? :)

Scanner sc = new Scanner("Windows-1250");
 
Odpovědět 17. dubna 23:00
Avatar
Adam Ježek
Tým ITnetwork
Avatar
Odpovídá na Maroš Škumát
Adam Ježek:18. dubna 3:33

To bude asi kódování, aby speciální znaky (žščř...) vypadaly jak mají.

Odpovědět 18. dubna 3:33
Pokud chceš odpovědět, klikni na odpovědět. Pokud chceš vložit zdroják, klikni na vložit zdroják (</>)
Avatar
Kuba
Člen
Avatar
Kuba:1. května 20:29

Ahoj, vytvořil jsem si amaterskou kalkulačku na kvadratické rovnice a přijde mi, že obsahuje poměrně hodně "ifů/elsů", zůstává "program" stále efektivní, nebo se již na dělení využívá jiná metoda? Dále pokud vytvořím cyklus x++, jak zadám, aby se cyklus zvýšil pouze o 0.5 a ne 1.0? Díky za Váš čas :)

package kvadrrovn;
import java.util.Scanner;

public class KvadrRovn {

    public static void main(String[] args) {
       Scanner sc = new Scanner(System.in, "UTF-8");

       String repete = "ano";
       while (repete.contains("ano")) {

       System.out.println("Zadejte postupně hodnoty základního tvaru kvadratické rovnice:");
       System.out.println("ax2 + bx + c = 0");
       System.out.println("Zadej hodnotu a: [??x2 + bx + c = 0]");
       double a = Double.parseDouble(sc.nextLine().trim());
       System.out.println("Zadej hodnotu b: [" + a + "x2 + ??x + c = 0]");
       double b = Double.parseDouble(sc.nextLine().trim());
       System.out.println("Zadej hodnotu c: [" + a + "x2 + " + b + "x + ?? = 0]");
       double c = Double.parseDouble(sc.nextLine().trim());
       System.out.println("Zadání je: [" + a + "x2 + " + b + "x + " + c + " = 0]" );

       double D = (Math.pow(b, 2)) - (4 * a * c);
       if (a != 0){
           System.out.println("Diskriminant = " + D);
       if (D == 0) {
           System.out.println("Diskriminant je roven nule.\nRovnice má jedno 'dvoujnásobné' řešení: x1 = -b / 2*a");
           double x1D0 = -b / (2*a);
           System.out.println("Výsledek: x1 = " + x1D0);
       }
       else if (D < 0){
           System.out.println("Diskriminant je záporný.\nVýsledek: Rovnice nemá řešení v oboru reálných čísel.");
       }
       else {
           System.out.println("Diskriminant je kladný.\nVýsledek: Rovnice má 2 různá řešení:");
           double x1 = (-b + Math.sqrt(D)) / (2 * a);
           double x2 = (-b - Math.sqrt(D)) / (2 * a);
           System.out.println("x1 = " + x1 + "\nx2 = " + x2);
       }
       if (D >= 0){
       System.out.println("Nyní si dosadíme nějaké hodnoty pro nakreslení grafu:\nTabulka: [x;y]");

       for (int x = -5; x <= 5; x ++) {
          double y = a * Math.pow(x, 2) + b * x + c;
       System.out.println("[" + x +  ";" + y + "]");
       }

       }
         }
       else {
              System.out.println("a = 0, nejedná se o kvatratickou rovnici, ale lineární!");
               }

       System.out.println("Pokud chcete zadat další rovnici napište 'ano', pro ukončení jen zmáčkněte enter");
       repete = sc.nextLine().toLowerCase().trim();
       }
    }

}
 
Odpovědět 1. května 20:29
Avatar
gcx11
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kuba
gcx11:2. května 0:19
for (double x = -5; x <= 5; x += 0.5d)

Ale počítej s tím, že to nemusí být přesné kvůli tomu, že se to ukládá do double. Lepší by bylo IMHO toto:

for (int y = -10; y <= 10; y += 10)
{
    double x = y/2.0d;
}
Editováno 2. května 0:19
 
Odpovědět  +1 2. května 0:19
Avatar
Kuba
Člen
Avatar
Odpovídá na gcx11
Kuba:2. května 17:04

Děkuji, musím si nastudovat proč se používá znak += a ne jen +. Nicméně druhá varianta nefunguje úplně tak jak má, chci do y (dle tvého kódu) dosadit hodnoty po jedné polovině, pak mi ale i x vyhází poloviční hodnoty. Ještě na to musím mrknout, každopádně znaménko += vyřešilo můj problém. Na přesnosti výpočtu zamakám později. Díky!

 
Odpovědět 2. května 17:04
Avatar
pocitac770
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kuba
pocitac770:2. května 18:57
//přičte 1 k proměnné i
i++;
i = i + 1;
//přičte b k proměnné a
a += b;
a = a + b;
 
Odpovědět  +1 2. května 18:57
Avatar
Kuba
Člen
Avatar
Odpovídá na Maroš Škumát
Kuba:7. května 19:38

Ahoj, ještě tu mám jeden dotaz k podmínkám.. nenašel jsem jak lze určit podmínku zadání číselné hodnoty do vstupu.
Pokud uživatel např. v kalkulačce zadá písmenko, hodí program error. Rád bych si to nějak podchytil a vypsal při chybném zadání vlastní hlášku a případně nabídl uživateli nový pokus, aniž by shodil program. Napadla mě podmínka

if (pocet <= 0 || pocet >= 0 && i <= 0 || i >= 0){
.
.
.
.
}
        else {
            System.out.println("Zadal jsi neznámou hodnotu!");
        }

        System.out.println("Chceš zadat novou soutavu prvků? napiš ano/ne");
        pokracovat = sc.nextLine().toLowerCase().trim();

Což samozřejmě nefunguje :), resp. programu to nevadí, ale účel to neplní.

Díky za tip!

 
Odpovědět 7. května 19:38
Avatar
gcx11
Redaktor
Avatar
Odpovídá na Kuba
gcx11:8. května 19:25

Asi bys potřeboval něco takového:

while (!sc.hasNextInt()){
     System.out.println("Please enter a valid number!");
     sc.next();
}
int result = sc.nextInt();
System.out.println("Number: " + result);
Editováno 8. května 19:26
 
Odpovědět  +1 8. května 19:25
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 72. Zobrazit vše