Kurs java dla początkujących - #5 Instrukcje warunkowe i pętle

Kurs Java dla początkujących – #5 Instrukcje warunkowe i pętle

Witam Cię w kolejnej już piątej części kursu języka Java. Dzięki niej nauczysz się jak używać instrukcji warunkowych oraz pętli. Czyli poznasz jedne z najważniejszych konstrukcji języka Java. To one są esencją programowania i każdy programista musi je znać, tak samo jak np. kolekcje. Na szczęście nie są one tak trudne, jakby mogło się wydawać.

Instrukcje warunkowe

Instrukcja if

Jedną z najczęściej wykorzystywanych instrukcji warunkowych jest instrukcja if. Instrukcja ta składa się ze słowa kluczowego if i warunku, który po nim następuje oraz klamer {}, pomiędzy którymi możesz zawrzeć jakieś polecenia (klamry nie są obowiązkowe, ale są bardzo przydatne).

Instrukcja ta ma także swoją rozszerzoną formę, gdzie dodatkowo podajemy frazę else wraz z klamrami {}

Możemy także zrobić tak jakby kombinację tych dwóch słów kluczowych i dzięki temu dodać kolejne bloki kodu, poprzedzając je słowami else if i dodatkowym warunkiem:

Możemy dodać dowolną ilość bloków else if, ale tylko po jednym if oraz else.

Operatory

Jako warunek możesz podstawić każde wyrażenie, które zwraca wartość boolean (true lub false). Mogą to być również metody zwracające boolean. Do komponowania wyrażeń warunkowych Java udostępnia nam kilka rodzajów operatorów:

  • operator porównania ==, przy pomocy którego możemy porównywać np. wartości prymitywów; oraz jego zaprzeczenie !=.
  • operatory relacyjne < (mniejszy), > (większy),  <= (mniejszy lub równy),  >= (większy lub równy), instanceof(sprawdza czy dany obiekt jest instancją konkretnej klasy).
  • operatory logiczne && (oznacza AND czyli i) oraz ||(oznacza OR czyli lub).

Szczegółowy opis operatorów w Javie możesz znaleźć tutaj.

Możesz komponować wyrażenia warunkowe w dowolny sposób w zależności od potrzeb np.:

Pamiętaj, że kolejność występowanie warunków logicznych (Operator Precedence) ma znaczenie. Jeśli w jednym wyrażeniu użyjesz && i ||, to warunkiem, który najpierw zostanie wykonany będzie warunek && (AND). Dopiero później zostanie wykonany warunek || (OR). Więc gdy stworzymy warunek w taki sposób x == 1 || x == 2 && y == 1, to najpierw zostanie wykonana część (AND) x == 2 && y == 1, a dopiero później pierwszy warunek (OR)  x == 1 || (wartość wyrażenie AND).

Poniżej przykład demonstrujący to zachowanie:

Żeby sobie z tym poradzić musimy odpowiednio odseparować warunki za pomocą nawiasów:

A w całości może wyglądać to tak: 

Oczywiście to tylko kawałek przykładowego kodu. Nie jest on bardzo sensowny, ale docelowy kod w wielu aplikacjach wygląda bardzo podobnie.

Instrukcja switch

Kolejną instrukcją warunkową jest instrukcja swich. Jest ona rzadziej spotykana i właściwie jest bardzo podobna w działaniu do instrukcji if. Wygląda tak:

W zależności od wartości x, pokazywany jest inny komunikat (podobnie możemy napisać bloki if/else), każdy blok case jest zakończony instrukcją break, która kończy wykonywanie kodu w instrukcji switch (nie jest on jednak konieczny, jeżeli nie umieścimy w case instrukcji break, to wywoła się kolejny blok case, który jest poniżej). Ostatni blok default jest blokiem domyślnym, jeśli warunki w poszczególnych case'ach nie są spełnione, wykonuje się blok domyślny (jest on jednak opcjonalny).

Jeśli nie wiesz czy i gdzie stosować instrukcję swich, to mam dla ciebie dobrą wiadomość. Blok if/else if/else jest najpowszechniejszą instrukcją warunkową i sprawdza się dosłownie wszędzie, więc śmiało możesz go używać nie zastanawiając się w ogóle nad switch'em.

Pętle

Pętle to instrukcje, które służą do wykonywania zadań iteracyjnych, np. przeglądanie tablic, kolekcji, iteracyjne wypisywanie wartości. Są to kolejne po instrukcjach warunkowych podstawowe elementy języka pomagające w przetwarzaniu danych.

W poprzednich rozdziałach poznałeś już podstawowe pętle: for (iteracyjną) i pętle for each. Pozwól, że teraz omówię je bardziej szczegółowo.

Pętla for

Pętla for to bardzo uniwersalna pętla, ponieważ w wielu językach programowania ma dokładnie taką samą konstrukcję jak w języku Java. Jest ona na tyle uniwersalna, że w zasadzie nie potrzebujesz żadnych innych rodzajów pętli. Jej konstrukcja pozwala przeglądać tablice, kolekcje, jak i przetwarzać różne inne rzeczy.

Podstawowa konstrukcja tej pętli wygląda tak jak poniżej:

Składa się ona ze słowa kluczowego for oraz nawiasów, w których mamy po kolei: inicjalizację zmiennej (licznika pętli), warunek ograniczający ilość obrotów pętli oraz wyrażenie zwiększające lub zmniejszające licznik. Wszystkie te elementy są opcjonalne, co znaczy, że możesz też spotkać się z takim zapisem:

Zajmijmy się teraz po kolei poszczególnymi elementami:

Inicjalizacja zmiennej

Tutaj niewiele może się zmienić ale warto zauważyć, że zmienna pętli może być dowolną nazwą. Zwyczajowo nazywa się ją i albo j jeżeli mamy dwie zagnieżdżone pętle. Może to też być np. index. Co do inicjalizacji tej zmiennej, niekoniecznie musi być ona równa zero. Może być np. równa długości tablicy, którą przeglądamy (w przypadku gdy chcemy przeglądać ją od końca i użyć dekrementacji w warunku i--):

Warunek pętli

Warunkiem może być każdy dowolny warunek logiczny zgodny z konwencją Javy (może zawierać && i ||, tak jak każdy inny warunek). Może to też być metoda zwracająca wartość boolean. Nie ma tu specjalnych ograniczeń, jedyne co mi przychodzi do głowy to to, że przy większej ilość składników warunku, pętla zaczyna być nieczytelna.

Wyrażenie zmieniające licznik

Do tej pory przedstawiłem dwie opcje: inkrementację ++ i dekrementację -- licznika. Inkrementacja to skrócony zapis wyrażenia i = i + 1(dekrementacja podobnie), więc nic nie stoi na przeszkodzie, żeby dowolnie zmodyfikować takie wyrażenie i użyć w pętli np. i = i + 2

Pętla foreach

To ulepszona pętla for. Pozwala ona w bardzo prosty sposób przeglądać kolekcje i tablice. I do tego została stworzona. Ponieważ iterowanie po różnych strukturach danych to czynność wykonywana bardzo często przez każdego programistę. 

Pętla ta jest uproszczeniem pętli for i nie ma żadnych dodatkowych opcji. Nie posiada też licznika, więc jeśli potrzebujesz licznika powinieneś użyć zwykłej pętli for.

Pętla while

Jest to kolejny rodzaj pętli, inny niż poprzednie. Składa się ze słowa kluczowego while i warunku zawartego w nawiasach. Jeśli chcemy, żeby nasza pętla się obracała i kiedyś zatrzymała musimy użyć licznika podobnie jak w pętli for:

Ale w takiej formie pętla ta nie ma za bardzo sensu, ponieważ możemy ją zastąpić zwykłą pętlą for (otrzymamy wtedy bardziej zwięzły kod). Jednak możemy tą pętlę stosować, gdy potrzebujemy pętli nieskończonej, wtedy wystarczy, że jako warunek podamy true:

Generalnie można przyjąć, że możesz używać pętli while, jeśli nie wiesz jak dużo obrotów pętli będziesz potrzebować np. podczas odczytywania pliku linijka po linijce. Nie wiesz ile linii będzie miał dany plik, dlatego wygodnie jest użyć właśnie pętli while.

Pętla do while

Jest odmianą pętli while, która charakteryzuje się tym, że zostanie wykonana co najmniej raz. Warunek w tej pętli jest sprawdzany po wykonaniu bloku do.

Instrukcje break i continue

Dodatkowo w pętlach możemy użyć instrukcji break, która zatrzymuje pętle oraz continue, która sprawia, że wykonanie obrotu pętli zostanie pominięte (jeśli umieścimy tą instrukcję na początku pętli). 

Przykład użycia instrukcji break

Pętla zatrzyma się, jeśli na liście znajduje się Warszawa. Natomiast jeśli Warszawa będzie pierwsza na liście, to pętla zakończy się zanim cokolwiek się wyświetli.

Przykład użycia instrukcji continue

Jeśli na liście znajduje się Warszawa, to dzięki instrukcji continue nie zostanie ona wypisana.

Podsumowanie

Przedstawione w tej części kursu instrukcje pozwolą Ci swobodnie programować i zrealizować prawie każde zadnie programistyczne, które stanie na twojej drodze. Dogłębne zapoznanie się z instrukcjami warunkowymi i pętlami będzie stanowiło podstawę twojego warsztatu programistycznego. Dlatego w wolnych chwilach polecam poeksperymentować z pętlami i z instrukcjami warunkowymi. Spróbuj się z nimi oswoić tak, by ich działanie nie było dla ciebie czymś niejasnym. Raz poznane i dobrze nauczone, będą ci służyć przez lata.

 

Kurs Java dla początkujących

Spis Treści:

  1. Wprowadzenie
  2. Klasy i Obiekty
  3. Tablice
  4. Kolekcje
  5. Instrukcje warunkowe i pętle
  6. Operacje wejścia i wyjścia
  7. Dziedziczenie, Polimorfizm, Interfejsy
  8. Stream’y i lambdy

Zapisz się na Newsletter

Mateusz Dąbrowski

Cześć jestem Mateusz, zajmuję się programowaniem już ponad 12 lat i zachęcam Cię do lektury mojego bloga

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *